电桥法测电阻

电桥法测电阻的原理
电桥法测量电阻是一种经典的测量方法，其原理是通过电桥来实现测量。

这里所说的电桥是指一种电路，它由四个电阻组成，其中两个电阻称为桥之间的电阻，而另外两个电阻称为桥之外的电阻。

在测量电阻时，首先将桥之间的电阻设定为已知的数值，然后将另外两个电阻设定为未知的数值，最后将一定的电压输入到电桥中，根据电桥定律，就可以求出未知的电阻值。

电桥法测量电阻有很多优点，其中最重要的是精度高、耗时短、简单可靠。

由于只需要设定好桥之间的电阻值，因此可以准确地测出未知电阻值，而且这种方法只需要几秒钟，可以节省大量的时间，而且由于它的结构简单，也比较可靠。

此外，电桥法测量电阻也可以实现自动测量，其原理是通过控制电桥的电路，将电桥的电源电压按照一定的步骤改变，然后根据电桥定律，计算出未知电阻的值。

总的来说，电桥法测量电阻是一种简单可靠、精度高、耗时短的测量方法，可以实现自动测量，广泛应用于工业实践中。

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微专题—电学实验之电桥法测电阻习题选编1．如图所示是一种测量电阻的实验装置电路图，其中R1、R2是未知的定值定值，R3是保护电阻，R是电阻箱，R x是待测电阻，V是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S1、S2，调节R，使电压表V的指针指在零刻度处，这时R的读数为90Ω；将R1、R2互换后，再次闭合S1、S2，调节R，使电压表V的指针指在零刻度处，这时R的读数为160Ω，那么被测电阻R x的数值及R1与R2的比值分别为（）A．120Ω 3:4B．125Ω 4:3C．160Ω 16:9D．250Ω 9:162．某实验小组为了较准确测量阻值约为20Ω的电阻R x，实验室提供的器材有：A．待测定值电阻R x：阻值约20ΩB．定值电阻R1：阻值30ΩC．定值电阻R2：阻值20ΩD．电流表G：量程3mA，0刻度在表盘中央，内阻约50ΩE．电阻箱R3：最大阻值999.99ΩF．直流电源E，电动势1,5V，内阻很小G．滑动变阻器R2(20 Ω，0. 2 A)H．单刀单掷开关S，导线等该小组设计的实验电路图如图，连接好电路，并进行下列操作．（1）闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数适当．（2）若灵敏电流计G中的电流由C流向D再调节电阻箱R3，使电阻箱R3的阻值________（选填“增大”或“减小”），直到G中的电流为________(填“满偏”、“半偏”或“0”)．（3）读出电阻箱连入电路的电阻R3，计算出R x．用R1、R2、R3表示R x的表达式为R x=_______3．某同学采用惠斯通电桥电路测量一未知电阻R x的阻值。

电路中两个定值电阻R1=1000Ω、R2=2000Ω，R3为电阻箱（阻值范围0~999.9Ω），G为灵敏电流计。

(1)具体操作步骤如下：①请依据原理图连接实物图_________；②闭合开关S，反复调节电阻箱的阻值，当其阻值R3=740.8Ω时，灵敏电流计的示数为0，惠斯通电桥达到平衡；③求得电阻R x=____Ω。

