哈工大物理实验报告——惠斯通电桥测电阻

实验二、用惠斯通电桥测电阻
212
R R R U U ac
bc += 433R R R U U ac dc += 平衡时：dc bc U U =，即212
R R R +=4
33R R R + 整理化简后得到：43
2
1R R R R =
= Rx 由此可知：待测电阻Rx 等于2R /3R 与4R 的乘积，通常，称2R ，3R 为比例臂，与此相应的4R 为比较臂，所以电桥由四臂(测量臂、比较臂和比例臂)。

检流计和电源三部分组成。

电桥测量电阻时的精密度也主要取决于电桥的灵敏度。

当电桥平衡时，若比较臂4R 改变一微小量4R δ，电桥将偏离平衡，检流计偏转n 个格，则常用如下的相对灵敏度S:
S=
4
4R R n
δ 如果检流计的鉴别率阀（灵敏阀）为n ∆（取0.2—0.5格），则由电桥灵敏度引入被测量的相对误差为：
S
n
R R ∆=
∆。

实验项目编号：060200202实验项目名称：惠斯通电桥测电阻实验目的：1、掌握用惠斯通电桥测电阻的原理和方法；2、学会用箱式电桥测电阻的方法。

实验仪器：QJ47型直流单双臂电桥（QJ23型直流电阻电桥），待测电阻。

仪器介绍：QJ47型直流单双臂电桥：1、“K”：为内外接开关，把K指向内接，表明使用箱式电桥内部的电源和检流计，把K指向外接，表明使用外部的电源和检流计；2、“检流计”：检测支路中是否有电流。

3、“灵敏度”旋纽：将“灵敏度”旋纽逆时针旋转，检流计灵敏度降低，顺时针旋转，检流计灵敏度增大；3、“调零”电位器：检流计调零旋钮；4、“R”：被测电阻端钮；x5、“S”：单双臂电桥选择旋钮；6、“M”：比率旋钮；7、“R”：比较臂；8、“B”：电源控制开关；9、“G”：检流计通断开关。

QJ23型直流电阻电桥：1、“G外接”：外接检流计，“外接、内接”开关；“B外接”：外接直流电源，“外接、内接”开关；2、“检流计”：检测电路中有无电流通过；3、“灵敏度”旋钮：调节检流计的灵敏程度，逆时针旋转，检流计灵敏度降低，顺时针旋转，检流计灵敏度增大；3、“调零”旋钮：检流计调零；4、“倍率”旋钮：选择合适的比率；5、“电阻Rs ”: 比较臂；6、“B ”：电源开关；7、“G ”：检流计通断开关；8、“Rx ”：被测电阻端钮。

实验原理：电桥是很重要的电磁学基本测量仪器之一，它主要用来测量电阻、电感、电容等。

它的测量原理是基于电位比较的方法。

最简单的电桥是单臂电桥，即惠斯通电桥，用来精确测量中等阻值的电阻（几十欧姆～几十万欧姆）。

四个电阻1R 、2R 、x R 、 R 组的四个臂。

其中x R 为待测 电阻， R 称为比较臂电阻，1R 和2R 称为比率臂电阻。

两对角线上分别接上检流计G 和电源E ，所谓桥就是指BGD 这一段电路，G 的作用就是指示B 、D 两点间有无电位差。

当B 、D 两点电位相等时，检流计中无电流通过，这种状态称作电桥平衡。

实验3 惠斯通电桥测量电阻常用伏安法和电桥法。

由于伏安法测量中电表的内阻会对测量带来附加误差，测量精度受到限制。

电桥是用比较法测量电阻的仪器，电桥测量的特点是灵敏、准确和使用方便。

电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。

电桥不但可以测量电阻、电容、电感，还可以通过测量传感器的电阻变化，间接测量温度、压力、应变、真空度和加速度等非电学量，所以被广泛应用于现代工业自动控制，非电量电测法中。

直流电桥又可分为平衡电桥和非平衡电桥。

平衡电桥采样调节电桥平衡测量待测电阻值，主要用于测量处于稳定状态的物理量；非平衡电桥直接测量电桥的输出，通过计算得到物理量的值，非平衡电桥主要用于测量处于变化状态的物理量。

