电桥法测电阻18410

大学物理设计性实验课程名称大学物理设计性实验辅导教师岳明专业班级资源0942姓名李飞学号******** 12日期2010 年11 月日开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。

电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线(电压～电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。

常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。

而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。

电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。

电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。

二、实验目的1.了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；2.学习使用QJ19型双电桥、电子检流计；学习电桥测电阻不确定度的计算，三、实验原理（1）开尔文双电桥的解决办法：开尔文电桥是惠斯通电桥的变形，在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。

其结构如图3所示，为被测低电阻，其中R1、R2、R3、R4均为可调电阻，RX为低值标准电阻。

图3RN与惠斯通单电桥对比，开尔文电桥做了两点重要改进．．．．：①增加了一个由R2、R4组成的桥臂。

②R N 和R X 由两端接法改为四端接法。

其中P 1P 2构成被测低电阻R X ，P 3P 4是标准低电阻R N ，P 1P 2 、P 3P 4常被称为为电压接点，C 1C 2、C 3C 4称为电流接点。

29实验三 直流电桥与电阻测量电阻的阻值范围一般很大，可以分为三大类型进行测量．惠斯登电桥法（Wheatstone Bridge Method ）是测量中值电阻（10 ～ 106 Ω）的常用方法之一．它通过在平衡条件下，将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其数值．电桥法具有测试灵敏、精确和使用方便等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测法中．对于低值电阻（10 Ω以下），不能应用通常的惠斯登电桥测量，其主要矛盾是在接触处存在接触电阻（大小在10-2 Ω的数量级）．当待测电阻值在10-1Ω甚至10-1 Ω以下时，显然接触电阻和引线电阻将使测量完全失去其正确性．因此，对于低值电阻，须采用可消除接触电阻和引线电阻的测量方法——四端法（Four Probe Method ）进行测量（也可采用开尔文电桥法进行测量）．四端法是国际上通用的测量低值电阻的标准方法之一．它是通过测量待测电阻两端电压和流经的电流来确定其数值的．四端法具有直接，且克服触点电阻和引线电阻等特点，适用于各类电阻的测量，尤其是低值电阻的测量．而对于高值电阻（＞107 Ω）的测量，一般可用兆欧表和数字万用表．【实验目的】1．掌握惠斯登电桥测量电阻的原理和方法； 2．掌握四端法测量电阻的原理和方法．【实验原理】1．惠斯登电桥的工作原理惠斯登电桥的原理如图1所示，它是由电阻R 1、R 2、R 和待测电阻R以及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 两端接电压表V ．接入电压表的对角线称为“桥”，4个电阻R 1、R 2、R 和R x 就称为“桥臂”．在一般情况下，电压表上有电压显示．若适当调节R 1、R 2和R 阻值，能使电压表的显示电压V 恰好为零，这时叫做“电桥平衡”．电桥平衡时（V = 0），表明B 、D 两点的电势相等，由此得到U AB = U AD ，U BC = U DC ， 亦即I 1 R 1 = I 2 R 2，I x R x = I R R （1）同时有I 1 = I x ，I 2 = I R （2）30由（1）、（2）式得到R R R R x ×=21（3）由（3）式可看出，当知道R 1 /R 2 的比值及电阻R 的数值后，就可算出R x ．2．四端法的工作原理图2为四端法原理图，图中R x 是待测低值电阻，R n 是标准电阻．四端法基本原理是：如果已知流过待测电阻的电流I （可通过测量标准电阻R n 上的电压获得），当测量得到了待测电阻R x 上的电压U x ，则待测电阻R x 的值为IUR x x = （4）四端法基本特点是恒流源通过两个电流引线极将电流供给待测低值电阻，而数字电压表则通过两个电压引线极来测量由恒流源所供电流而在待测低值电阻上所形成的电位差U x ．由于两个电流引线极在两个电压引线极之外，因此可排除电流引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响；又由于数字电压表的输入阻抗很高，电压引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响可忽略不计．3．电阻率的测量电阻R 与电阻率 r 有如下关系slR ×=r （5）其中l 为待测电阻的长度，s 为待测电阻的截面积．如果待测电阻的直径为d ，则电阻率为R ld ×p = 4 2r （6）通过d 、l 和R ，可求得待测电阻材料的电阻率．【实验内容】1．利用惠斯登电桥测量待测电阻 （1）参照图1，自搭电桥测量装置；（2）如何适当选用R 1 /R 2的比值，以保证待测电阻得到要求的有效位数；（3）利用误差传递公式以及给定的精密电阻和可变Array电阻箱允差，计算待测电阻的相对不确定度．2．利用四端法测量低值电阻（1）参照图3，自搭实验装置；（2）改变电源的输出值，测量待测电阻S-1、S-2以及S-3上电压值，每个电阻测量都应选取15个以上的数据点．（4）实验验证电压引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响可忽略不计，详细写出验证方法．（5）用作图法和最小二乘法求待测电阻阻值．3．求出各待测电阻材料的电阻率．【实验仪器】1．电阻（1）精密电阻：100 Ω、200 Ω、1 kΩ和10 kΩ各2个；（2）可变电阻箱；（3）待测电阻：R A、R B、R CS-1（镍铬合金丝）、S-2（镍铝合金丝）、S-3（不锈钢丝）．2．稳压源、恒流源和万用表．3．实验接线板、导线、短接桥和开关等．【注意事项】1．测量时，必须由粗到细地调节和测量．（1）调节测定臂（即可变电阻箱R）时应该由高位到低位依次进行（低位值应先置零），当大阻值的旋钮转过一格，且电压表显示电压变向时（说明电桥平衡就在这一档数值内），再调节下一档小阻值的旋钮．（2）调节测定臂R使电桥达到平衡时，电压表必须按一定程序使用，如电压表的量程档位必须由高向低逐步切换，直至用最低量程档．（3）平衡状态是指电压表在最低量程位显示为零，所以测量时，应该用电路时断时通时的电压表在最低量程位显示是否都为零来判断．（4）在正式测量前，首先观察改变测定臂时（增大阻值或减小阻值）电压表读数变化规律（向“+”方向或向“－”方向趋于零），这样在正式测量操作时能减少盲目性．（5）在测量过程中，如果有效位读数的旋钮都旋到最小仍不能使电桥平衡，则应增大比率臂后再进行测量；如果只用后几个有效位旋钮达到了平衡，则应减小比率臂后再进行测量．（为什么？）2．恒流源的供给电流不大于100mA．3．恒流源应预热十分钟后，方可进行测量．4．实验结束时，应关闭电源开关，整理实验仪器．31【预习题】1．什么是比较法？电桥测量中用哪两个物理量进行比较？此时的条件是什么？2．什么叫电桥达到平衡？在实验中如何判断电桥达到平衡？3．写出正确使用自搭电桥的测量步骤．【思考题】1．如何适当选择R1 和R2 的比值？2．在自搭电桥测量电阻时，如何提高测量精度？3．用自搭电桥测量电阻时，测量的最多有效数字取决于什么？阻值的数值特性在什么范围，可以多一位有效数字？4．通过实验现象，分析说明为什么数字电压表的高输入阻抗，可消除电压引线极接触电阻和引线电阻对测量的影响？【附录】1．可变电阻箱（ZX21型）可变电阻箱总的误差为各十进电阻盘的数值乘以相应的相对误差之和再加上残余电阻R0．R0 ＝20 mΩ．各十进电阻盘的相对误差见下表：十进电阻盘×10000 ×1000 ×100 ×10 ×1 ×0.1 相对误差0.1% 0.1% 0.1% 0.1% 1% 5%例如，若电阻箱输出的电阻值是12345.6Ω,则电阻箱的误差为10000×0.1%＋2000×0.1%＋300×0.1%＋40×0.1%＋5×1%＋0.6×5%＋0.02 ＝12.44（Ω）2．精密电阻精密电阻的误差取标称值的千分之一．32。

