用惠斯通电桥测电阻

实验2.5 用惠斯通电桥测电阻电桥电路在电磁测量技术中有着广泛的应用，可以测量电阻、电容、电感、频率、温度、压力等许多物理量，也广泛应用于自动控制中。

本实验所讨论的是直流单臂电桥（又称惠斯通电桥），主要是用来测量中等阻值（10～105Ω）电阻的；测量低阻（10～10−5Ω）用直流双臂电桥（又称开尔文电桥）；测量高阻（106～1012Ω）则用专门的高阻电桥或冲击法等测量方法。

【实验目的】1．掌握惠斯通电桥基本原理，了解桥式电路的特点。

2．掌握电桥的使用方法。

3．了解电桥灵敏度概念。

【实验器材】板式惠斯通电桥、直流稳压电源、检流计、滑线变阻器、待测电阻、电阻箱、双刀双掷开关和导线。

【实验原理】 1．电阻的测量直流单臂电桥的原理电路如图2-13所示。

它是由4个电阻0a b x R R R R 、、、连成一个四边形回路，这4个电阻称为电桥的4个“臂”。

在这个四边形回路的一条对角线的顶点间接入直流工作电源，另一条对角线的顶点间接入检流计，此支路一般称作“桥”。

桥上串联的检流计Ｇ是用来检测其间有无电流流过，即比较“桥”两端的电位高低。

适当地调节0R 值，可使C 、D 两点电位相同，检流计中无电流流过，这时称电桥达到了平衡。

设流过电阻0a b x R R R R 、、、的电流分别是0a b x I I I I 、、、，则在电桥平衡时有：00a a b bx x I R I R I R I R == 且0a xb I I I I ==由上式整理可得：0x a b R R R R =或0a x b RR R R = （2-29）式（2-29）即为电桥的平衡条件。

令abR k R =，则0x R kR =可见电桥平衡时，由已知的a b R R 、（或者k ）和0R ，便可计算出x R 。

人们常把a b R R 、称图2-13 惠斯通电桥电路作比例臂，k 为比例臂的倍率；0R 称作比较臂；x R 称作待测臂。

用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验名称：用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的：通过使用惠斯通电桥测量未知电阻的阻值。

实验器材：
1. 惠斯通电桥装置
2. 未知电阻
3. 外部电源
实验原理：
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的精确仪器。

它由四个电阻构成的电路组成，包括一个未知电阻和三个已知电阻。

当桥平衡时，电桥上的电流为零，此时未知电阻和已知电阻之间存在一个平衡条件。

通过改变已知电阻的值，通过观察平衡条件的变化，可以计算出未知电阻的阻值。

实验步骤：
1. 将惠斯通电桥装置连接到外部电源上。

2. 将未知电阻接入电桥的两个对角线上。

3. 调节已知电阻的值，以使电桥平衡。

4. 观察平衡时已知电阻的数值，并记录下来。

5. 根据平衡条件的变化，计算出未知电阻的阻值。

实验结果及数据处理：
根据实验步骤中记录下来的已知电阻的值，结合平衡条件的变化，通过计算可以得出未知电阻的阻值。

实验讨论及结论：
通过使用惠斯通电桥测电阻实验，我们成功地测量了未知电阻的阻值。

该实验方法具有较高的精确度和重复性。

通过此实验，我们认识到惠斯通电桥可以用于准确测量电阻值，并且可以通过改变已知电阻的值来调节条件，从而测量不同范围的电阻值。

实验5.6 用惠斯通电桥测量电阻1. 实验目的(1) 了解惠斯通电桥的结构，掌握惠斯通电桥的工作原理； (2) 掌握用滑线式惠斯通电桥测量电阻； (3) 掌握使用箱式直流单臂电桥测量电阻。

2. 实验仪器滑线式惠斯通电桥，QJ24型箱式直流单臂电桥，直流稳压电源，滑线变阻器(0～100Ω或0～200Ω)，ZX21型旋转式电阻箱，待测电阻三个，检流计。

3. 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5.6-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 1 I 1 R 0 = I 2 R 2两式相除，得102X R RR 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。

4. 仪器简介教学用惠斯通电桥一般有两种型式：滑线式和箱式。

实验三用惠斯通电桥测电阻【实验目的】1.掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法；2.理解电桥灵敏度的概念；3.研究惠斯通电桥测量灵敏度。

【实验原理】1．惠斯通电桥测电阻原理惠斯通电桥的原理图如图3-1所示，它由比例臂电阻R1、R2和调节臂电阻R以及待测电阻R X用导线连成的封闭四边形ABCDA组成，在对角线AC两端接电源，在对角线BD两端接灵敏度较高的检流计。

通常将BD端称为桥路，四个电阻R1、R2、R和R X称为桥臂。

若适当调节R1、R2或R阻值，使桥路两端的电位相等，即检流计示值为零，这时称为电桥平衡。

图3-1 惠斯通电桥的原理图电桥平衡时（V=0），得到：U AB=U AD，U BC=U DC即I1R1=I2R2，I X R X=I R R（1）同时有I1=I X，I2=I R（2）由式（1）、（2）得到R X=R(R1R2⁄)（3）当知道R 1R 2⁄的比值及电阻R 的数值后，由式（3）可算出R X 。

