直流單臂電橋測電阻

關(guān)于直流單臂電橋測電阻一、實驗?zāi)康模?）掌握用直流單臂電橋測電阻的原理和方法；（2）掌握線路連接和排除故障的技能；（3）掌握調(diào)節(jié)電橋平衡的操作方法。第2頁,共15頁，2024年2月25日，星期天二、實驗儀器滑線式電橋、箱式電橋，電阻箱，滑線變阻器，待測電阻，數(shù)字萬用表，直流穩(wěn)壓電源，開關(guān)。第3頁,共15頁，2024年2月25日，星期天三、實驗原理電橋平衡時（Ig=0）：k稱為比率臂倍率，R0稱為比較臂，Rx稱為測量臂。若R0的阻值和倍率k已知，即可由上式求出Rx

。第4頁,共15頁，2024年2月25日，星期天調(diào)節(jié)電橋平衡方法有兩種：（1）保持電阻R0不變，調(diào)節(jié)倍率k；（2）保持倍率k不變，調(diào)節(jié)電阻R0。本實驗采用后一種方法，即保持倍率k不變。第5頁,共15頁，2024年2月25日，星期天電橋的靈敏度電橋靈敏度：靈敏度的物理意義是電橋平衡后，改變待測電阻阻值大小引起檢流計指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)。電橋相對靈敏度：可以證明，電橋中倍率k=1為最佳實驗條件，此時靈敏度最高，相對不確定度最小。第6頁,共15頁，2024年2月25日，星期天四、實驗內(nèi)容與步驟1、滑線式電橋測電阻

滑線式電橋是將直流單臂電橋的比率臂電阻R1和R2用一根均勻的電阻絲來代替。電阻絲上裝一個可以滑動的按鍵，按下它可將電阻絲分成l1和l2兩段，相當(dāng)于R1和R2，各段長度可以從旁邊的米尺讀出。根據(jù)均勻?qū)Ь€的電阻和長度成正比的關(guān)系，有

這就是滑線式電橋的平衡條件。第7頁,共15頁，2024年2月25日，星期天

為了消除倍率的誤差對測量結(jié)果的影響，實驗中應(yīng)在保持l1/l2不變的條件下，交換R0和Rx再測一次。如電橋平衡時R0變成R0’，則，交換前

交換后

上式為最后的測量結(jié)果。第8頁,共15頁，2024年2月25日，星期天實驗步驟：（1）按原理圖接好線路，用數(shù)字萬用表做檢流計（選直流電壓2V檔），接于A、B之間。（2）把滑動按鍵置于電阻絲的中點，使倍率為1。（3）檢查線路后接通電源。調(diào)節(jié)電橋平衡，方法是：使電阻箱各旋鈕都置于“零位”，然后從倍率最大的旋鈕開始測試，先旋至較大的阻值，依次減小阻值，直至AB間的電壓值出現(xiàn)最小值，這樣就找到了電阻的大約范圍。再細(xì)調(diào)，使AB間的電壓值為零，則待測電阻就等于R0的值。（4）對換R0和Rx的位置（注：連接導(dǎo)線不對換），并保持滑動按鍵位置不動，重測一次，以消除電阻絲不均勻和導(dǎo)線電阻、接觸電阻等帶來的誤差。

第9頁,共15頁，2024年2月25日，星期天2、箱式電橋測電阻箱式電橋的基本線路與滑線式電橋相同，面板上每個旋鈕的功能和使用方法:（1）待測電阻由面板右下角的接入端接入。（2）旋鈕由四個盤共同構(gòu)成，分別代表個位，十位，百位，千位。（3）倍率旋鈕用來調(diào)節(jié)比值，有七種選擇：0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000。測量時，要根據(jù)待測電阻的大小選擇合適的倍率，務(wù)必使電阻箱的四個旋鈕都用上，要使測量結(jié)果有四位有效數(shù)字，以便減小誤差。（4）檢流計和檢流計機械調(diào)零。（5）兩個按鍵開關(guān)，電源開關(guān)B，檢流計開關(guān)G。G用躍按法，以防損傷檢流計。第10頁,共15頁，2024年2月25日，星期天實驗步驟：（1）打開箱式電橋，檢流計調(diào)零，靈敏度置于最小。（2）將待測電阻用短導(dǎo)線接于兩端。（3）選取適當(dāng)倍率。（4）按下電源開關(guān)B。調(diào)節(jié)電橋平衡，使R0的百位以下旋鈕置于零，然后用千位旋鈕找出檢流計指針向兩邊偏轉(zhuǎn)的區(qū)間。這就是待測電阻的阻值范圍。再細(xì)調(diào)R0使檢流計指針指零，記下R0和倍率。第11頁,共15頁，2024年2月25日，星期天五、實驗數(shù)據(jù)及處理1、滑線式電橋測電阻

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2電阻編號

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2R0(Ω)R0’(Ω)Rx(Ω)第12頁,共15頁，2024年2月25日，星期天2、箱式電橋測電阻

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4電阻編號倍率電壓(V)R0(Ω)Rx(Ω)第13頁,共15頁，2024年2月25日，星期天六、思考題直流單臂電橋的平衡條件是什么？為什么用電橋測電阻比用伏安法、歐姆表測電阻準(zhǔn)確？用惠斯通電橋測電阻時，為什么采用交換法？電橋的靈敏度與哪些因素有關(guān)？在實驗中有哪些事實