第三章电磁学基本实验§3.1 直流量的测量实验1 电桥法测电阻直流电桥是常用的测量电阻的仪器。

直流电桥分单臂电桥（又称惠斯顿电桥）和双臂电桥（又称凯尔文电桥），单臂电桥用来测定中值电阻（1——10 7Ω），双臂电桥用来测定低电阻（1Ω以下）。

（一）单臂电桥（惠撕登电桥）测电阻[实验目的]1．掌握惠斯登电桥的结构和测量原理。

2．学会用电阻箱自组惠斯登电桥测中值电阻的方法。

3．了解在自组惠斯登电桥测量中提高电桥灵敏度，减少测量误差的方法。

[实验仪器]ZX21型六旋钮电阻箱3个、AC5型直流指针式检流计一架，47kΩ电位器一粒，300Ω滑线变阻器一架，AC15/4型直流复射式检流计一架，QJ19型箱式两用直流电桥一架，直流稳压电源一台，单刀双掷开关一个，双刀双掷反向开关一个，导线若干。

[实验原理]图3—1—1—1 惠斯登直流电桥电路图惠斯登直流电桥也称单臂直流电桥，是一种直流平衡电桥，其原理电路如图所示。

由图（3—1—1—1）可见，R X、R2、R3、R4构成四个桥臂，BD两点间接入检流计形成一个通路，称为桥路。

当电桥平衡时，V BD＝0，桥路没有电流流过，I G=0。

此时有：V AB＝V AD，V BC＝V DC，（3-1-1-1）设I1为电桥平衡时流过ABC 路的电流，I 2流过ADC 路的电流,那么式（3-1-1-1）可写为 I 1 R X ＝I 2R 4，I 1R 2＝I 2R 3 （3-1-1-2）把式（3-1-1-2）的两式相除，得423X R R R R = （3-1-1-3） 即243X R R R R = （3-1-1-4）式（3-1-1-4）就是惠斯登电桥得平衡条件。