R1R 2⁄称为比率系数或倍率，R 称为比较臂。

式（3）称为电桥平衡条件。

惠斯通电桥适用于测量中值电阻（1Ω~1MΩ）。

2．惠斯通电桥灵敏度当BD 端接毫伏表，毫伏表显示为零时认为电桥平衡，但现实的问题是毫伏表的灵敏度是有限的，毫伏表所示电压为零不等于实际电压一定为零。

同样的道理，R X =R (R 1R 2⁄)为电桥平衡条件，由于毫伏表的灵敏度所限，R X （或R 1、R 2、R ）有一定的偏差时毫伏表仍可能指示电桥平衡。

当电桥平衡时，保持3个桥臂电阻不变，1个电阻改变（假设R X 、R 1、R 2不变，R 改变ΔR ），则电桥输出电压偏离平衡为ΔU 0，电桥输出电压对桥臂电阻的相对变化反应灵敏度（简称电桥相对灵敏度）S 为：S =ΔU 0ΔR R ×100%与电桥灵敏度相关的物理量有：电源电压U AC 、桥臂电阻R 1+R 2+R +R X 、桥臂电阻分配比例R R 2⁄、检测仪表的灵敏度和内阻R V 。

使用惠斯通电桥进行电阻测量的教程电阻是电学基础中的重要参数，它在各个电路中起着至关重要的作用。

为了准确测量电阻值，并确保电路正常运行，我们可以采用惠斯通电桥进行电阻测量。

本文将介绍使用惠斯通电桥进行电阻测量的具体步骤和注意事项。

一、什么是惠斯通电桥惠斯通电桥是一种常用的电阻测量仪器，它由四个电阻、一个电源和一个测量指示器组成。

通过调整电桥四个电阻的比例关系，可以平衡电桥，使得测量指示器的示数为零。

在这种状态下，我们可以根据电桥四个电阻的知识以及欧姆定律来计算待测电阻的值。

二、电桥测量电阻的基本原理在了解使用惠斯通电桥进行电阻测量之前，我们需要知道一些基本原理。

电桥平衡的条件是桥臂四个电阻的关系满足：R1/R2 = R3/R4其中，R1和R2是已知电阻（一般称为标准电阻），R3是待测电阻，R4是另一个已知电阻。

当平衡条件满足时，电桥两侧电压相等，测量指示器示数为零。

当电桥平衡时，我们可以根据电桥电压平衡条件推导出待测电阻的计算公式：R3 = (R1/R2) * R4三、使用惠斯通电桥测量电阻的步骤1. 连接电路首先，将电桥的四个电阻连接好。

其中，R1和R2是已知电阻，R3是待测电阻，R4是另一个已知电阻。

将电源连接至电桥的电源端，将测量指示器连接至电桥的检测端。

2. 调节电桥将电源开关打开，调节变阻器或开关，使测量指示器示数为零。

在调节过程中，要求稳定且缓慢，避免过快过慢导致误差。

3. 记录测量结果记录调节后电桥中各个电阻的阻值，包括已知电阻R1、R2和R4的阻值。

4. 计算待测电阻根据电桥电压平衡条件和计算公式，计算待测电阻R3的阻值。

将已知电阻的阻值代入公式，计算出待测电阻的准确值。

四、使用惠斯通电桥测量电阻的注意事项1. 保持稳定在调节电桥平衡时，需要保持手稳定，避免干扰造成测量误差。

2. 注意测量范围根据电桥的参数和测量要求，选择合适的电阻范围进行测量。

避免测量范围超出电桥的可靠范围，导致测量不准确。

惠斯通电桥测电阻值实验目的1．掌握惠斯通电桥的原理，并通过它初步了解一般桥式线路的特点。

2．学会使用惠斯通电桥测量电阻。

实验仪器电阻箱，检流计，滑线变阻器，直流稳压电源等。

实验原理前面我们介绍的伏安法测量电阻，其精度不够高。

这一方面是由于线路本身存在缺点，另一方面是由于电压表和电流表本身的精度有限。

所以，为了精确测量电阻，必须对测量线路加以改进。

惠斯通电桥（也称单臂电桥）的电路如图1所示，四个电阻R 1、R 2、R b 、R X 组成一个四边形的回路，每一边称作电桥的“桥臂”，在一对对角AD 之间接入电源，而在另一对角BC 之间接入检流计，构成所谓“桥路”。

所谓“桥”本身的意思就是指这条对角线BC 而言。

它的作用就是把“桥”的两端点联系起来，从而将这两点的电位直接进行比较。

B 、C 两点的电位相等时称作电桥平衡。

反之，称作电桥不平衡。

检流计是为了检查电桥是否平衡而设的，平衡时检流计无电流通过。

用于指示电桥平衡的仪器，除了检流计外，还有其它仪表，它们称为“示零器”。

当电桥平衡时，B 和C 两点的电位相等，故有AC AB V V = CD BD V V = （1） 由于平衡时0=g I ，所以B 、C 间相当于断路，故有21I I = b X I I = （2） 所以 11R I R I X X = 22R I R I b b =可得 X b R R R R 21= （3） 或 b X R R R R 21= （4）这个关系式是由“电桥平衡”推出的结论。