电桥测电阻的原理电桥测电阻是一种常用的电学测量方法。

它是通过将未知电阻与已知电阻组成电桥电路，并通过调节电桥电路中其他元件的数值，使电桥电路平衡，从而测量出未知电阻的方法。

电桥测电阻的原理可以从两个方面进行解释：基于电流平衡和基于电势平衡。

下面将分别对这两个方面进行详细阐述。

首先，基于电流平衡的原理。

电桥电路中通常由四个电阻组成，分别为未知电阻R1、已知电阻R2、R3和一个可调电阻Rx。

电桥电路中加入了一个电池组和一个开关。

当开关打开时，电流可以从电池组流入电桥电路。

此时，电流会分为两股：一股通过R1和R2，另一股通过R3和Rx。

通过电桥电路可以获得两组电压：一组是R1和R2之间的电压，标记为U1；另一组是R3和Rx之间的电压，标记为U2。

在电桥平衡时，U1等于U2。

根据欧姆定律，可以得到两个方程：U1=I(R1+R2)和U2=I(Rx+R3)。

由于U1等于U2，因此可以得到R1/R2=Rx/R3。

由此可见，当电桥电路平衡时，未知电阻R1与已知电阻R2的比值等于可调电阻Rx与已知电阻R3的比值。

因此，在电桥平衡时，可以通过调节可调电阻Rx 的值，使得电桥电路平衡，从而测量出未知电阻R1的值。

其次，基于电势平衡的原理。

在电桥电路中，因为电路节点的电势差为零，所以可以根据基尔霍夫定律得出两个方程：U1-Ux=I(R1+R2)和U2-Ux=I(R3+Rx)。

其中Ux是电桥电路的一个节点电势。

由于假设电桥电路平衡，所以U1等于U2。

根据这两个方程可以得到Ux=U1-I(R1+R2)，同时也可以得到Ux=U2-I(R3+Rx)。

因为Ux等于U1等于U2，所以可以得到I(R1+R2)=I(R3+Rx)，进一步可以得到R1+R2=R3+Rx。

由此可见，在电桥平衡时，未知电阻R1与已知电阻R2的和等于已知电阻R3与可调电阻Rx的和。

因此，当电桥电路平衡时，可以通过调节可调电阻Rx的值，使得电桥电路平衡，并从而测量出未知电阻R1的值。

电桥测量电阻的方法电桥是一种常用的电学实验仪器，也是测量电阻的重要工具。

它的工作原理是利用同一电路中电流相等的原理，将待测电阻与已知电阻相比较，根据比较结果计算待测电阻的值。

电桥测量电阻的方法比较简单、准确，适用范围广泛，可以用于研究电学基础知识、测量物质的电阻、探究材料的电性质等方面。

电桥测量电阻的基本原理是基于“电路中电流相等”的原理。

电桥是由四个电阻组成的电路，其中两个电阻已知，两个电阻待测。

按照基尔霍夫电流定律，每条电路中的电流总和为零，即：I1 + I2 = I3 + I4由此可得，如果I1和I2的大小相等，电桥则保持平衡。

平衡时电桥四个电阻的电压分别相等，即：对于不平衡状态，可以通过调整待测电阻的值来使电桥恢复平衡。

根据电桥电路原理和电阻公式可以推导出待测电阻的值：R = R2*(R1 + R3)/R4R1、R2、R3、R4是电桥电路的四个电阻，R2是待测电阻，R是待测电阻的测量值。