式中23R R （或43R R ）称为比率臂， R 2或R 4称为比较臂。

调节惠斯登电桥平衡一般可以根据待测电阻的大小，选好比较臂再调节比较臂。

桥路上的电位器R b ，起到保护检流计的作用，当电桥不平衡时，流过BD 间的电流可能会大，会烧毁检流计，此时应把R b 调到最到，以减小流过检流计的电流，当电桥基本平衡时，R b 要调到最小值，提高检流计的灵敏度，减少电桥的测量误差。

（精编资料推荐）电桥法测电阻
电桥法是一种常用的测量电阻值的方法。

所谓电桥，指的是由四个电阻组成的电路，其中一个电阻可调变，用来平衡电路，使其达到平衡态。

在平衡时，可根据调节的电阻值和已知电阻值来测量未知电阻的阻值。

电桥法实验中，需要一套电桥仪器和一组已知阻值的电阻器。

具体实验步骤如下：
1. 将电桥仪器接通电源，并接入待测电阻。

2. 调节电桥上可调电阻，使电路达到平衡态。

3. 记录平衡态时可调电阻的值。

4. 根据已知电阻器的阻值和电桥平衡时可调电阻的值，计算出未知电阻的阻值。

需要注意的是，在实验中要保证电桥电路的稳定性，避免干扰因素的影响。

实际操作中也可以采用电子万用表等仪器来辅助电桥测量工作。

电桥法不仅适用于测量电阻值，还可以用于测量电感、电容等电路元件的参数。

在实际应用中，电桥法是一种十分实用的测量方法，被广泛应用于科学研究和工程实践中。

大学物理设计性实验课程名称大学物理设计性实验辅导教师岳明专业班级资源0942姓名李飞学号******** 12日期2010 年11 月日开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一，电阻值的测量是基本的电学测量。

电阻的分类方法很多，通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等：按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻（光敏电阻，压敏电阻，热敏电阻）等；按伏安特性曲线(电压～电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻（典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等）；按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。

常用电阻属于中电阻，其测量方法很多，多数也为大家所熟知。

而随着科学技术的发展，常常需要测量高电阻与超高阻（如一些高阻半导体、新型绝缘材料等），也还需要测量低电阻与超低阻（如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等），对这些特殊电阻的测量，需要选择合适的电路，消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响，才能把误差降到最小，保证测量精度。

电桥法是一种用比较法进行测量的方法，它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。

电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙，使用方便、对电源稳定性要求不高等特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。

二、实验目的1.了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进；2.学习使用QJ19型双电桥、电子检流计；学习电桥测电阻不确定度的计算，三、实验原理（1）开尔文双电桥的解决办法：开尔文电桥是惠斯通电桥的变形，在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。

其结构如图3所示，为被测低电阻，其中R1、R2、R3、R4均为可调电阻，RX为低值标准电阻。

图3RN与惠斯通单电桥对比，开尔文电桥做了两点重要改进．．．．：①增加了一个由R2、R4组成的桥臂。

②R N 和R X 由两端接法改为四端接法。

其中P 1P 2构成被测低电阻R X ，P 3P 4是标准低电阻R N ，P 1P 2 、P 3P 4常被称为为电压接点，C 1C 2、C 3C 4称为电流接点。

