電橋測電阻試驗報告

1、實驗目的1、掌握惠斯通電橋測量電阻的原理及操作方法，理解單臂電橋測電阻的 “三端”法接線的意義；2、掌握開爾文電橋測量電阻的原理及操作方法；3、熟悉綜合性電橋儀的使用方法及電橋比率和比率電阻的選擇原則。實驗原理電阻是電路的基本元件之一，電阻的測量是基本的電學 測量。用伏安法測量電阻，雖然原理簡單，但有系統(tǒng)誤差。 在需要精確測量阻值時，必須用惠斯通電橋，惠斯通電橋適 宜于測量中值電阻（1106。）。A惠斯通電橋的原理如圖1所示。標準電阻R、R、R和 待測電阻 R連成四邊形，每一條邊稱為電橋的一個臂。在 對角A和C之間接電源E,在又t角B和D之間接檢流計G 因此電橋由4個臂、電源和檢流計三部分組成

2、。當開關 Ke 和接通后，各條支路中均有電流通過，檢流計支路起了 溝通ABC?口 ADC兩條支路的作用，好象一座“橋” 一樣，故稱為“電橋”。適 圖1 當調節(jié)R、R和R的大小，可以使橋上沒有電流通過，即通過檢流計的電流 Ig = 0 ,這時，B、D兩點的電勢相等。電橋的這種狀態(tài)稱為平衡狀。圖6-1 惠斯通電橋原理圖態(tài)。這時A、B之間的電勢差等于A、D之間的電勢差，B、C之間的電勢差等于 D C之間的電勢差。 設ABC支路和ADC支路中的電流分別為1標口12,由歐姆定律得兩式相除，得（i）式稱為電橋的平衡條件Ii R =I2 RRoR2由（1）式得(2)即待測電阻R等于R / R與R的乘積。通常

3、將R1 / R稱為比率臂，將R稱 為比較臂。2.雙電橋測低電阻的原理單電橋測幾歐姆的低電阻時， 由于引線電阻和接觸電阻(約10-210-4 Q),已經不可忽 略，致使測量值誤差較大。改 進辦法是將其中的低電阻橋 臂改為四端接法，并增接一對高電阻(如圖2)。改用四線接法后的等效電路為圖 3。ri, 小串聯在電源回路中，其影響可忽 略。入，r4接高電阻，其影響也可忽略。實際的電路如圖2。由電路方程解得R2RrRi產2 R2，、RxR()R1R' R2' r R R1'使r盡量小，并將兩對比率臂做成聯動機構，RiRx 二RR2R = CR。R數據表格:1、單電橋測電阻數據記錄

4、測量對象單電阻1單電阻2并聯電阻串聯電阻倍率C1.001.001.001.00&/C75.7973.8337.89149.37Rx/c75.7973.8337.89149.370.10.10.020.1A n3311實驗步驟:1、按照實驗電路圖接好電路，選取比率為 1.00;2、連接待測電阻；3、然后調節(jié)電阻，使檢流計指零，記錄實驗數據；4、然后改變接入電阻，依次為單個，并聯，串聯，記錄數據；5、整理好實驗儀器；6、數據處理；數據處理：1、測量四種方法的接入電阻的儀器誤差：儀器誤差的計算公式為：瞰=C(a%R3 + b%R3)單電阻 1: A儀=1*(0.05%*75.59+0.2%*

5、75.59)=0.189 ;單電阻 2: A 儀=1*(0.05%*73.83+0.2%*73.83)=0.184 ;用聯電阻：A 儀=1*(0.05%*37.89+0.2%*37.89)=0.095 ;并聯電阻：A 儀=1*(0.05%*149.37+0.2%*149.37)=0.448 ;2、計算出相對不確定度：合成不確定度的計算公式為：U = Ju/ + .相對不確定度計算公式為：則各電阻相對不確定度為：單電阻1： % = 02詠單電阻2： 4 = 025%串聯電阻：4 = 025%；并聯電阻：.:測量結果為：R 實=R± U所以得到下表：測量值單電阻1單電阻2串聯電阻并聯電阻不確定度0.1890.1840.0950.448相對不確定度0.25%0.25%0.25%0.30%測量結果75.59 ±0.18973.83 ±0.18437.89 ± 0.095149.37 ±0.448誤差分析:1、電橋靈敏度與檢流計靈敏度成正比，檢流計靈敏度越高電橋的靈敏度也越圖02、電橋的靈敏度與電源電壓E成正比，為了提高電橋靈敏度可適當提高 電源電壓。3、電橋靈敏度隨著四個橋臂上的電阻值 的增大而減小。隨著的增大而減 小。臂上的電阻值選得過