本实验的惠斯通电桥为直流电桥，又名直流单臂电桥，主要用于测量中等数量级电阻（161010Ω-Ω量级），虽然它的这种功能在生产和科研的大多数场合中已被其他仪器（如万用表）所取代，但是电桥电路却在自动检测，自动控制等多个领域得到广泛应用。

因此，本实验不仅是要学会组装电桥测量电阻，了解基本实验方法——平衡法和比较法，更重要的是通过测量电阻掌握调整电桥平衡方法，从而了解平衡电桥的基本特性，为在自动控制以及检测电路中应用电桥电路打下一个良好基础。

对于低电阻（611010-Ω-Ω量级）的测量，要考虑其接触电阻、导线电阻的影响，应使用开尔文电桥即直流双臂电桥，对于高电阻（710Ω量级）则可考虑用冲击电流计等方法。

【实验目的】1. 掌握惠斯通电桥的结构特点和测量电阻的原理。

2. 练习按电路图连接线路。

3. 掌握调整电桥平衡的方法。

4. 研究电桥灵敏度。

5. 学习系统误差的分析方法,初步掌握消除和减小部分系统误差的方法。

【实验原理】1. 惠斯通电桥的结构及测量原理 （1）惠斯通电桥的结构图1是惠斯通桥的结构图。

4个电阻120,,,x R R R R 连成四边形，称为电桥的4个臂，其中12,R R 称为比例臂，x R 为待测臂，0R 为比较臂。

惠斯通电桥测电阻实验报告实验目的1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法，2、理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义；3、熟悉电桥比率和比率电阻的选择原则。

实验仪器教学用非平衡电桥DHQJ-3、导线若干、待测电阻实验原理电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。

在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1～106Ω)。

惠斯通电桥的原理如图1所示。

标准电阻R3、R1、R2和待测电阻RX连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。

在对角A和C之间接电源E，在对角B和D之间接检流计G。

因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。

当开关KE 和KG接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。

适当调节R3、R1和R2的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流IG=0，这时，B、D两点的电势相等。

电桥的这种状态称为平衡状态。

这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差，B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。

设ABC支路和ADC支路中的电流分别为I1和I2。

对右图由欧姆定律得I1RX=I2R2I1R3=I2R1两式相除，得图1312R R R R x =即待测电阻R X 等于R 2/R 1与R 3的乘积。

通常将R 2/R 1称为比率臂，将R 3称为比较臂。

实验步骤：用箱式惠斯通电桥测电阻箱式桥是把电桥的各个元件，包括标准电阻箱、检流计、保护电阻、电源、开关等，装在一个箱子里，便于携带、使用方便．箱式电桥型号各异，本实验使用的DHQJ-3型直流单臂电桥，又叫惠斯通电桥，适用于测量100Ω以上的中值电阻。

具体情况如右图所示。

实验步骤如下：1.首先进行零点调节，当无电流通过检流计时，其指针应指向零点。

2.将待测电阻Rx 接在接线柱7、8之间，并用导线将接线柱1、2和2、3以及8、9之间短路.3.根据待测电阻阻值的大小，适当选择比率臂K 值(可参看倍率选择表)。

大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：惠斯通电桥一、实验目的：1.精确测量中高值电阻（单桥）2.掌握电桥测电阻的原理和方法二、实验原理：电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。

在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1～106Ω)。

电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。

在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1～106Ω)。

惠斯通电桥的原理如图l 所示。

标准电阻R 0、R 1、R 2和待测电阻R X 连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。

在对角A 和C 之间接电源E ，在对角B 和D 之间接检流计G 。

因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。

当开关K E 和K G 接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了沟通ABC 和ADC两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。

适当调节R 0、R 1和R 2的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流I G = 0，这时，B 、D 两点的电势相等。

电桥的这种状态称为平衡状态。

这时A 、B 之间的电势差等于A 、D 之间的电势差，B 、C 之间的电势差等于D 、C 之间的电势差。

设ABC 支路和ADC 支路中的电流分别为I 1和I 2，由欧姆定律得I 1 R X = I 2 R 1I 1 R 0 = I 2 R 2两式相除，得102X R R R R = (1)(1)式称为电桥的平衡条件。