惠斯通电桥测电阻实验报告嘿，伙计们！今天我要和大家分享一个超酷的实验——用惠斯通电桥测电阻。

这个实验可是物理课上的明星，不仅因为它能让我们亲手操作，还能让我们直观地看到电流、电压和电阻之间的关系。

接下来，就让我带你走进这个神奇的世界吧！我们要准备好实验工具。

嗯，你猜怎么着？就是那个大名鼎鼎的惠斯通电桥啦！它可是个大家伙，长得有点像我们小时候玩的跷跷板，只不过它的一端连着电源，另一端连着待测电阻。

还有，别忘了那个小灯泡，它可是用来显示电流大小的哦。

开始实验之前，我们先来了解一下惠斯通电桥的原理。

简单来说，惠斯通电桥就是一个等臂电路，它能够自动平衡，保证电流通过时不会因为电阻的变化而产生过大的电压降。

这个原理就像是我们的心脏一样，让整个电路保持正常跳动。

现在，我们来动手操作吧！将待测电阻接入惠斯通电桥的一端，然后调整小灯泡，让它发出微弱的亮光。

接着，我们将电源接入惠斯通电桥的另一端，这时候，如果一切正常，你会发现小灯泡会亮起来，而且亮度会随着接入的电阻大小而变化。

这个过程其实就像是我们在玩一场心跳游戏，每当我们调整电阻或者改变电压，小灯泡就会告诉我们答案。

而且，你知道吗？当电阻值变化时，小灯泡的亮度也会相应地发生变化，这是因为电流的大小与电阻成正比关系。

在实验的过程中，我们还可以发现一些有趣的现象。

比如，当我们逐渐增加或减少电阻时，小灯泡的亮度会有明显的变化。

这就像是在告诉我们，电阻的大小就像是一个魔法棒，可以轻易地改变电流的大小。

除了观察小灯泡的变化，我们还可以用万用表来测量电阻的值。

这个工具就像是一个小小的魔法师，能够准确无误地告诉我们待测电阻的大小。

通过对比实验前后的数值，我们可以更加准确地理解电流、电压和电阻之间的关系。

我想说的是，通过这次实验，我们不仅学会了如何使用惠斯通电桥测电阻，还深刻体会到了物理学的魅力。

它就像是一扇打开知识宝库的大门，让我们能够探索未知的世界，发现生活中的奥秘。

所以，下次当你遇到难题时，不妨试试用惠斯通电桥来解决吧！好了，今天的实验就到这里。

自组交流电桥测电阻率(含准确数据)
简介
自组交流电桥是一种常用的电路测量仪器，常用于测量电阻率。

它通过将待测电阻与标准电阻进行比较，从而得出待测电阻的电阻率。

本文介绍了自组交流电桥测电阻率的步骤，并附带准确的数据。

测量步骤
1. 准备所需器材：自组交流电桥、待测电阻、标准电阻和万用表。

2. 搭建电路：将自组交流电桥的四个电阻分别连接成一个平衡
电桥。

将待测电阻和标准电阻分别连接到电桥的两个电阻端口上。

3. 调节电桥：通过调节电桥的可变电阻，使得电桥平衡，即电
桥两个相对电位相等。

4. 测量电桥平衡电阻的变化：记录下电桥平衡时可变电阻的数值。

5. 计算电阻率：根据公式R = ρL/A，其中 R为电阻，ρ为电阻率，L为电阻长度，A为电阻横截面积，使用测得的数据进行计算。

准确数据
待测电阻为30Ω，标准电阻为10Ω。

结论
根据使用自组交流电桥测得的数据，我们可以计算出待测电阻的电阻率为30Ω。

注意：本文提供的数据和步骤仅供参考，请确保在实际操作中遵循正确的测量及安全规范。

以上为自组交流电桥测电阻率的文档内容。

电桥法测电阻电桥法测电阻其测量电路如图所示，实验中调节电阻箱R3，当A，B 两点的电势相等时，R1和R3，两端的电压相等，设为U1.同时R2和R x两端的电压也相等，设为U2.根据欧姆定律有U1＝U2，U1＝U2.由以上两式解R1 R2 R3 R x得R1×R x＝R2×R3.这就是电桥平衡的条件，可求出被测电阻R x的阻值．1.学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。

取该金属制成的一个“圆柱形”导体，用游标卡尺测量其长度L、用螺旋测微器测量其直径d，如图所示。

⑴请读出长度L 和直径d，L= cm，d= mm。

⑵设“圆柱形”导体的电阻为R x，接入如图所示的电路中。

请将以下实验步骤补充完整：第一步：闭合开关S 前先将滑动变阻器R 的2 3U R R R 滑动头P 滑到最 端（填“左”或“右”）；第二步：调节电阻箱R 2，使其处于某一适当值；第三步：闭合开关S ，移动滑动头，使电流计G 有适当的读数； 第四步：调节R 2，；第五步：读出R 2，可得：Rx=；（用 R 1、R 2、R 3 表示）第六步：用d 、L 、R 1、R 2、R 3 表示电阻率ρ= 。

【答案】⑴10.400cm2.150mm⑵右 使电流计 G 中的电流为零R x = R 2 R3R 1ρ= πd 2 R R 4LR 1【解析】（1）游标卡尺的固定刻度读数为10.4cm = 10.4⨯10 = 104mm ，游标尺上读数为0⨯ 0.05mm = 0mm ，所以最终读数为：104mm + 0mm = 104.00mm = 10.400cm ；螺旋测微器的固定刻度读数为 2mm ，可动刻度读数为0.01⨯15.0mm = 0.150mm ，所以最终读数为：2mm + 0.150mm = 2.150mm ．（2）闭合开关前，为保护仪器，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即右端；第四步，调节R 2 ，使电流计 G 中的电流为零，则R 2 与 R 1 两端的电压相等为U 1 ， R x 与R 3 两端的电压UU 1 = R 1 = R 3R = R 2 R 3相等为 2 ，根据串并电路的特点有： 2 2 x ，解得： x ，1根据电阻定律得：R = ρL，且S = 1 πd 2R Rπd 2 ，解得：电阻率为ρ= 2 3. x S 44LR 12. 测电阻有很多种方法：(1) 用伏安法测金属丝电阻存在系统误差．为了减小系统误差，有人设计了如图所示的实验方案．其中R x 是待测电阻，R 是电阻箱，R1、R2 是已知阻值的定值电阻．合上开关S，灵敏电流计的指针偏转．将R 调至阻值为R0 时，灵敏电流计的示数为零。

一、直流电桥
1. 电路
2. 工作原理
当检流计 G 中无电流流过时，电桥达到平衡。

电桥平衡的条件为 R 1 R 4 = R 2 R 3
设 R 1 = R x 为被测电阻，则 Rx=(R2/R4)R3
测量时，先将比臂调到一定比值，然后再调节较臂直到电桥平衡为止。

