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实验六惠斯通电桥 第三章基础性实验 Chapter3Fundamentalphysicsexperiment Experiment6Wheatstonebridge 电桥电路在电学中是一种很基本的电路 利用电桥平衡原理构成的电测仪器 不仅可以测电阻 也可以测电容 电感 并可通过这些物理量的测量来间接测量非电学量 例如温度 压力等 因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用 实验目的 1 掌握惠斯通电桥测量电阻的基本方法 2 掌握自组惠斯通电桥的基本原理 实验原理 R1 R2是已知标准电阻 Rs是可变标准电阻 Rx是被测电阻B D间接检流计 接通电路后 检流计一般不示零 说明B D两点电位不相等 通过调节Rs 使检流计中无电流通过 IK 0 此时电达到平衡 令M R1 R2 称为 倍率 用M表示 则式 2 可写为Rx M Rs 因此当电桥调平衡后 只要读出M和Rs值 待测电阻Rx便可得到 实验原理 电桥平衡的条件是B D两点电位相等 即 又 所以有 电桥相对灵敏度 检流计偏转一格相当于被测电阻的相对变化为 例如S 50 格 则当Rx改变 2 时 检流计可以有一格的偏转 通常观测者可以察觉出0 2格的偏转 这就是说 由于检流计灵敏度的因素所带来的测量误差在一般情况下 Rx是固定电阻 阻值不能改变 可以证明 在电桥平衡时有所以上式可写成 箱式电桥介绍 1 将被测电阻连接在X1和X2两个端钮间 2 估测被测电阻之近似值 将倍率旋钮和比较臂旋钮旋至适当档位 并调整检流计上的零位调节器 使检流计指针停在零线上 3 按下按钮 B0 和 G1 分别调整四个比较臂旋钮 直至检流计指针基本指零 放开 G1 随即再按下 G0 再次调整四个比较臂旋钮 直至检流计指针指零为止 4 操作时应注意 按钮的顺序是先按B后接G 先放G后放 实验任务及操作步骤 1 按实验室提供的自组电桥板及有关器件按图2连接线路 组装惠斯通电桥 并用它来测量未知电阻 2 测电桥相对灵敏度 电桥调平衡后 将Rs改变一微小量 Rs 记下检流计指针向左右分别偏转的格数 3 用箱式电桥测未知电阻 自组电桥 箱式电桥 数据记录表格 数据处理 待测 结果表达式 自组电桥 待测电阻Rx的相对不确定度 本装置 电源电压 3V470 30mA 3K 10mA 20K 1
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