由(1)式得102X R R R R =(2)即待测电阻R X 等于R 1 / R 2与R 0的乘积。

通常将R 1 / R 2称为比率臂，将R 0称为比较臂。

三、实验仪器：箱式直流单臂电桥，导线若干，待测电阻。

四、实验内容和步骤：1.将R N 及功能选择档均选择为“单桥”。

惠斯通电桥测电阻实验报告实验目的1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法，2、理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义；3、熟悉电桥比率和比率电阻的选择原则。

实验仪器教学用非平衡电桥DHQJ-3、导线若干、待测电阻实验原理电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。

在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1～106Ω)。

惠斯通电桥的原理如图1所示。

标准电阻R3、R1、R2和待测电阻RX连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。

在对角A和C之间接电源E，在对角B和D之间接检流计G。

因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。

当开关KE 和KG接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。

适当调节R3、R1和R2的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流IG=0，这时，B、D两点的电势相等。

电桥的这种状态称为平衡状态。

这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差，B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。

设ABC支路和ADC支路中的电流分别为I1和I2。

对右图由欧姆定律得I1RX=I2R2I1R3=I2R1两式相除，得图1312R R R R x =即待测电阻R X 等于R 2/R 1与R 3的乘积。

通常将R 2/R 1称为比率臂，将R 3称为比较臂。

实验步骤：用箱式惠斯通电桥测电阻箱式桥是把电桥的各个元件，包括标准电阻箱、检流计、保护电阻、电源、开关等，装在一个箱子里，便于携带、使用方便．箱式电桥型号各异，本实验使用的DHQJ-3型直流单臂电桥，又叫惠斯通电桥，适用于测量100Ω以上的中值电阻。

具体情况如右图所示。

实验步骤如下：1.首先进行零点调节，当无电流通过检流计时，其指针应指向零点。

2.将待测电阻Rx 接在接线柱7、8之间，并用导线将接线柱1、2和2、3以及8、9之间短路.3.根据待测电阻阻值的大小，适当选择比率臂K 值(可参看倍率选择表)。

惠斯通电桥测检流计灵敏度电桥种类较多，用途各异。

按其工作状态，可分为平衡电桥和非平衡电桥；按其工作电源可分为交流电桥和直流电桥两大类。

直流电桥又有单臂电桥和双臂电桥之分，即常说的惠斯通电桥和开尔文电桥。

惠斯通电桥适用于测量中等大小阻值的电阻，测量范围为10~106Ω。

1. 实验目的：（1）了解惠斯通电桥的结构和测量原理。

（2）掌握用自搭惠斯通电桥测量电阻。

（3）学习电桥测电阻的不确定度计算方法。

2. 实验仪器：直流稳压电源，检流计，滑线变阻器，电阻箱（三个），保护电阻（附短路开关），待测电阻，导线 3． 实验原理(1) 惠斯通电桥的线路原理图5-1为惠斯通电桥的原理图，待测电阻R x 和R 1 、R 2、 R 0四个电阻构成电桥的四个“臂”，检流计G 连通的CD 称为“桥”。