最常用的单臂直流电桥 ( 惠斯登电桥）用来测量约 1 W 到 0.1M W 电阻。

二、交流电桥
交流电桥用来测量电容和电感。

1. 电路
2. 工作原理
交流电桥平衡的条件为 Z 1 Z 4 = Z 2 Z 3 , 即 | Z 1 | | Z 4 | = | Z 2 | | Z 3 | ，ф１＋ф４＝ф２＋ф３。

为使平衡容易调节，常将两个桥臂设计为纯电阻。

（ 1 ）当选 Z 2 和 Z 4 为纯电阻时，则 Z 1 和 Z 3 必须同为电感性或电容性。

（ 2 ）当选 Z 2 和 Z 3 为纯电阻时，则 Z 1 和 Z 4 必须一个为电感性，而另一个为电容性。

1.电容的测量
2. 电感的测量。

实验十电桥法测电阻电桥是一种精细的电学丈量仪器，可用来丈量电阻、电容、电感等电学量，并能经过这些量的丈量测出某些非电学量，如温度、真空度和压力等，被宽泛应用在工业生产的自动控制方面。

【实验目的】⒈ 掌握用惠斯登电桥测电阻的原理和特色。

⒉学会 QJ19型两用直流电桥的使用。

⒊ 认识双臂电桥测低电阻的原理和特色。

【实验原理】直流电桥主要分单臂电桥和双臂电桥。

单臂电桥又称惠斯登电桥，一般用来丈量102～106-5-2范围的电阻。

实验所用的的电阻。

双臂电桥又称开尔文电桥，可用来丈量10 ～10QJ19型电桥是单、双臂两用直流电桥。

⒈ 惠斯登单臂电桥的工作原理惠斯登电桥的原理电路如图 3-10-1所示，四个电阻 R1、 R2、 R3、和 R x称为电桥的四个臂，构成一个四边形 ABCD ，对角 D 和 B 之间接检流计 G 构成“桥”，用以比较“桥”两头的电位，当D和B两点的电位相等时，检流计 G 指零，电桥达到了均衡状态。

此时有I 1R1I 2 R2， I x R x I 3 R3因为 I1I x， I 3I 2所以可得图 3-10-1惠斯登电桥的原理电路图R X R1R3（3-10-1 ）R2（ 3-10-1 ）式为惠斯登电桥的均衡条件，依据R1、R2和R3的大小，能够计算出待测电阻R x的阻值，一般称R1、 R2为比率臂， R3为比较臂。

⒉ 开尔文双臂电桥的工作原理在惠斯登电桥电路中，存在着接触电阻和接线电阻，这对低电阻的丈量将带来很大的偏差。

特别是当待测电阻的阻值与接触电阻同数目级时，丈量便无法进行。

在此情况下，为了获取正确的丈量结果，一定采纳开尔文双臂电桥进行丈量。

开尔文双臂电桥的电路构造如图 3-10-2 所示，R x为待测电阻，R S为低值标准电阻， R1、 R2、 R内和 R外均图 3-10-2双臂电桥的电路构造图为阻值较大的电阻， Y 表示联接R x和R S的接线电阻（此中包含这一接线与R x和 R S的接触电阻）它与R x， R S同数目级，是引起丈量偏差的重要要素，一定想法除去它的影响。

