大学物理实验 双臂电桥测低电阻

1、 实验28 用双臂电桥测低电阻 page201电阻按阻值的大小来分电阻按阻值的大小来分低值电阻低值电阻中值电阻中值电阻高值电阻高值电阻R1M1R1MR1开尔文电桥开尔文电桥惠斯登电桥惠斯登电桥双臂电桥双臂电桥单臂电桥单臂电桥摇表摇表(电阻伏安特电阻伏安特性：电压表、性：电压表、电流表）电流表） 一、实验目的实验目的n1掌握掌握双臂双臂电桥测电桥测低值低值电阻电阻(1以下以下)的原理。的原理。 n2学习双臂电桥测低值电阻的方法学习双臂电桥测低值电阻的方法二、实验原理二、实验原理1单臂单臂（惠斯登）电桥测中值电阻（惠斯登）电桥测中值电阻（1R1M）的原理的原理NXRRRR 130 GI单臂电桥测电

2、阻时单臂电桥测电阻时, 与与R1、R3 相连的导线电阻和接触相连的导线电阻和接触电阻可以忽略不计电阻可以忽略不计UB=UD电阻较高电阻较高电阻较高电阻较高R Rx x、R RN N相连的四相连的四根根导线导线和几个和几个接点电阻接点电阻对测对测量结果的影响量结果的影响不能忽略。不能忽略。 2双臂双臂电桥测低值电阻（电桥测低值电阻（1）的原理的原理RxRN均=低值低值电阻 为减少其影响，双臂电桥作了改进：(1)被测电阻被测电阻Rx和标准电阻和标准电阻RN均采用均采用四端接法四端接法。可大大减少这两端的引线电阻和接触电阻对测量的影响调节调节R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4，使

3、，使G=0G=0，电桥达到平衡，电桥达到平衡，可得到以下三个回路方程：可得到以下三个回路方程：（2）双臂电桥增设了阻值较高）双臂电桥增设了阻值较高的电阻的电阻R2、R4，构成，构成另一臂另一臂。（4 4）两个内侧的电流端）两个内侧的电流端C C的附加电阻和连线电路总和的附加电阻和连线电路总和为为r r，只要适当调节，只要适当调节R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4的阻值，可消除的阻值，可消除r r对对测量结果的影响。测量结果的影响。（3 3）R Rx x和和R RN N与与高阻值高阻值R2、R4桥桥臂串联后，大大减少臂串联后，大大减少电压端电压端P P的的附加电阻附加电阻影响

4、。影响。rIIRRIRIRIRIRIRIRINx)()(2342232211423310 GI解方程，得解方程，得Rx=?)(241323213RRRRrRRrRRRRRNX2413RRRR双臂电桥的平衡条件双臂电桥的平衡条件NXRRRR13实验中如何实现实验中如何实现: 2413RRRR ？双臂电桥平衡的辅助条件双臂电桥平衡的辅助条件实验中如何实现实验中如何实现: 2413RRRR (1)设定设定R1=R2: R R1 1、R R2 2采用依次能改变一个数量级的四档电采用依次能改变一个数量级的四档电阻箱（阻箱（10 /1010 /102 2/10/103 3/10/104 4）(2)设定设定

5、R3=R4: R R3 3、R R4 4采用同轴调节的电阻箱，不管如何调采用同轴调节的电阻箱，不管如何调R3 ，都能保持，都能保持R R3 3和和R R4 4相等。相等。？R3NXRRRR13如何测如何测Rx ?设定设定R1=R2, RN, 只要通过只要通过调调R3, 使使IG=0,即可即可三、实验仪器三、实验仪器QJ-36型电桥、平衡指示仪、标准电阻箱、直流稳压电源等。标准电阻标准电阻RN待测电阻待测电阻Rx31XNRRRRR3=R4R1=R2四、实验内容与步骤四、实验内容与步骤n1用用QJ-36型电桥（双桥）测已知标称值的型电桥（双桥）测已知标称值的低值电阻低值电阻（1）按图示连接线路。）

6、按图示连接线路。标准电阻标准电阻RN待测电阻待测电阻RxR1=R2=100R3=R4RN=0.13R3=R4R1=R2=1000RN=0.132)(333RRR NXRRRR 13表28-3 记录用QJ-36型单双臂电桥测电阻（2）测量R1（）R2（）RN（）R3（）R3（）R3（） Rx（）1001000.13被被 测测 电电 阻阻标标 准准 电电 阻阻比比 率率 臂臂 电电 阻阻电电 源源 电电 压压RX（）RN（）R1= R2（）U（V）1011021011001.5v（双桥）（双桥）10010110010-1100(0.13)10-110-210-110-210-310-210-310

7、-410-310-31034810-510-410-310210-610-510-310目的：目的：改变改变通过通过及及的电流方向（的电流方向（换向测量换向测量取平均）可取平均）可减小系统误差减小系统误差（受电源回路中的热电动（受电源回路中的热电动势的影响而产生）势的影响而产生）按住细，调节R3，再使G=0记下R3的第1次读数值R3于表28-3连接线路换向开关开检流计灵敏度110-7档工作电压1.5v(双桥)标准电阻RN=0.13 ，R1=R2=100 估计R3=接通电桥电源按住短路调节指针指零R1RNRx，接通换向开关至任一侧按住粗，调节R3, 使电桥平衡G=0换向开关至另一侧按住细调节R3，再使G=0；记下R3的第2次读数值R3于表28-3R3=384.6 如Rx=0.47 时，2. 步骤步骤2)(333RRR NXRRRR 13表28-3 记录用QJ-36型单双臂电桥测电阻五、数据处理五、数据处理R1（）R2（）RN（）R3（）R3（）R3（） Rx（）1001000.13确定电阻测量结果的不确定度： 002Xmax （0.02是QJ