直流单臂电桥测电阻ppt课件.ppt

直流单臂电桥测电阻 刘铭河北工业大学物理实验中心 一 实验目的 1 掌握用直流单臂电桥测电阻的原理和方法 2 掌握线路连接和排除故障的技能 3 掌握调节电桥平衡的操作方法 二 实验仪器 滑线式电桥 箱式电桥 电阻箱 滑线变阻器 待测电阻 数字万用表 直流稳压电源 开关 三 实验原理 电桥平衡时 Ig 0 k称为比率臂倍率 R0称为比较臂 Rx称为测量臂 若R0的阻值和倍率k已知 即可由上式求出Rx 调节电桥平衡方法有两种 1 保持电阻R0不变 调节倍率k 2 保持倍率k不变 调节电阻R0 本实验采用后一种方法 即保持倍率k不变 电桥的灵敏度 电桥灵敏度 灵敏度的物理意义是电桥平衡后 改变待测电阻阻值大小引起检流计指针偏转的格数 电桥相对灵敏度 可以证明 电桥中倍率k 1为最佳实验条件 此时灵敏度最高 相对不确定度最小 四 实验内容与步骤 1 滑线式电桥测电阻滑线式电桥是将直流单臂电桥的比率臂电阻R1和R2用一根均匀的电阻丝来代替 电阻丝上装一个可以滑动的按键 按下它可将电阻丝分成l1和l2两段 相当于R1和R2 各段长度可以从旁边的米尺读出 根据均匀导线的电阻和长度成正比的关系 有这就是滑线式电桥的平衡条件 为了消除倍率的误差对测量结果的影响 实验中应在保持l1 l2不变的条件下 交换R0和Rx再测一次 如电桥平衡时R0变成R0 则 交换前交换后上式为最后的测量结果 实验步骤 1 按原理图接好线路 用数字万用表做检流计 选直流电压2V档 接于A B之间 2 把滑动按键置于电阻丝的中点 使倍率为1 3 检查线路后接通电源 调节电桥平衡 方法是 使电阻箱各旋钮都置于 零位 然后从倍率最大的旋钮开始测试 先旋至较大的阻值 依次减小阻值 直至AB间的电压值出现最小值 这样就找到了电阻的大约范围 再细调 使AB间的电压值为零 则待测电阻就等于R0的值 4 对换R0和Rx的位置 注 连接导线不对换 并保持滑动按键位置不动 重测一次 以消除电阻丝不均匀和导线电阻 接触电阻等带来的误差 2 箱式电桥测电阻 箱式电桥的基本线路与滑线式电桥相同 面板上每个旋钮的功能和使用方法 1 待测电阻由面板右下角的接入端接入 2 旋钮由四个盘共同构成 分别代表个位 十位 百位 千位 3 倍率旋钮用来调节比值 有七种选择 0 001 0 01 0 1 1 10 100 1000 测量时 要根据待测电阻的大小选择合适的倍率 务必使电阻箱的四个旋钮都用上 要使测量结果有四位有效数字 以便减小误差 4 检流计和检流计机械调零 5 两个按键开关 电源开关B 检流计开关G G用跃按法 以防损伤检流计 实验步骤 1 打开箱式电桥 检流计调零 灵敏度置于最小 2 将待测电阻用短导线接于两端 3 选取适当倍率 4 按下电源开关B 调节电桥平衡 使R0的百位以下旋钮置于零 然后用千位旋钮找出检流计指针向两边偏转的区间 这就是待测电阻的阻值范围 再细调R0使检流计指针指零 记下R0和倍率 五 实验数据及处理 1 滑线式电桥测电阻 1 2 2 箱式电桥测电阻 3 4 六 思考题 直流单臂电桥的平衡条件是什么 为什么用电桥测电阻比用伏安法 欧姆表测电阻准确 用惠斯通