学院   3 班    学号        姓名 郑斌   

实验日期             教师签字                 成绩       

【实验名称】     惠斯通电桥测电阻                              

【实验目的】

（1）掌握惠斯通电桥的基本原理。

（2）学会自组惠斯通电桥测电阻，掌握QJ23型箱式电桥的使用方法。            （3）了解直流电桥的灵敏度及影响它的因素，平衡电桥测量电阻的误差来源。

【实验仪器】  

ZX21电阻箱、检流计（或数字电压表）、QJ23型箱式电桥、滑线变阻器、待测电阻、保护电阻、直流稳压电源、导线、开关等。

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云南农业大学

物理实验报告

实验名称：惠斯通电桥测量电阻

一、实验目的

(1)了解惠斯通电桥的构造和测量原理。

(2)掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。

(3)了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。

二、实验仪器

滑线式电桥，箱式电桥，检流计，电阻箱，滑动电阻器，待测电阻，电源，开关，导线等。

三、实验原理：

1.惠斯通电桥的测量原理

如图1所示，由已知阻值的三个电阻R₀、R₁、R₂和一个待测电阻R_x组成一个四边形，每一条边称为电桥的一个臂，在对角A、B之间接入电源E，对角C、D之间接入检流计G。适当调节R₀、R₁、R₂的阻值，可以使检流计G中无电流流过，即C、D两点的电势相等，电桥的这种状态称为平衡态。电桥的平衡条件为

                           (1)

式中比例系数K称为比率或倍率，通常将R1、R2称为比率臂，将R0称为比较臂。

2.电桥的灵敏度

式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的，而电桥是否达到真正的平衡状态，是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。检流计的灵敏度是有限的，当指针的偏转小于0.1格时，人眼就很难觉察出来。在电桥平衡时，设某一桥臂的电阻是R，若我们把R改变一个微小量ΔR，电桥就会失去平衡，从而就会有电流流过检流计，如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转，我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。为了定量表示检流计的误差，我们引入电桥灵敏度的概念，它定义为

                                                                                                                    (2)

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实验报告举例

肇 庆 学 院

肇 庆 学 院

电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告

级组 实验合作者 实验日期 姓名: 王英 学号 25号 老师评定 电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R2和R3，比较臂R4，待测臂Rx），“桥”——平衡指示器（检流计）G和工作电源E。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器RG（滑线变阻器）。

1．电桥平衡的条件。

惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻（R2、R3、R4、和Rx）、一个“桥”（b、d间所接的灵敏电流计）和一个电源E组成。b、d间接有灵敏电流计G。当b、d两点电位相等时，灵敏电流计G中无电流流过，指针不偏转，此时电桥平衡。所以，电桥平衡的条件是：b、d两点电位相等。此时有

Uab=Uad，Ubc=Udc， 由于平衡时Ig?0，所以b、d间相当于断路，故有

I4=I3 Ix=I2

所以 IxRx?I4R4 I3R3?I2R2

可得

一般把

c

R4R2?R3Rx 或 Rx?R2R4

R3

R2

?K称为“倍率”或“比率”，于是 R3

Rx=KR4

要使电桥平衡，一般固定比率K，调节R4使电桥达到平衡。 2．自组电桥不等臂误差的消除。

实验中自组电桥的比例臂（R2和R3）电阻并非标准电阻，存在较大误差。当取K=1时，实际上R2与R3不完全相等，存在较大的不等臂误差，为消除该系统误差，实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R4值，然后将R2与R3的位置互相交换（也可将Rx与R4的位置交换），按同样方法再测

’

一次得到一个R4值，两次测量，电桥平衡后分别有： Rx?联立两式得： Rx?