物理实验技术中的电阻测量方法指南导言电阻测量在物理实验中是一项基础且重要的技术。

正确而准确地测量电阻值可以帮助我们深入理解物质的导电性质，并在实际应用中发挥作用。

本文将介绍一些常见的电阻测量方法，以帮助读者在实验中正确选择适合的测量方法。

一、直流电桥法直流电桥法是一种常用的电阻测量方法。

它利用了电桥平衡条件，即在桥路中电流平衡时，两个支路中电压相等。

基本电桥电路由电源、滑动变阻器、标准电阻和待测电阻组成。

通过调节滑动变阻器的阻值，使得电桥中的电流为零，即可得到待测电阻的阻值。

直流电桥法测量电阻的优点在于测量结果较为准确，且适用于各类电阻。

但需要注意的是，使用直流电桥法时，应尽量避免强烈的磁场或电场的干扰，以免对测量结果产生影响。

二、电流-电压法电流-电压法是一种常用的电阻测量方法。

它通过施加恒定电流于待测电阻上，测量电压来计算电阻值。

基本的电流-电压法测量电路由电源、待测电阻和电压测量仪表组成。

电流-电压法测量电阻的好处在于简单易行，适用于各类电阻。

然而需要注意的是，应保证电流源的稳定性，以免引入误差。

此外，在测量过程中，应注意选择合适的电流大小，以避免过大电流引起电阻发热。

三、交流电桥法交流电桥法是一种常用的电阻测量方法，适用于高阻值电阻的测量。

与直流电桥不同，交流电桥采用的是交流电源，并通过调节滑动变阻器实现电桥平衡。

交流电桥法的优点在于可以测量高阻值电阻，并且具有较高的测量精度。

但需要注意的是，在使用交流电桥法时，应尽量避免温度变化和电场干扰，以保证测量结果的准确性。

四、四线法四线法是一种常用于低电阻测量的方法。

该方法利用了四个终端，两个终端施加电压，另外两个终端测量电压降。

由于测量电压降的两个终端与施加电压的两个终端相互分离，可以消除连接线的电阻对测量结果的影响。

四线法测量低电阻的优点在于提高了测量精度，减少了连接线对测量结果的干扰。

然而需要注意的是，应选用低阻值电流源，并且应保证连接线的稳定性。

— 97 —实验4-5 用电桥测电阻测量电阻有多种方法，利用电桥测量电阻是常用的方法之一，它是在电桥平衡的条件下将标准电阻与待测电阻相比较以确定待测电阻的数值。

用电桥测电阻具有测试灵敏、测量精确、使用方便等优点，它已广泛用于工程技术测量中。

电桥可分为直流电桥和交流电桥，物理实验中常使用直流电桥。

直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥，单臂电桥又称惠斯登电桥，主要用于精确测量中值电阻(Ω610~10)；双臂电桥又称开尔文电桥，它只适用于测量Ω10以下的低值电阻。

【实验目的】1．掌握惠斯登电桥测电阻的原理，了解开尔文电桥测电阻的原理； 2．学会用滑线式惠斯登电桥测中值电阻；3．熟练掌握箱式单臂电桥测中值电阻和箱式双臂电桥测低值电阻的方法。

【实验原理】1．单臂电桥图4-5-1为电桥原理图。

)(1x R R 、2R 、3R 、4R 联成一四边形abcd ，每条边称为电桥的一个桥臂，在四边形的对角a 和c 之间接有直流电源E ，称为电源对角线，在另一对角b 和d 之间接上检流计G 及其保护电阻G R ，称为测量对角线。

电桥的“桥”就是指这条测量对角线，其作用就是将“桥”两端b 和d 的电位进行比较。

测量时，桥臂ab 通常接待测电阻x R ，其余桥臂上都接可调节的标准电阻，调节2R 、3R 和4R 使检流计中没有电流通过，即“桥”的两端b 和d 两点电位相等，此时称之为电桥平衡。

电桥平衡时，其桥臂上各电阻必定满足4231R R R R =即2341)(R R R R R x =或 432R R RR x = (4-5-1)图4-5-1 单臂电桥原理图— 98— 式中34R R (或32R R)称电桥的倍率，相应电阻所在的桥臂称为比例臂；而2R (或4R )则是用来与x R 进行比较的电阻，所在的桥臂称为比较臂。

电桥法测电阻，实际上是用比较法进行测量的，且被测电阻x R 等于倍率乘比较臂的电阻值。

调节电桥达到平衡有两种方法，一种是选定倍率34R R 为某值，只调节比较臂上的电阻2R 使电桥达到平衡；另一种方法是选定比较臂2R 为定值不变，调节倍率34R R 的比值从而使电桥达到平衡。