1、电桥电路的搭建搭建电桥电路的前提是将电桥四个电阻选定，R1和R3一般选用已知的标准电阻值。

为了保证电桥测量的准确性，应该尽量挑选电阻值大、稳定性好的电阻。

搭建电桥电路的时候，应按照电桥电路图连接电路，注意将各个部件连好并保证电路完整。

如果电路中每个电阻都已经连接好，可以通过改变待测电阻的值来调整电桥的平衡状态。

调整电桥电路的方法是通过调整待测电阻的阻值来实现平衡状态。

调整的过程通常分为两个步骤：（1）将电源的电流调整到适当的大小。

（2）改变待测电阻的阻值，直到电桥达到平衡状态。

在调整电阻阻值的时候，可以通过旋转电位器或插入调节电阻等方式来改变待测电阻的阻值。

3、测量电桥电路的平衡电压当电桥电路平衡时，可以使用万用表等测试工具来检测电桥电路各个部分的电压值。

应该记录下各个电路部分的电压值，并计算出平衡电桥电路的总电压和电流值。

4、测量待测电阻的阻值当电桥电路平衡时，可以根据电桥原理推导待测电阻的阻值。

具体计算公式已经在前面介绍过。

电桥法原理电桥法是一种常用的测量电阻值的方法，它利用电流、电压和电阻之间的关系来测量未知电阻的数值。

电桥法原理基于电流在闭合电路中的流动以及电压在电路中的传递，通过比较不同电阻下的电压差来确定未知电阻的数值。

在电桥法中，一般会使用一个称为电桥的电路来进行测量。

电桥由四个电阻组成，其中一个为未知电阻，另外三个为已知电阻。

通过调节已知电阻的值，使得电桥平衡，即使得电桥两端的电压差为零。

当电桥平衡时，可以利用已知电阻的数值和电桥平衡时的电压差来计算未知电阻的数值。

电桥法原理的核心在于利用电桥平衡时的条件来确定未知电阻的数值。

根据基尔霍夫电压定律和欧姆定律，可以得到电桥平衡时的条件：\( \frac{R_1}{R_2} = \frac{R_x}{R_3} \)。

其中，\( R_1 \)、\( R_2 \)、\( R_3 \)分别为电桥中的已知电阻，\( R_x \)为未知电阻。

通过调节已知电阻的值，使得上式成立，即可确定未知电阻的数值。

电桥法原理的优点在于可以精确地测量电阻值，同时对测量环境的要求相对较低。

通过调节电桥中的已知电阻，可以很快地得到电桥平衡，从而确定未知电阻的数值。

此外，电桥法还可以用于测量非常小的电阻值，具有较高的灵敏度。

电桥法原理的应用非常广泛，常见于实验室的电路实验中，也常用于工业生产中对电阻器的质量检测。

通过电桥法，可以准确地测量电阻值，保证电路的正常工作。

总的来说，电桥法原理是一种基于电流、电压和电阻之间的关系来测量未知电阻值的方法。

通过调节电桥中的已知电阻，使得电桥平衡，从而确定未知电阻的数值。

电桥法具有精度高、灵敏度高的特点，被广泛应用于实验室和工业生产中。

实验十五 惠斯通电桥测电阻实验目的1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。

2、学会正确使用箱式电桥测电阻的方法。

来判断B ，D 两点电位是否相等，或者说判断“桥”上有无电流通过。

电桥没调平衡时，“桥”上有电流通过检流计，当适当调节各臂电阻，可使“桥”上无电流，即B ，D 两点电位相等，电桥达到了平衡。

此时的等效电路如图１５－2所示。

根据图１５－2很容易证明s xR R R R =21s 21x R R R R ⨯=（１５－１）此式即电桥的平衡条件。

如果已知R 1，R 2，R S ，则待测电阻R x 可求得。

设式(１５－1)中的R 1／R 2=K ，则有R x =K ·R S （１５－２）式中的K 称为比例系数。

在箱式电桥测电阻中，只要调K 值而无需分别调R 1、R 2的值，因为箱式电桥上设置有一个旋钮K 值，并不另外分R 1、R 2。

但在自组式电桥电路中，则需要分别调节两只电阻箱（R 1和R 2），从而得到K 值。

由电桥的平衡条件可以看出，式中除被测电阻Rx 外，其它几个量也都是电阻器。

因此，电桥法测电阻的特点是将被测电阻与已知电阻(标准电阻)进行比较而获得被测值的。

因而测量的精度取决于标准电阻。

一般来说，标准电阻的精度可以做的很高，因此，测量的精度可以达到很高。

伏安法测电阻中测量的精度要依赖电流表和电压表，而电流表和电压表准确度等级不可能作的很高，因此，测量精度不可能很高。

惠斯通电桥测电阻中，测量的精度不依赖电表，故其测量精度比伏安法的测量精度高。

2．电桥的灵敏度及影响因素电桥测量电阻，仅在电桥平衡时才成立的，而电桥的平衡是依据检流计的偏转来判断的，由于判断时受到眼睛分辨能力的限制而存在差异，会给测量结果带来误差，影响测量的准确性。

这个影响的大小取决于电桥的灵敏度。

所谓电桥灵敏度，就是在已经平衡的电桥里，当调节比较臂的电阻R S ，使改变一个微小量△R S ，使检流计指针离开平衡位置△d 格，则定义电桥灵敏度S 为S S R /R dS ∆∆=（１５－３）式中：R S 是电桥平衡时比较臂的电阻值，△R S ／R S 是比较臂的相对改变量。

