用直流电桥测量电阻温系数

根据用途不同，电桥分为直流电桥和交流电桥两大类，按测量范围，直流电桥又分为单臂电桥(又称惠斯登电桥)和双臂电桥(又称开尔文电桥)，惠斯登电桥主要用于精确测量中等大小(即10～范围)的电阻；开尔文电桥适用于精确测量低值(即～10范围内)的电阻。下面介绍用惠斯登电桥测定电阻温度系数。第1页/共10页第一页，共11页。1．掌握用惠斯登电桥测量电阻的原理和使用方法。2．测定电阻温度系数。二、实验目的第2页/共10页第二页，共11页。1、惠斯通电桥（单臂电桥）三、实验原理GABCDR1R2R3RX第3页/共10页第三页，共11页。

惠斯登电桥它是由电阻，，和待测电阻联成一个封闭的四边形ABCDA，四边形的每一条边称为电桥的一个臂，它的一对角A和C与电池E相连，另一对角B和D与检流计G相连．接入检流计的对角线称为“桥”，适当调节,和的阻值，可使B、D两点的电位相等，此时检流计上无电流通过，指针不发生偏转，这叫做“电桥平衡”。此时有：第4页/共10页第四页，共11页。2．电阻温度系数

大多数物质的电阻是温度的函数。各种金属导体的电阻(某些合金除外)随温度升高而增大，在温度变化不太大的范围内．电阻与温度之间存在着线性关系：称为电阻温度系数

铜第5页/共10页第五页，共11页。

与金属导体不同，由半导体材料制成的热敏电阻，在温度变化不大的范围内，其电阻随温度升高而减小，变化规律不是线性的，而是按指数规律减小．其关系式为：

两边取对数．则有注意：1．热敏电阻只能在规定的温度范围内工作，否则会损害元件，导致其性能不稳定。2．应尽量避免热敏电阻自身发热，因此在测量时流过它的电流必须很小。第6页/共10页第六页，共11页。1．熟悉掌握万用表和QJ24型单臂电桥的使用方法2．将钢丝电阻和热敏电阻放入装有冷水的加热保温容器内，并将它们的两端接在换接开关上。先用万用表分别估测它在冷水中的阻值，再根据此值，适当选用电桥的比率，精确测定它们的阻值，同时记下冷水的温度。3．将加热器接通电源，当其温度比冷水高6～时，断开加热器电源，搅拌，温度逐渐下降，如此重复操作，直到升温间隔左右，记下此时温度数值。拨动换接开关，分别测出铜丝电阻和热敏电阻的相应阻值(注意观察温度有无变化)，并记录下来。

四、实验原理第7页/共10页第七页，共11页。4．重复第3步，每次升温间隔稳定在左右，分别测出水温和铜丝电阻，热敏电阻的电阻值，一直升温到左右，数据不得少于五组。记录表格自拟。5．在直角坐标纸上以为纵轴，为横轴作铜丝电阻的-图，根据图线求出直线斜率和截距，代式子计算在本实验温度范围内铜的电阻温度系数，并与公认值比较，求其百分误差。6．用半对数坐标纸以为纵轴，为横轴作热敏电阻的-图，根据图线求出直线的斜率和截距，并写出的表达式。测量时要注意

1．测量时，必须由大到小的调节可变电阻器的4个旋钮。当大阻值旋钮转过一格，检流计指针从一边越过零点偏向另一边时，说明阻值改变范围太大，应改调小一档阻值的旋钮。

2．电桥的平衡状态是指检流计没有电流流过，测量时应使电路时通时断的方式判断，如果电桥真正平衡，那每次通断时指针都不会动。第8页/共10页第八页，共11页。思考题

什么叫电桥达到平衡？在实验中如何判断电桥达到平衡？如何适当选择比率臂？为什么G要用按钮开关，而不是一般开关？电源E与检流计G的位置互换，是否会影响电桥的平衡，为什么？在电桥测量中，你认为哪些因素影响测量精度？用电桥测量电表的内阻时，应采取什么措施来保护电表？如何估计由于温度的不稳而对实验结果的影响？如何估算电桥对实验结果的影响？试讨论当比值增大时，惠斯登电桥的精确性和灵敏度？第9页/共10页第九页，共11页。感谢您的观看！第10页/共10页第十页，共11页。内容总结根据用途不同，电桥分为直流电桥和交流电桥两。大多数物质的电阻是温度的函数。2．将钢丝电阻和热敏电阻放入装有冷水的加热