惠斯通电桥测电阻实验报告
一、实验目的
(1)掌握惠斯通电桥测电阻的原理
(2)学会正确使用箱式电桥测电阻的方法
(3)了解电桥灵敏度的概念及提高灵敏度的几种方法
二、实验仪器和用具
滑线变阻器(19K)、电阻箱、检流计(AC154)、直流稳压电源、待测电阻,箱式电桥(QJ23、QJ24)、开关和导线。
三、实验原理
惠斯通电桥可用于精确测量中等阻值(几十欧至几十万欧)的电阻。
电路图如图1
KE、E、RE串联构成主干支路,R1、R2串联构成桥臂支路,R3、R4串联构成另一桥臂支路。在b、d间用检流计作为桥梁,桥中电流由检流计检测。
当IG0则电桥达到平衡态
由分压原理可得
其中,R1称做(Rx)测量臂,R2、R4称做比例臂,R3称做比较臂。
四、实验步骤:
一.用滑线式惠斯通电桥测量电阻Rx
①按照图1接好电路,并把滑动变阻器R0和电阻箱Rt的阻值调到最大。
f②用万用电表粗测Rx的大小,或者由电阻标称值读出Rx,然后选取R3,使其接近Rx的数值。
③接通电源,将电键D由AC的中点向左边(或右边)稍稍移动,并快速按一下D键(一触即离),同时注意观察电流计指针的偏转方向。然后把D键由AC线中点稍向相反方向移动,若此时按下电键D,电流计指针偏转与上一次不同,说明电路正常,可以进行测量。
④把电键D大约放在AC线的中点,改变比较臂R3,使电流计指针基本不偏转,然后把限流电阻Rt,R0的阻值逐步调小到0。
⑤改变电键D的位置,使电桥达到平衡。在米尺上读出l1与l2,然后断开电源。(注意米尺可估读到001cm)
⑥改变电源极性,重复⑤。
⑦将Rx与R3的位置对调,重复⑤⑥。
⑧再略改变D点位置(基本保持在中点附近),也可略改变R3,重复⑤⑥⑦。测出46组数据。先分别算出Rx,再算平均值和不确定度和百分误差。
二.用QJ23型箱式惠斯通电桥测量三个数量级不同的电阻阻值
①用连接片将“外接”两个接线柱短接,调节灵敏电流计的零点调节旋钮,使电流计指针准确指零。
②接通电源,选择工作电压的大小(参见附录)。
③接待测电阻Rx,根据原则正确选择比率臂的位置,即:使比较臂电阻“”指示值始终不为0。
④先按下电源按钮B,然后轻而快地按下按钮G(一触即离)同时注意观察电流计指针的偏转方向,,若指针向右偏转,则表示需要加大倍率或者R3,反之则表示需要减少倍率或者R3。这样反复调节,直到电流计准确指零。
⑤选择三个不同数量级的待测电阻,重复上述步骤进行测量(自己设计表格)。
⑥测量结束后,用连接片将“内接r