当AB 端加上直流电源时，桥上的检流计用来检测其间有无电流及比较“桥”两端（即CD 端）的电位大小。

调节R 1 、R 2和R 0，可使CD 两点的电位相等，检流计G 指针指零（即I g =0），此时，电桥达到平衡。

电桥平衡时，U AC =U AD ，U BC =U BD ，即I 1R 1= I 2R 2 ，I x R x = I 0R 0 。

因为G 中无电流，所以，I 1=I x ,，I 2=I 0, 。

上列两式相除，得：21R R RxR = （5-1） 则 R x =021R R R = CR 0 （5-2） 式（5-2）即为电桥平衡条件。

显然，惠斯通电桥测电阻的原理，就是采用电压比较法。

由于电桥平衡须由检流计示零表示，故电桥测量方法又称为零示法。

当电桥平衡时，已知三个桥臂电阻，就可以求得另一桥臂得待测电阻值。

通常称R 0为比较臂，R 1/R 2（即C ）为比率（或倍率），R x 为电桥未知臂。

在测量时，要先知道R x 得估测值，根据R x 的大小，选择合适的比率系数，把R 0调在预先估计的数值上，再细调R 0使电桥平衡。

惠斯电桥测电阻实验报告定惠斯通电桥测电阻一(实验目的:1( 用电阻箱组装电桥，测量电阻并测量电桥的灵敏度:2( 用箱式电桥测量电阻和电桥的灵敏度。

二(实验原理:四个电阻和联成一个封闭四边形，在四边形的对角RXA和B上接入直流电源，对角C和D之间接入检流计就组成了一个惠CD斯登电桥。

图中四边形的每一条边称为电桥的一个臂，而这条对角线就是所谓“桥”。

“桥”的作用是将C、D两点的电位直接进行比较，当C、D两点电位相等时，检流计G中没有电流通过，即，电桥便达到了平衡。

这时的电桥称为平衡电桥，检流计称为平衡指示器，或称指零仪器。

电桥达到平衡时，因为C、D两点电位相等，故有:根据欧姆定律有 R 1由于C D 之间没有电流流过，故有: 所以有得: (1)通常称R和R为比例臂， R为比较臂， R 为待测臂。

若已知，即可根据(1)算出123x未知电阻。

(三)接线三、实验内容:组装电桥，测量电阻并测量电桥的灵敏度 1、按照电路图连接电路;2、调整仪器:保护仪器，初始时的触头滑至最大值，1000Ω，R的取值与待测板提供的数据3相同。

观察检流计指针是否指零，若不指零，调节零点旋纽，使其指零。

(五)测量1)。

检查线路;合上K ，接通电源;2).逐渐减小，调节R，使检流计光指针偏转为零格，记录下R 的值，将记录值填入表(1)中。

33/ 3).改变R至R，使检流计光指针偏转1格，记录下?R,?θ 的值，其中 333 / ?R =| R —R|，?θ,1.0div ; 3334)使电源电压升高至3.0V时,读取检流计偏转格数,记入下表(2)中; 5)调节R=100Ω, R =100Ω,重复上述中的(1)(2)(3),将数据填入表(1)中. 216) 调节R =100Ω, R= 1000Ω, 重复上述中的(1) (2) (3) , 将数据填入表(1)中. 27) 调节R =10Ω, R=1000Ω,重复上述中的(1) (2) (3) , 将数据填入表(1)中.218) 将检流计替换,调节R = R= 100Ω, 重复上述中的 (1) (2) (3) , 将数据填入表(3)中. 219) 将 R和互易,按表 (4) 要求测量数据. 32.用箱式电桥测电阻:选择倍率为1:1 ，测量待测电阻.调节R ，使检流计偏转一格,记下R ，将数据记录下来。

c 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（1.9K ）、电阻箱、检流计（AC15/4）、直流稳压电源、待测电阻，箱式电桥（QJ23、QJ24）、开关和导线。

三、实验原理欧至几十万欧）的电阻。

电路图如图1KE 、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。

惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻（R 2、R 3、R 4、和R x ）、一个“桥”（b 、d 间所接的灵敏电流计）和一个电源E 组成。

b 、d 间接有灵敏电流计G 。

当b 、d 两点电位相等时，灵敏电流计G 中无电流流过，指针不偏转，此时电桥平衡。

所以，电桥平衡的条件是：b 、d 两点电位相等。

此时有U ab =U ad ，U bc =U dc ，由于平衡时0=g I ，所以b 、d 间相当于断路，故有I 4=I 3 I x =I 2所以 44R I R I x x = 2233R I R I =可得 x R R R R 324= 或 432R R R R x = 一般把K R R =32称为“倍率”或“比率”，于是 R x =KR 4要使电桥平衡，一般固定比率K ，调节R 4使电桥达到平衡。

即当 I G =0 ,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R x ，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。

肇 庆 学 院肇 庆 学 院电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告级 班 组 实验合作者 实验日期姓名: 学号 老师评定实实验原理：1．桥式电路的基本结构。

电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R 2和R 3，比较臂R 4，待测臂R x ），“桥”——平衡指示器（检流计）G 和工作电源E 。