用惠斯通电桥测电阻方法说实话用惠斯通电桥测电阻这事，我一开始也是瞎摸索。

我最开始的时候，连那惠斯通电桥的结构都没整明白。

就看着那些个线路和元件，像看到一团乱麻似的。

我知道有四个电阻，然后中间有个检流计，可是它们之间到底是怎么个关系呢？我脑袋里是浆糊一团。

我就那么盲目地开始连接线路，结果可想而知，乱连一气之下，检流计根本没反应。

这就像你做饭，食材乱放，最后肯定做不出好菜一样。

后来我仔细研究了电路图，把每个元件的位置和作用重新梳理了一遍。

再一次尝试的时候，我把电阻按照正确的方式连到电桥上了。

可是又出现问题了，我在调节滑动变阻器之类的元件来使检流计指零的时候，感觉没有方向。

我一会儿调大一会儿调小，手忙脚乱的，始终得不到准确的结果。

这就像是在迷宫里乱撞，根本找不到出口。

后来我发现，调节的时候要有耐心，而且要从一个初始的合理位置开始调。

比如说你先大致估计一下要调节的方向，就像你要去一个陌生的地方，先确定个大致方向。

慢慢调，每次调一点，观察检流计的反应。

如果检流计指针向一个方向偏，那你就根据这个来决定下一次调节的方向。

然后还有电阻的选择也是门学问。

你不能乱选电阻就往上放。

我曾经就随便拿了几个电阻，以为能测出来，结果差得离谱。

你得根据你要测的电阻大概的阻值范围来选择已知的那三个标准电阻。

就好比你要估量一个东西有多重，你得先找几个差不多量级的秤砣来对比。

关于这个惠斯通电桥测电阻啊，这里还有一点我不是特别确定。

就是在测量过程中测量环境是不是对结果有很大影响呢。

有时候我感觉在不同的桌子上进行测量，结果好像稍微有点差异。

但我也不确定是不是我别的操作又有小失误导致的。

最后呢，我想说的是，用惠斯通电桥测电阻一定要先把原理搞透。

原理就像是盖房子的蓝图一样，你不明白原理，那搭建起来的东西肯定是歪歪扭扭的。

多试几次，每次失败了就把问题找出来，慢慢地就能熟练掌握这个方法了。

或许还有我没发现的更好的小妙招，我还在继续探索呢。

以后要是发现了什么新窍门，我肯定还会跟你们分享的。

（整理）电桥法测电阻.实验⼗⼋电桥法测电阻电桥是⼀种⽤电位⽐较法进⾏测量的仪器，被⼴泛⽤来精确测量许多电学量和⾮电量。

在⾃动控制测量中也是常⽤的仪器之⼀。

电桥按其⽤途可分为平衡电桥和⾮平衡电桥；按其使⽤的电源⼜可分为直流电桥和交流电桥;按其结构可分为单臂电桥和双臂电桥。

本实验介绍的是直流电桥测量电阻。

电阻按阻值的⼤⼩⼤致可分为三类：待测电阻值在１ＭΩ以上的为⾼阻；在1Ω⾄1M Ω之间时称为中值电阻，可⽤单臂（惠斯登）电桥测；阻值在1Ω以下的为低值电阻，则必须使⽤双臂电桥（⼜称开尔⽂电桥）来进⾏测量。

⼀实验⽬的（1）掌握直流电桥测电阻的原理和⽅法。

（2）学习并掌握双臂电桥测低值电阻的⽅法。

⼆实验原理⽤伏安法测电阻时，由于电表精度的制约和电表内阻的影响，测量结果准确度较低。

于是⼈们设计了电桥，它是通过平衡⽐较的测量⽅法，⽽表征电桥是否平衡，⽤的是检流计⽰零法。

只要检流计的灵敏度⾜够⾼，其⽰零误差即可忽略。

⽤电桥测电阻的误差主要来⾃于⽐较，⽽⽐较是在待测电阻和标准电阻间进⾏的，标准电阻越准确，电桥法测电阻的精度就越⾼。

1．单臂（惠斯登）电桥的⼯作原理单臂电桥线路如图1所⽰，被测电阻R X (即图中 R 3)与三个已知电阻R 1、R 2、R N 、连成电桥的四个臂。

四边形的⼀个对⾓线接有检流计，称为“桥”，另⼀个对⾓线上接电源E ，称为电桥的电源对⾓线。

电源接通，电桥线路中各⽀路均有电流通过。

当B 、D 两点之间的电位相等时，“桥”路中的电流0=g I ，检流计指针指零，这时电桥处于平衡状态。

此时 D B V V = 于是21R RR R NX = 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另⼀个桥臂的电阻，因此，电桥测电阻的计算式为：N X R R RR 21= （1）电阻21R R为电桥的⽐率臂，称为倍率k ，N R 为⽐较臂。

以QJ-23型箱式电桥为例，它构造精细，测量范围⼤(1～610Ω),精确度⾼(在10～Ω510范围内精确度为%2.0±)，QJ-23型惠斯登电桥⾯板外形如图2：1-待测电阻XR 接线柱； 2-检流计按钮开关G ； 3-电源按钮开关B ； 4-检流计； 5-检流计调零旋钮；6-左侧3个接线柱是检流计连接端，当连接⽚接通“外接”时，内附检流计被接⼊桥路，当连接⽚连通“内接”时，检流计被短路； 7-外接电源接线柱，箱内为3节2号⼲电池，约4.5V ，使⽤时应注意外接电源接线柱是否应短路； 8-⽐率臂，即上述电桥电路中21R R 的⽐值，直接刻在转盘上；9-⽐较臂，即上述电桥电路中电阻箱N R (本处为四个转盘)。