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肇   庆   学   院

电子信息与机电工程学院普通物理实验  课 实验报告

      级     班     组   实验合作者         实验日期     年   月   日

姓名:          学号        老师评定                          

 

              实验题目：     惠斯通电桥测电阻 

实验目的：

1．了解电桥测电阻的原理和特点。

2．学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。

3．测出若干个未知电阻的阻值。

实验仪器

电阻箱的型号、规格及各档的等级

实验原理：

1．桥式电路的基本结构。

    电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R₂和R₃，比较臂R₄，待测臂R_x），“桥”——平衡指示器（检流计）G和工作电源E。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R_G（滑线变阻器）。

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华南师范大学实验报告

学生姓名                              学      号                              

专    业       化学                   年级、班级                              

课程名称       物理实验               实验项目       惠斯登电桥              

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实验论文

          课题名称：用惠斯登电桥测电阻

专业及班级：20##级电子信息工程二班

学号：20121270XXXX

姓名：唐粱

指导老师：孔文婕

电子工程学院

20##年12月25日

 惠斯登电桥实验论文

摘要：

本实验介绍如何用惠斯登较为精确的测量电阻的阻值，以及试验中可能出现的问题分析和解决办法。

引言：

惠斯登电桥是一种常用的电学仪器，它可用来测量电阻、电容、电感等电学量，还可以通过参量转换对温度、压力等非电学量进行测量。是电学实验中较为典型且重要的基本实验，自组惠斯登电桥是本实验的重要内容也是关键所在。

关键词：自组惠斯登电桥、电桥灵敏度、灵敏电流计、不确定度

正文：

问题：1.电阻哪种方法更精确？

分析问题：平常使用最多的莫过于用万用表测电阻了，而用仪器本身决定它的精度是很低的，所以此方法只能用来估测电阻。中学时学过用伏安法测电阻，此方法与前一种相比大大增加了精度，但由于电流表、电压表自身的电阻，还是不够精确的测量出电阻的阻值。 因此需要更为精确的测量仪器——惠斯登电桥！

解决问题：用惠斯登电桥测电阻。

2.为什么要测量电桥灵敏度？

答：因为在利用自组惠斯登电桥测电阻时，当电桥平衡后，流过检流计的电流Ig理论上应为零，但实际上检流计的灵敏度有一定的限度，当Ig小到我们感觉不到检流计的偏转时我们就认为电桥平衡了，因此Rx的测量就会有误差。所以要测量电桥灵敏度。

3.如何提高电桥灵敏度？

答：（1） 选择R2/R3=1灵敏度最高。

(2)     选择电压灵敏度高的检流计。

(3)     适当提高电桥的工作电压，可提高灵敏度，但不要超过各元件的额定电流。

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一、实验综述

1、实验目的及要求

（1）掌握惠斯登电桥测量中值电阻的原理和特点

（2）学会自搭惠斯登电桥测量未知电阻，并掌握计算测量结果的不确定度

（3）了解电桥林灵敏度对测量结果的影响，以及常用减小测量无差的办法

2、实验仪器、设备或软件

电阻箱三个，灵敏电流计，箱式电桥，电源，滑线变阻器，开关，待测电阻。

二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）

1、自组电桥测电阻

(1)按教材搭好线路，Rx≈20Ω，将滑线变阻器触头放中间。

(2)将标准电阻箱Rs选取同Rx接近的值。

(3)粗调，接通电源，将电源电压升到5V。

(4)细调，将电源电压升到10V，调节Rs使电桥平衡，记录Rs左。

(5)将Rs和Rx变换位置，重复步骤3、4，记录下Rs右。

(6)重复步骤3、4、5，测量三次，最后测平衡时的灵敏度。

取Rx≈20Ω        L₁:L₂=1:1

a.计算Rs左和Rs右的Δ_仪

Rs左=21.2Ω  Δ_仪=0.2*5%+1*2%+20*1%=0.23Ω

Rs右=18.8Ω  Δ_仪=0.8*5%+8*2%+10*1%=0.30Ω

b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

Rs左=21.2±0.23/=21.2±0.13Ω

Rs右=18.8±0.3/=18.8±0.20Ω

c. 计算出待测电阻的平均阻值Rx=

         Rx=19.96Ω

d. 在Rs左≈Rs右= Rs的情况下，自组电桥的Rx的相对不确定度传递公

式为：

令Rs=R左    则σR=0.087

e．写出间接测量电阻Rx科学测量结果：

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