電橋DL(2014年11月26日)

1、 實(shí)驗(yàn)十實(shí)驗(yàn)十 惠斯通電橋測電阻惠斯通電橋測電阻 Chapter 3 Fundamental physics experiment Experiment 10 Wheatstone bridge大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康? :1.1.掌握惠斯通電橋的結(jié)構(gòu)和測量原理。掌握惠斯通電橋的結(jié)構(gòu)和測量原理。2.2.了解電橋靈敏度的概念及測量方法。了解電橋靈敏度的概念及測量方法。3.3.能正確操作儀器進(jìn)行未知電阻測量。能正確操作儀器進(jìn)行未知電阻測量。實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器: :QJ19QJ19型直流單雙臂電橋、待測電阻型直流單

2、雙臂電橋、待測電阻海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理:R R1 1, ,R R2 2 是已知標(biāo)準(zhǔn)電阻；是已知標(biāo)準(zhǔn)電阻；R Rs s 是可變標(biāo)準(zhǔn)電阻；是可變標(biāo)準(zhǔn)電阻；R Rx x 是被測電阻是被測電阻 B B, ,D D 間接檢流計(jì)。間接檢流計(jì)。圖圖1 1 電橋原理圖電橋原理圖RxRsIxIs接通電路后，檢流計(jì)一般不示零，接通電路后，檢流計(jì)一般不示零，說明說明B B，D D 兩點(diǎn)電位不相等。兩點(diǎn)電位不相等。通過調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)R Rs s，使檢流計(jì)中無電流通，使檢流計(jì)中無電流通過（過（I IG G=0=0）, ,此時(shí)電橋達(dá)到平衡。此時(shí)電橋達(dá)到平衡。海南大學(xué)大學(xué)物

3、理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心ssxxRIRIRIRI,2211sxIIII21,R R1 1/R/R2 2 ：稱為比例臂，或：稱為比例臂，或 “倍率倍率” Rs Rs ： 比較臂比較臂電橋平衡條件：電橋平衡條件：I IG G=0=0。B B，D D 兩點(diǎn)電位相等，即兩點(diǎn)電位相等，即又又所以有所以有sxRRRR21ssxxRIRIRIRI,2211圖圖1 1 電橋原理圖電橋原理圖RxRsIxIs海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 電橋靈敏度電橋靈敏度:由于檢流計(jì)靈敏度的因素所由于檢流計(jì)靈敏度的因素所帶來的測量誤差：帶來的測量誤差：ssRRnS調(diào)節(jié)電橋平衡后，將

4、調(diào)節(jié)電橋平衡后，將R Rs s改變一改變一微小量微小量R Rs s，檢流計(jì)指針向左，檢流計(jì)指針向左或向右偏轉(zhuǎn)的格數(shù)或向右偏轉(zhuǎn)的格數(shù)n n。圖圖1 1 電橋原理圖電橋原理圖RxRsIxIs海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（電源）（電源）G(粗粗)(細(xì)細(xì))(短短)RxRs圖圖1 1 電橋原理圖電橋原理圖RxRsIxIs圖圖2 儀器內(nèi)部電路示意圖儀器內(nèi)部電路示意圖海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心1.1.檢流計(jì)靈敏度置于檢流計(jì)靈敏度置于“110-6 A /格格”檔后檔后調(diào)零調(diào)零，電源置于，電源置于“6V6V”檔檔 。2.2.按下并旋轉(zhuǎn)電源開關(guān)按下并旋轉(zhuǎn)電

5、源開關(guān)按鈕，接通電源。按鈕，接通電源。3.3.點(diǎn)按點(diǎn)按“粗調(diào)粗調(diào)”按鈕按鈕, ,先進(jìn)行先進(jìn)行“粗調(diào)粗調(diào)”，觀察檢流計(jì)指針有無偏，觀察檢流計(jì)指針有無偏轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)， 逐步改變逐步改變R Rs s，直到檢流計(jì)無偏轉(zhuǎn)，則，直到檢流計(jì)無偏轉(zhuǎn)，則“粗調(diào)粗調(diào)”平衡。平衡。4.4.點(diǎn)按點(diǎn)按“細(xì)調(diào)細(xì)調(diào)”按鈕，按鈕，再進(jìn)行再進(jìn)行“細(xì)調(diào)細(xì)調(diào)”，逐步微調(diào)，逐步微調(diào)R Rs s，直到檢流計(jì)直到檢流計(jì) 無偏轉(zhuǎn)，則無偏轉(zhuǎn)，則“細(xì)調(diào)細(xì)調(diào)”平衡，記下此時(shí)的平衡，記下此時(shí)的R R1 1，R R2 2 及及 R Rs s 的的電阻電阻值值。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)步驟：5. 5. “細(xì)調(diào)細(xì)調(diào)”平衡后，平衡后，點(diǎn)按點(diǎn)按“細(xì)調(diào)細(xì)調(diào)”按鈕按鈕， 改變改變R Rs s，使檢流計(jì)指針分別向右，使檢流計(jì)指針分別向右 向左偏轉(zhuǎn)向左偏轉(zhuǎn)5 5小格，記為小格，記為R Rs1 s1 和和 R Rs2.s2. 6. 6. 保持保持R1/R2R1/R2比值不變比值不變， 重復(fù)上述過程，一共測量三次。重復(fù)上述過程，一共測量三次。7. 7. 換另一個(gè)電阻測量換另一個(gè)電阻測量3 3次。次。（電源）（電源）（電源）（電源）G(粗粗)(細(xì)細(xì))(短短)RxRs海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心海南大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)據(jù)記錄表格數(shù)據(jù)記錄表格: Rs =RS2-RS1 , n =10思考題思考題 : P81