惠更斯电桥测大电阻方法惠更斯电桥测大电阻的方法，听起来是不是有点深奥？别急，我跟你说，这其实比你想象的简单得多，关键是你得懂一点儿电学基础。

先别着急跑去找什么公式，先放轻松，咱慢慢聊。

这惠更斯电桥，听名字就有点“高大上”的感觉，但其实呢，简单说，就是用来测量电阻的工具。

测的可不是什么小电阻，咱今天要说的，可是那些特别大的电阻。

比如说，咱们平时生活中的一些高阻值的材料，比如高电阻的导线，或者是某些元件的电阻，反正就是不是那么容易测量的那种。

你要知道，电阻的测量其实不像拿个尺子量长短那样直接。

电阻大了，电流就不容易通过，测量起来就有点“费劲儿”。

在一般的电桥测量方法里，电阻值大了，电流就少了，结果有时候你量出来的数字很不稳定，或者根本测不准。

这时候，惠更斯电桥就能帮上忙了。

它可是专门为这种高阻值设计的，能在比较大的电阻下，保持电流的稳定，从而得到准确的读数。

讲到这里，你可能会问，那它是怎么做到的呢？嘿嘿，别急，咱一个一个来！惠更斯电桥的工作原理并不复杂，就是通过平衡的方式来测量电阻。

你可以把它想象成一个精巧的小工具，通过把电桥的各个部分调节到一个“平衡状态”，电流就不会偏离太远，测出来的结果也就更精准了。

你只需要调整电桥上面的几个电阻，直到它们和待测电阻平衡，等电桥两边的电流差不多时，你就能从电桥上直接读取大电阻的数值了。

说白了，惠更斯电桥的核心其实就是“平衡”这两个字。

它的工作原理依赖于把电流和电压等参数通过调节不同的电阻，最终让测量值稳定下来。

你可以理解成，电桥的左边和右边就像天平的两端，只有两边“平衡”了，才能得出正确的结果。

就像你玩过的天平秤，只有两边物品的重量一样，才能显示出平衡状态。

说到这里，很多人可能会想：听起来也挺简单的啊！实际上，这就是电桥的魔力所在。

它巧妙地利用了电流、电压和电阻之间的关系，把那些你原本难以测量的大电阻，变得像量小电阻一样简单。

很多时候，测量大电阻的时候，最让人头痛的就是那些外界干扰。

单臂电桥测电阻实验步骤哎呀，今天咱们来聊聊单臂电桥测电阻这个实验哈。

你晓得这个实验是干什么用的吗？其实就是通过测量电路中的电阻，来求出未知电阻的大小。

听起来好像挺高深的，其实呢，只要咱们按照步骤一步一步来，就一定能搞定它！咱们要准备的东西可不少哦。

除了实验器材，还有万用表、电池、导线等等。

别小看这些小东西，它们可是实验成功的关键哦！好了，废话不多说，咱们开始吧！第一步，搭建电路。

这个步骤可不能马虎哦！咱们要把电路搭建得清晰明了，这样才能更好地测量电阻。

咱们要把万用表的旋钮调到电阻档位，然后把正负极分别接在电池的正负极上。

接下来，咱们要把导线的一端接在电桥的一个角上，另一端接在另一个角上。

这样，电路就搭建好了！第二步，调整电桥。

这个步骤可不能偷懒哦！咱们要根据实际情况，调整电桥的平衡点。

怎么调整呢？其实很简单，就是把电桥的一个角上的导线稍微移动一下，直到万用表的读数为零。

这时候，电桥就达到平衡点了！第三步，测量电阻。

这个步骤可是重头戏哦！咱们要用万用表来测量电路中的电阻。

咱们要把电桥的一个角上的导线断开，然后把另一个角上的导线连接到待测电阻上。

接下来，咱们要把万用表的旋钮调到电阻档位，然后慢慢地移动待测电阻的位置。

这时候，万用表的读数就会发生变化。

通过观察读数的变化，咱们就能求出待测电阻的大小了！第四步，记录数据。

这个步骤可不能马虎哦！咱们要把测量得到的数据记录下来，以便于后续分析和总结。

怎么记录呢？其实很简单，就是把测量得到的数据写在笔记本上就行了！第五步，分析数据。

这个步骤可是关键哦！咱们要根据测量得到的数据，分析电路的特点，从而求出未知电阻的大小。

这个过程可能有点复杂，但是只要咱们耐心地分析，一定能找到答案！第六步，总结经验。

这个步骤可不能忘记哦！咱们要总结一下这次实验的经验教训，以便于下次实验能够更加顺利地进行。

比如说，咱们可以总结一下哪些因素会影响测量结果，以及如何避免这些因素的影响等等。

电桥测电阻的原理
电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。

由于它测试灵敏，测量准确，使用方便，所以得到广泛应用。

电桥有直流和交流之分，直流电桥主要用于测量电阻。

直流单电桥常称惠斯登电桥，用于1～106范围中值电阻测量；直流双电桥常称开尔文电桥，用于10-3～1范围低值电阻测量。

交流电桥除测电阻外，还可以测量电容、电感等电学量。

通过传感器，还可以测定量一些非电学量，如温度、压力等，在非电量电测方法中有广泛应用。

电桥测量原理：
直流单电桥测量电阻的原理如图所示。

图中由精密电阻箱表示的标准电阻Ra、Rb、R及待测电阻R某构成四边形，每一边称电桥的一个臂。

对角点A、C与B、D分别接电源E支路和检流计G支路，接有检流计的对角线BD称之为“桥”。

当接通电源开关S和检流计开关G时，检流计有电流通过，但当调节四个桥臂到适当值时，检流计无电流通过，此时称“电桥平衡”。

于是B、D两点电势相等，即流过Ra和R的电流相同，流过Rb和R某的电流相同。

从而有以下关系式：
I1RaI2Rb直流单电桥原理图
I1R某I2
两式相除得，
RaR某RbR即R某RaRbR
“热电阻温度传感器特性实验”中用电桥法测铜电阻（Cu50）的电路图也这样，但检流计G由数字万用表的直流电压表（200mV）档代替，铜电阻R某在加温过程中电阻值随温度而变化，所以要不断调节电阻箱R，使直流电压表（200mV）示值为0或接近0时立即记录电阻箱R的值，由
Ra、Rb、R计算R某的值。

实验中Ra、Rb由二个等值电阻元件，或电位器（变阻器）组成，电位器阻值大小用数字万用表测量。

5。