在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G （滑线变阻器）。

2．电桥平衡的条件。

惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻（R 2、R 3、R 4、和R x ）、一个“桥”（b 、d 间所接的灵敏电流计）和一个电源E 组成。

b 、d 间接有灵敏电流计G 。

当b 、d 两点电位相等时，灵敏电流计G 中无电流流过，指针不偏转，此时电桥平衡。

所以，电桥平衡的条件是：b 、d 两点电位相等。

此时有U ab =U ad ，U bc =U dc ， 由于平衡时0=g I ，所以b 、d 间相当于断路，故有I 4=I 3 I x =I 2所以 44R I R I x x = 2233R I R I =可得x R R R R 324= 或 432R R R R x = 一般把K R R =32称为“倍率”或“比率”，于是 R x =KR 4要使电桥平衡，一般固定比率K ，调节R 4使电桥达到平衡。

3．自组电桥不等臂误差的消除。

实验中自组电桥的比例臂（R 2和R 3）电阻并非标准电阻，存在较大误差。

当取K=1时，实际上R 2与R 3不完全相等，存在较大的不等臂误差，为消除该系统误差，实验可采用交换测量法进行。

先按原线路进行测量得到一个R 4值，然后将R 2与R 3的位置互相交换（也可将R x 与R 4的位置交换），按同样方法再测一次得到一个R ’4值，两次测量，电桥平衡后分别有：432R R R R x ⋅='423R R R R x ⋅= 联立两式得： '44R R R x ⋅=由上式可知：交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。

大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：惠斯通电桥一、实验目的：1.精确测量中高值电阻（单桥）2.掌握电桥测电阻的原理和方法二、实验原理：电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。

在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1～106Ω)。

电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。

用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。

在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1～106Ω)。

惠斯通电桥的原理如图l 所示。

标准电阻R 0、R 1、R 2和待测电阻R X 连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。

在对角A 和C 之间接电源E ，在对角B 和D 之间接检流计G 。

因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。

当开关K E 和K G 接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了沟通ABC 和ADC两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。

适当调节R 0、R 1和R 2的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流I G = 0，这时，B 、D 两点的电势相等。

电桥的这种状态称为平衡状态。

这时A 、B 之间的电势差等于A 、D 之间的电势差，B 、C 之间的电势差等于D 、C 之间的电势差。

设ABC 支路和ADC 支路中的电流分别为I 1和I 2，由欧姆定律得I 1 R X = I 2 R 1I 1 R 0 = I 2 R 2两式相除，得102X R R R R = (1)(1)式称为电桥的平衡条件。

由(1)式得102X R R R R =(2)即待测电阻R X 等于R 1 / R 2与R 0的乘积。

通常将R 1 / R 2称为比率臂，将R 0称为比较臂。

三、实验仪器：箱式直流单臂电桥，导线若干，待测电阻。

四、实验内容和步骤：1.将R N 及功能选择档均选择为“单桥”。

惠斯通电桥测电阻实验报告-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII2惠斯通电桥测电阻实验目的1．了解惠斯通电桥的构造和测量原理 2．熟悉调节电桥平衡的操作步骤 3．了解提高电桥灵敏度的几种途径 实验仪器万用电表、电阻箱、检流计、滑动变阻器、直流电源、待测电阻、电键、导线、箱式电桥实验原理1．惠斯通电桥工作原理图（一）是惠斯通电桥电路。

四个电阻R 1（R x ）、R 2、R 3、R 4，称作电桥的四个桥臂，组成四边形abcd 。

对角bd 之间连接检流计G ，构成“桥”，用以比较桥两端的电位。

当b 和d 两点的电位相等时，检流计G 指零，即 I G ＝0，电桥达到了平衡状态。

此时有AD AB U U = DC BC U U = （1）即 4211R I R I ⋅=⋅ （2）3221R I R I ⋅=⋅ （3）c图（一）惠斯通电桥原理图3两式相除，得 3421R R R R = （3’）或者 4231R R R R ⋅=⋅ （4）上两式表明：当电桥达到平衡时，电桥相邻臂电阻之比相等，或者说电桥相对臂电阻之乘积相等。

若R 2、R 3、R 4为已知，则待测电阻R 1（R x ）可由下式求出x R R R R R ==2341 （5） 通常称R 1为测量臂，R 4、R 3为比例臂，R 2为比较臂。

