實(shí)驗(yàn)8惠斯登電橋測電阻.

1、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教案實(shí)驗(yàn)名稱： 惠斯登電橋測電阻1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1）了解電橋平衡測電阻的原理。（ 2）掌握惠斯登電橋測電阻的方法。（3）了解線式電橋中校正系統(tǒng)誤差的互易測量法。2 實(shí)驗(yàn)儀器直流穩(wěn)壓電源、線式電橋?qū)嶒?yàn)板、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、指針式檢流計(jì)、 UJ23 型箱式電橋、幾種不同規(guī)格的待測電阻。3 實(shí)驗(yàn)原理及方法（1）平衡電橋的原理：電阻器是各種電器中使用最多的電子器件之一?；菟沟请姌蛴糜跍y量中值電阻，其基本原理是利用電橋處于平衡狀態(tài)時(shí)來測電阻。如圖所示， R1、R2、R0、Rx 滿足： （ ）時(shí)，電橋處于平衡狀態(tài)，此時(shí)檢流計(jì) G 的電流為零。如果選擇三個(gè)已知且可調(diào)的電阻構(gòu)成電橋的三個(gè)臂，未知

2、待測電阻當(dāng)作一個(gè)臂，那么分別調(diào)節(jié)R1、 R2、R0 使電橋平衡，就有，即而測得 Rx。（2）測量方法：1）用線式電橋測電阻：在 1 米長的粗細(xì)均勻的電阻絲上找到一點(diǎn)，將電阻絲分成兩段，這樣電橋的四個(gè)橋臂由 Rx、R0、La 和 Lb 構(gòu)成。當(dāng)電橋平衡時(shí)有；若電阻絲的粗細(xì)均勻有問題或兩端接點(diǎn)不夠準(zhǔn)，這樣測得的系統(tǒng)誤差，應(yīng)進(jìn)行校正。將Rx 和 R0 對調(diào)重新接好，當(dāng)電橋再次平衡時(shí)有Rx 存在，將上面這兩個(gè)公式相乘后開方得，這種方法稱為互易測量法。2）用 QJ 23 型箱式電橋測電阻：根據(jù)待測電阻的大小，正確選擇比率臂（ R1/ R2），調(diào)節(jié) R0 直到電橋平衡，依可測得 Rx 。4 教學(xué)內(nèi)容（1）

3、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1）自組線式電橋測電阻按教材上的圖 8-2 接好電路，電源輸出2.5V，滑動(dòng)變阻器 R 的滑動(dòng)頭置于中間。預(yù)估 Rx（大約 1K ）。選定電阻箱 R0 并調(diào)至該數(shù)值上。進(jìn)行平衡判斷調(diào)節(jié)。調(diào)小 R（趨于零），提高電橋靈敏度，繼續(xù)調(diào)節(jié)接觸點(diǎn)在電阻絲上的位置使電橋處于平衡狀態(tài)，記下 La 和 Lb 的數(shù)據(jù)。斷開電源，調(diào)大 R，將 Rx 和 R0 互易接好，重復(fù)上述過程，記下 La 和 Lb的數(shù)據(jù)。利用公式計(jì)算測量結(jié)果。注意事項(xiàng)：檢流計(jì)的使用方法。2）用 QJ 23 型箱式電橋測電阻穩(wěn)壓電源輸出 4.5V 接到箱式電橋的B 接線柱上，被測電阻（五種不同阻值）分別接到 Rx 端。依被測電

4、阻器上的標(biāo)稱值，選擇好比率臂（ R1/ R2）檔位，并調(diào)出 R0 的預(yù)估值。接通電源開關(guān) B 和檢流計(jì)開關(guān) G，判斷電橋是否平衡，若不平衡可仔細(xì)調(diào)節(jié) R0 直到平衡后計(jì)算出被測電阻的測量結(jié)果。注意事項(xiàng)：使用時(shí)檢流計(jì)校零；采用間斷式接通電源，否則可能損壞待測電阻；判斷平衡時(shí)，先按 B 后按 G，斷開時(shí)先松開 G 后松開 B；R0 的讀數(shù)應(yīng)保證四位有效數(shù)字，否則測量達(dá)不到儀器應(yīng)有的精確度。（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理方法：表一、自組線式電橋測電阻的數(shù)據(jù)Rx4( R0( La(cm Lb(cm La(cm Lb (cm1K (標(biāo)稱值 1000 49.45 50.55 50.05 49.95表二、 QJ2

5、3 型箱式電橋測電阻的數(shù)據(jù)Rx 型號 Rx 標(biāo)稱值 比率臂 （R1/R2） R0( Rx(R1 6.8 0.001 7250 7.250R2 51 0.01 5161 51.61R3 360 0.13642 364.2R5 4.7K 1 4657 4657R7 47K 10 4970 49700表中的數(shù)據(jù)處理1）線式電橋測電阻測量電阻的平均值及不確定度：（，是由電阻箱的等級決定的）待測電阻的測量結(jié)果為：2）箱式電橋測電阻QJ23 型箱式電橋的準(zhǔn)確度等級為 0.2 級，即 。下面分別計(jì)算各待測電阻測量值的不確定度及結(jié)果表達(dá)式：，。那么就有，。的測量結(jié)果為，。 同理可得，的測量結(jié)果為，。的測量結(jié)果為，。的測量結(jié)果為，。的測