一、實驗?zāi)康?/strong>
1.精確測量中高值電阻(單橋)
2.掌握電橋測電阻的原理和方法
二、實驗原理
電阻是電路的基本元件之一,電阻的測量是基本的電學(xué)測量。用伏安法測量電阻,雖然原理簡單,但有系統(tǒng)誤差。在需要精確測量阻值時,必須用惠斯通電橋,惠斯通電橋適宜于測量中值電阻(1~10Ω)。
惠斯通電橋的原理如圖l所示。標準電阻R0、R1、R2和待測電阻RX連成四邊形,每一條邊稱為電橋的一個臂。在對角A和C之間接電源E,在對角B和D之間接檢流計G。因此電橋由4個臂、電源和檢流計三部分組成。當開關(guān)KE和KG接通后,各條支路中均有電流通過,檢流計支路起了溝通ABC和ADC兩條支路的作用,好象一座“橋”一樣,故稱為“電橋”。適當調(diào)節(jié)R0、R1和R2的大小,可以使橋上沒有電流通過,即通過檢流計的電流IG=0,這時,B、D兩點的電勢相等。電橋的這種狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。這時A、B之間的電勢差等于A、D之間的電勢差,B、C之間的電勢差等于D、C之間的電勢差。設(shè)ABC支路和ADC支路中的電流分別為I1和I2,由歐姆定律得:
兩式相除得
(1)式稱為電橋的平衡條件。由(1)式得
即待測電阻RX等于R1/R2與R0的乘積。通常將R1/R2稱為比率臂,將R0稱為比較臂。
三、實驗儀器
箱式直流單臂電橋,導(dǎo)線若干,待測電阻。
四、實驗內(nèi)容和步驟
1.將RN及功能選擇檔均選擇為“單橋”。
2.打開電源,按下2mV檔,調(diào)節(jié)調(diào)零電位,將讀數(shù)調(diào)零。
3.按下電壓表“接入鍵”、200mV鍵。
4.接入Rx初步設(shè)定R3.根據(jù)Rx/R3的比值,設(shè)定R1,R2。
5.按下B,G按鈕,逐步調(diào)節(jié)R3(從高位到低位,使V接近等于0)。
6.重復(fù)上述步驟,多次測量記錄數(shù)據(jù)。
五、實驗數(shù)據(jù)與處理
![惠斯通電橋測量中值電阻標準報告](http://file.elecfans.com/web1/M00/4E/B0/o4YBAFrEm-CAbsFpAAEFQtS6BpE685.jpg)
六、誤差分析
1.電源儀器試用時間長,電壓偏小。
2.導(dǎo)線磨損致使電阻分布不均勻。
3.檢流計靈敏度可導(dǎo)致偶然誤差增大。
4.電阻使用時間較長,有損壞。
5.元器件本身存在的誤差。
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