所以电桥由四臂（测量臂、比较臂和比例臂）、检流计和电源三部分组成。

与检流计串联的限流电阻R G 和电键K G 都是为在调节电桥平衡式保护检流计，不使其在长时间内有较大电流通过而设置的。

2．换位测量法的原理R 1与R 2位置对换，当I G ＝0时，x R R R R R ==,2431 （6） 由式（5）和式（6）可知,22R R R x = （7）通过换位测量法求出的R x 的值仅仅与R 2和R 2'有关，这就修正了由于电阻丝阻值不均匀所带来的系统误差。

物理实验报告
物理实验室制
请认真填写
实验原理（注意：原理图、测试公式）
原理一：惠斯通电桥原理图：
8-1（a）
如图，联成一个四边形，每一边称为电桥的一个臂；对角和加上电源，而在对角、间连接检流计，用以比较这两点间电位，所谓“桥”就是指的这条对角线，当桥路两端、等电位时，中无电流通过，称之为“电桥平衡”。

计算过程：
能引起较大的△n 偏转，则电桥的灵敏度就高，带来的误差也就越小。

选用灵敏度高、内阻低的检流计，适当提高电源电压，适当减小桥臂电阻，尽量把桥臂配置成均匀状态，有利于提高电桥灵敏度。

实验内容及步骤
（2） 将x R 接到“x R ”接线柱上，仔细调节比较臂旋钮使检流计指零，得到 0KR R x =
（3） 测定电桥的灵敏度时，用改变0R 来代替改变x R 。

0
R R n
S ∆∆=
（5） 重复以上步骤，继续测量Rx 2，Rx 3等记录数据。

请认真填写
实验思考与建议
1、箱式电桥中比例臂的选取原则是什么？
答：箱式电桥中比例臂的选取原则是使得测量结果的比较臂的有效数据的位数尽可能多才好。

请在两周内完成，交教师批阅。

实验 2 惠斯通电桥测电阻预习检查：1、 1、利用伏安法测量电阻为什么对大小不同的电阻采用不同的方法？2、 2、家用插座、电源插头为什么容易老化，甚至容易着火？相对于导线而言。

3、 3、电桥测量电阻，实质上是利用什么常用的实验方法？4、 4、对于测量工具的最大误差如何确定？电桥法测量是一种很重要的测量技术。

由于电桥法线路原理简明，仪器结构简单，操作方便，测量的灵敏度和精确度较高等优点，使它广泛应用于电磁测量，也广泛应用于非电量测量。

电桥可以测量电阻、电容、电感、频率、压力、温度等许多物理量。

同时，在现代自动控制及仪器仪表中，常利用电桥的这些特点进行设计、调试和控制。

电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。

直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥，单臂电桥又称为惠斯通电桥，主要用于精确测量中值电阻。

双臂电桥又称为开尔文电桥，主要用于精确测量低值电阻。

本次实验主要是学习应用惠斯通电桥测电阻。

实验目的/测量任务1）学习惠斯通电桥测电阻的原理及方法。

2）学习电阻箱及电桥的误差计算方法。

3）学习电路的连接方法并训练检查电路的故障。

4）测量两种电阻510欧姆，3000欧姆。

实验原理1）惠斯通电桥的线路原理惠斯通电桥的线路原理如图1所示。

四个电阻R1，R2，Rx和RS联成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂，其中：R1，R2组成比例臂，Rx为待测臂，RS为比较臂，四边形的一条对角线AC中接电源E，另一条对角线BD中接检流计G。

所谓“桥”就是指接有检流计的BD这条对角线，检流计用来判断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2所示。

图1 惠斯通电桥的线路原理图2 电桥平衡后等效电路根据图2很容易证明此式即电桥的平衡条件。

如果已知R1，R2，RS，则待测电阻Rx可求得。

电桥平衡条件也可写成R1×RS=R2×Rx即对边乘积相等，此式更容易记忆。

..农业大学 物 理 实 验 报 告实验名称：惠斯通电桥测量电阻一、实验目的(1)了解惠斯通电桥的构造和测量原理。

(2)掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。

(3)了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。

二、实验仪器滑线式电桥，箱式电桥，检流计，电阻箱，滑动电阻器，待测电阻，电源，开关，导线等。

三、实验原理：1.惠斯通电桥的测量原理如图1所示，由已知阻值的三个电阻R 0、R 1、R 2和一个待测电阻R x 组成一个四边形，每一条边称为电桥的一个臂，在对角A 、B 之间接入电源E ，对角C 、D 之间接入检流计G 。

