惠斯登电桥实验报告

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南昌大学物理实验报告
课程名称:大学物理实验
实验名称:惠斯登电桥
学院:材料科学与工程专业班级:材料科学与工程153学生姓名:康超学号:5702115121
实验地点:座位号:
实验时间:第9周星期2下午4:00点开始
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。

电路图如下
R1、R2并联构成桥臂支路,R3、Rx并联构成另一桥臂支路。

在四个电阻间用检流计作为桥梁,桥中电流由检流计检测。

当mv=0,则电桥达到平衡态,此时可以根据R1/R2=R3/Rx取得Rx=R2*R3/R1。

三、实验仪器:箱式惠斯登电桥、待测电阻Rx、导线
四、实验内容和步骤:打开仪器市电开关、面板指示灯亮
(1)标准电阻RN选择开关选择“单桥”档;
(2)工作方式开关选择“单桥”档;
(3)根据Rx的估计值,选择工作电源电压:900Ω以下选6V,1000Ω以上选9V;
(4)G 开关选择“G 内接”;(5)选择毫伏表作为仪器检流计,释放“接入”键,量程置“2”档,调节“调零”电位器,将数显表调零(调零应缓慢旋转)。

调零后将量程转入200量程,按下“接入”按键,注意:电流表的接入键不要按下;
(6)先将R3值设置为1000.0。

根据Rx 的估计值,设置好R1、R2值(要求:尽可能让所有旋钮都有数值)。

如对Rx=200Ω的电阻,R2/R1的比值应在0.1左右,列如R2可设为1122.3Ω,R1可设为7788.9,因为R3是千位数。

将未知电阻Rx 接入Rx 接线端子(注意:Rx 端的上方短接片应接好);
(7)按下B0、G1按钮,如果数显表显示-1说明R1和R2的比率选择不对,应重新选择。

如果数显表显示为+1,说明选择基本合适(在不出现导线断或接触不好及电阻没接好的情况下)。

然后用逐步逼近法粗调电桥平衡。

(8)所谓逐步逼近法是先调节的千位挡数字,当增加的数字会使数显表显示负值,说明该档位的数字只能取前一个数字;然后调节百位挡的数字,一旦数显表数字变负与千位挡同法,再调节拾位挡直至小数点那位。

如果在上述调节环节中只要数显表读数为零,就可停止调节并记录R3的数字各盘电阻。

然后选择20调节使数显表为零,记录R3的读数;最后,选择2档,再调节数显表为零记录数显表读数即完成一个电阻的实验测量。

(9)200、20或2档时,电桥平衡后说明此时的电路是电阻R1和R2的并联与和Rx 的并联电路相串联。

此时有:
R2/R1=Rx/R3
即按
计算出RX 。

四个电阻完成测量后,数据交给教师盖章作为实验数据
五、实验数据与处理:
标准值为51Ω电阻:Rx=50.18Ω
标准值为200Ω电阻:Rx=200.91Ω
标准值为3000Ω电阻:Rx=2860Ω
标准值为75000Ω电阻:Rx=73751Ω
51Ω
200Ω3000Ω75000ΩR1/Ω
3000.01000.0340.0250.0R2/Ω
150.0200.0340.02500.0R3/Ω200mv 20mv 2mv
200mv 20mv 2mv 200mv 20mv 2mv 200mv 20mv 2mv 1000.71001.21000.91001.41001.71001.73040.53041.03040.07453.07452.07463.0Rx/Ω200mv 20mv 2mv
200mv 20mv 2mv 200mv 20mv 2mv 200mv 20mv 2mv 50.050.150.0
200.1200.1200.13040.53041.03040.0745307452074630平均值
50.03200.1286074560ΔRx 0.01
0.0346410.11547 4.04145μRx 0.00020.000170.000040.00005
六、误差分析:1、实验仪器本身存在误差,造成实验数据不精确。

2、实验未调零或未完全调零。

3、在测900Ω以下时工作电压未调成6V;在测1000Ω以上时工作电压未调成9Ω。

4、比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差。

七、思考题:1、箱式电桥中,比例臂选取的原则是什么?
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。

2、怎样消除比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差?
答:通过换臂测量以消除比例臂两只电阻不准确相等所造成的系统误差。

实验感想:通过这次动手实验,让我有了锻炼的机会,把课堂上学到的东西应用到实际实验中来。

培养了我从事科学实验的能力以及实事求是的科学实验态度、求实的工作作风。

在实验中遇到的困难,很好地锻炼了我解决困难的能力。

让我深刻感受到科学是在严谨和求实中得出来的。

八、附上原始数据:。