电桥法测电阻实验结论电桥法是一种常用的测量电阻的实验方法，通过比较未知电阻与已知电阻的平衡状态，可以精确地测量未知电阻的数值。

经过实验验证，电桥法是一种准确可靠的测量电阻的方法。

在电桥法测电阻实验中，我们使用了一个由四个电阻和一个电源组成的电桥电路。

其中，两个电阻是已知电阻，另外两个电阻是未知电阻。

通过调节电桥电路中的电阻，使得电桥平衡，即电桥两个对角线上的电压为零。

这时，我们可以根据电桥电路中的电阻数值和平衡条件来计算出未知电阻的数值。

通过多次实验，我们发现电桥法可以非常准确地测量电阻的数值。

实验结果表明，电桥法可以测量不同范围的电阻，从几欧姆到几百千欧姆都可以达到很高的精确度。

此外，电桥法还可以测量非常小的电阻值，甚至可以达到毫欧姆级别的测量精度。

电桥法的准确性和可靠性主要得益于电桥电路的平衡条件。

在平衡状态下，电桥电路中的电流分布是均匀的，而且电桥两个对角线上的电势差为零。

这个平衡条件可以用来计算未知电阻的数值，而且不受电源电压和电流大小的影响。

因此，电桥法可以在不同的实验条件下得到相同的测量结果，具有很高的可重复性。

虽然电桥法在测量电阻方面具有很高的准确性和可靠性，但也存在一些限制。

首先，电桥法只适用于测量稳态电阻，对于非稳态电阻（例如电感和电容）并不适用。

其次，电桥法在测量过程中需要调节电桥电路中的电阻，这对于一些特殊的电阻（例如高温电阻）来说可能会有一定的难度。

此外，电桥法在测量电阻时对电源的稳定性要求较高，如果电源电压和电流不稳定，将会影响测量结果的准确性。

电桥法是一种准确可靠的测量电阻的实验方法。

通过比较未知电阻与已知电阻的平衡状态，可以精确地测量未知电阻的数值。

电桥法具有很高的准确性和可重复性，可以测量不同范围的电阻，并且可以达到很高的测量精度。

然而，电桥法只适用于稳态电阻的测量，并且对电源的稳定性要求较高。

在实际应用中，我们可以根据具体的实验需求选择合适的测量方法，以获得准确可靠的电阻数值。

惠斯登电桥测量中值电阻实验报告一、实验目的1、掌握惠斯登电桥测量电阻的原理和方法。

2、学会使用箱式电桥测量中值电阻。

3、了解电桥灵敏度的概念及其对测量结果的影响。

二、实验原理惠斯登电桥是一种用比较法测量电阻的仪器，它由四个电阻 R1、R2、Rx 和Rs 组成一个四边形回路，在一条对角线的两端接入电源E，在另一条对角线的两端接入检流计 G，如图 1 所示。

当电桥平衡时，检流计中无电流通过，即 Ig ＝ 0，此时 B、D 两点电位相等，满足以下关系：＼＼frac{R_1}｛R_2} ＝＼frac{R_x}｛R_s}＼则待测电阻 Rx 的值为：＼R_x ＝＼frac{R_1}｛R_2}R_s＼通过调节 R1、R2 和 Rs 的值，使电桥达到平衡，从而测量出 Rx 的值。

电桥的灵敏度 S 定义为：＼S ＝＼frac{＼Delta n}｛＼frac{＼Delta R_x}｛R_x}｝＼其中，Δn 为检流计指针偏转的格数，ΔRx 为电阻 Rx 的改变量。

电桥灵敏度越高，测量结果越准确。

三、实验仪器1、箱式惠斯登电桥。

2、待测电阻。

3、直流电源。

4、检流计。

5、标准电阻。

6、导线若干。

四、实验步骤1、了解箱式电桥的结构和使用方法，熟悉各旋钮的功能。

2、按照图 1 连接电路，将待测电阻 Rx 接入电桥的待测臂。

3、估计待测电阻的阻值范围，选择合适的比例臂 R1/R2 的比值。

4、调节比较臂 Rs 的阻值，使检流计指针接近零位。

5、微调 Rs 的阻值，使检流计指针指零，此时电桥达到平衡。

记录下 R1、R2 和 Rs 的值。

6、改变电源电压，重复步骤 3 5，测量多组数据。

7、计算待测电阻 Rx 的平均值和不确定度。

五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜次数｜ R1（Ω）｜ R2（Ω）｜ Rs（Ω）｜ Rx（Ω）｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 1000 ｜ 1000 ｜ 5000 ｜ 5000 ｜｜ 2 ｜ 500 ｜ 1000 ｜ 2500 ｜ 1250 ｜｜ 3 ｜ 1000 ｜ 500 ｜ 10000 ｜ 20000 ｜2、数据处理（1）计算待测电阻 Rx 的平均值：＼＼overline{R_x} ＝＼frac{5000 ＋ 1250 ＋ 20000}｛3} ＝8750\Omega＼（2）计算不确定度＼＼Delta R_x ＝＼sqrt{＼frac{＼sum_{i=1}＾｛n}（R_{xi} ＼overline{R_x}）＾2}｛n(n 1)｝｝＼＼＝＼sqrt{＼frac{（5000 8750)＾2 ＋（1250 8750)＾2 ＋（20000 8750)＾2}｛3×2}｝＼＼＝ 4582\Omega＼则测量结果为：Rx ＝8750 ± 4582Ω六、实验结果分析1、本次实验中，通过惠斯登电桥成功测量了中值电阻。