适当调节R 0、R 1、R 2的阻值，可以使检流计G 中无电流流过，即C 、D 两点的电势相等，电桥的这种状态称为平衡态。

电桥的平衡条件为1002x R R R KR R == (1)式中比例系数K 称为比率或倍率，通常将R1、R2称为比率..臂，将R0称为比较臂。

2.电桥的灵敏度式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的，而电桥是否达到真正的平衡状态，是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。

检流计的灵敏度是有限的，当指针的偏转小于0.1格时，人眼就很难觉察出来。

在电桥平衡时，设某一桥臂的电阻是R ，若我们把R 改变一个微小量ΔR ，电桥就会失去平衡，从而就会有电流流过检流计，如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转，我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。

为了定量表示检流计的误差，我们引入电桥灵敏度的概念，它定义为nS R R∆=∆(2)式中，ΔR 为电桥平衡后电阻R 的微小改变量，Δn 为电阻R 变化后检流计偏离平衡位置的格数，所以S 表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔR /R 的反应能力。

3.滑线式惠斯通电桥滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。

A 、B 、C 是装有接线柱的厚铜片（其电阻可以忽略），A 、B 之间为一根长度为L 、截面积和电阻率匀的电阻丝。

电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动，按下滑键任意触头，此时电阻丝被分成两段，设AD 段的长度为L 1、电阻为R 1，DB 的长度为L 2、电阻为R 2，因此当电桥处于平衡状态时，有111000221x R L L R R R R R L L L ===- (3)式中，L 1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出，R 0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。

实验 惠斯通电桥测电阻实验目的（1）掌握惠斯通电桥的基本原理。

（2）学会自组惠斯通电桥测电阻。

（3）了解提高电桥灵敏度的几种途径。

实验仪器ZX21电阻箱、检流计（或数字电压表）、滑线变阻器、待测电阻、直流稳压电源、导线。

实验原理 （惠斯通电桥原理）惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥，适用于测中值电阻，其原理电路如图1所示。

将R 1、R 2、R 3、R 4四个电阻连成四边形，再将它的相对顶点分别接上电源E 和检流计G ，便构成一个惠斯通电桥。

通常把四边形的四个边叫做电桥的四个“臂”，把接有检流计G 的对角线叫做“桥”。

桥的作用是将它两个端点B 、D 处的电位直接进行比较。

通常因各电阻值是任意的， 故B 、D 两个点的电位一般 不等，检流计G 中有电流通过。

若调节电阻到合适阻值时，可 使检流计中无电流流过，即B 、D 两点的电位相等，这时称为“电 桥平衡”。

电桥平衡，检流计中无电流 通过，相当于无BD 这一支路， 故电源E 与电阻1R 、R 2可看成一 分压电路；电源E 与电阻R 3、R 4可看成另一分压电路。

若以C 点为参考，则D 点的电位D V 与B 点的电位B V 分别为221B R R R EV +=343D R R R E V +=(1) 因电桥平衡时B D V V =故解上面两式可得3421R R R R = 上式叫做电桥的平衡条件，它说明电桥平衡时，四个臂的阻值间成比例关系。

如果x R 为待测电阻，则有x R R R R R ==4321 由（3）式可知，当电桥达到完全平衡时，所测阻值x R 的准确度仅由（2）（3）图1惠斯通电桥原理R 2、R 3、R 4的准确度决定。

因2R 、R 3、R 4可使用准确度较高的标准电阻箱提供，故只要选用灵敏度较高的检流计或数字电压表来判定电桥的平衡，所测得的x R 值将比用伏安法测量要精确得多。

测量电阻时，通常是选取2R 、R 3的电阻使成简单的整数比(如1:1，1:10，10:1等)并固定不变，然后调节R 4使电桥达到平衡。