反之，也可以由这个关系式推证出“电桥平衡”来。

因此（3）式称为电桥平衡条件。

如果在四个电阻中的三个电阻值是已知的，即可利用（3）式求出另一个电阻的阻值。

这就是应用惠斯通电桥测量电阻的原理。

上述用惠斯通电桥测量电阻的方法，也体现了一般桥式线路的特点，现在重点说明它的几个主要优点：（1）平衡电桥采用了示零法——根据示零器的“零”或“非零”的指标，即可判断电桥是否平衡而不涉及数值的大小。

用惠斯通电桥测电阻的实验原理(一)用惠斯通电桥测电阻的实验原理一、什么是惠斯通电桥惠斯通电桥是一种用来测量电阻的仪器，它由一个横梁和四个臂组成，横梁上安装电阻计。

二、惠斯通电桥的工作原理当电桥两边电阻相等时，电桥平衡，电流不流过电阻计，此时电阻计的指针不偏移。

如果在电桥上加入待测电阻，电桥失去平衡，电流通过电阻计，导致指针偏移。

三、用惠斯通电桥测电阻的步骤1.开始时，将电桥四个臂连接好，电阻计接在电桥的横梁上；2.调整电桥的电阻，使电桥平衡，即电流不流过电阻计，电阻计的指针不偏移；3.在电桥中加入待测电阻，调整电桥的电阻，使电桥重新平衡；4.记录此时电桥的电阻值，即为待测电阻的电阻值。

四、注意事项1.电桥四个臂的电阻应尽量相等，切勿用手触摸电桥，以免影响电阻；2.待测电阻不宜过大或过小，一般在几百欧姆到几千欧姆之间；3.实验过程中需注意安全，不可接通太高电压，以免电击。

以上是关于用惠斯通电桥测电阻的实验原理的详细介绍，希望能对大家有所帮助。

五、实验的误差来源1.电桥臂上的电阻不精确；2.待测电阻温度变化；3.电桥线材、电池等元件的内阻。

六、实验的改进方法1.使用精密电阻，减小电桥臂电阻的误差；2.将待测电阻恒温下保持一段时间，降低温度对测量结果的影响；3.使用高精度的电池、电线等元件，减少内阻对测量值的影响。

七、实验的应用惠斯通电桥广泛应用于电子、仪表、通讯等行业中，用于测量电阻、电容和电感等物理量。

八、总结惠斯通电桥是一种用于测量电阻的经典仪器，其原理简单易懂，应用广泛。

在实验中，我们还需针对误差来源进行改进，提高实验结果的准确性。

实验25 用惠斯通电桥测电阻实验目的1. 学习惠斯通电桥的基本原理。

3. 掌握误差分析的基本方法。

实验原理惠斯通电桥是一种常用的测量电阻的仪器，它可以实现比较测量，即将待测电阻和已知基准电阻相比较，从而得到待测电阻的阻值。

如图1所示，惠斯通电桥由四个电阻元件R1、R2、R3、R4组成。

在中间点C处接有一个测量仪器，比如说万用表。

其中R1和R2为已知电阻，它们的比值可以通过电阻箱或者万用电桥来调节，约为1:1。

R3是待测电阻，R4是由一个变阻器构成，其值可以通过旋转变阻器来调节，其比值与R1和R2相等。

如果比较电路正常工作，如果公共点C上的电压等于0，则有以下关系式：$${{R_3}\over{R_4}} = {{R_1}\over{R_2}}$$那么此时R3的电阻值就可以通过R1、R2、R4的已知电阻值来计算。

如果改变R4的值，比如说通过旋转变阻器，找到一个满足公共点电压为0的点，则可以测量出待测电阻的阻值，比值为：通过不断改变R4，找到多个满足公共点电压为0的点，记录下R4的值以及相应的万用表的测量值，就可以确定它们的关系。

实验步骤1. 按照图1连接电路，将电阻箱中的两个电阻值分别设为1kΩ和1.2kΩ。

2. 打开万用表，选取电阻测量档位。

将变阻器旋转到零点，注意不要用手触摸电路，避免影响测量。

调整电阻箱中的两个电阻值，使得公共点电压为零，记录下变阻器的阻值和万用表的电阻测量值，计算出电阻箱中两个电阻值的比值，与理论值进行比较。

实验数据处理1. 将数据整理成表格形式，包括变阻器阻值、测量电阻值、电阻箱中两个电阻比值的理论值以及计算出的理论值误差百分比。

2. 每组数据的误差百分比应该在3%以内。

3. 比较不同数据点之间的误差，找出可能的误差来源，并进行讨论。

实验注意事项1. 过程中不要用手触摸电路，避免影响测量。

2. 阻值调节时需要缓慢进行，使得电路稳定，避免出现电路故障。

3. 必须注意绝缘，以避免短路，影响测量结果。