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(物理实验报告)惠斯登电桥测电阻 袁长坤.doc

发布:2017-08-03约2.74千字共4页下载文档
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山东理工大学物理实验报告 预习分 课堂分 报告分 总成绩 实验名称:实验4.2.1 惠斯通电桥测电阻 姓名: 学号: 1234569 时间代码:13156 实验序号:12 院系: 一年级工作部 专业:大理060 级.班:04 教师签名: 袁长坤 仪器与用具:QJ23惠斯登电桥(检流计、电池、待测电阻、) 实验目的:1、掌握用比较法测量中值电阻的原理和方法 。2.读出仪器最佳有效数字的位数。 3、学会电桥灵敏度的检验方法。4、根据电阻的阻值判断出电桥的准确等级a%。5、掌握被测电阻的表示方法。 实验报告内容(原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答) 【实验原理】 电阻按阻值的大小来分,大致可分为3类:在10Ω以下的为低电阻,在10Ω到100kΩ之间的为中值电阻,在100kΩ以上的为高值电阻。不同阻值的电阻测量方法也不同。本实验主要介绍用单臂电桥测量中值电阻。 用单臂电桥测量“中值”电阻 单臂电桥又叫惠斯通电桥, 、 RS、Rx为4个电阻,联成四边形,每一边称为电桥的一个臂。当电桥平衡时,可得 R1/ R2= RX/ RS RX= (R1/ R2)×RS (1-1) 这就是电桥的平衡方程。为被测电阻。通常称为倍率。当电桥平衡时,只需测得和RS的值,就可算出值。 电桥的灵敏度 电桥的灵敏度是指电桥判断平衡分辨能力,电桥灵敏度是由电源电压、检流计的灵敏及四个桥臂阻值搭配等因素所决定,需对测量的阻值不同情况所决定。 电桥灵敏度S的定义式为: 当电桥平衡时其值为RS,调节RS使其值改变为ΔRS,同时记录下检流计的指针偏转的格数Δn格,即可计算出电桥灵敏度S. 实验步骤 首先了解如图所示比较臂(×1、×10、×100、×1000)四个臂及倍率使用方法。 根据色环电阻按照色环对应数值表,判断电阻的阻值及允许偏差,电阻上的色环那一端是第一色环,那一端是末尾色环。应注意判断的方法是:电阻上由多条色环,有一端是多色环等间距的靠在电阻的一端,这一段为色环开始的第一色环,只有一条色环相对多色环距离远一点,这一端为色环末端。 将待测电阻RX接到电桥RX处,在四个比较臂从高电阻挡往低电阻挡选择电阻值(×1000、×100、×10、×1)。然后使等式成立选择正确的倍率,使等式成立RX= (R1/ R2)×RS 。 测量时应先按B按钮,后按G按钮 检流计指针向负的方向偏转,RS应减小,反之,RS应增大。注意:减小时,在×1000档位上(除1欧姆电阻之外)不能空0,一定保留四位有效数字。 电桥平衡时,读出此时的比较臂RS、倍率R1/ R2值,填入表中。将此时电阻值RS改变ΔRS时,观察检流计指针的偏转格数Δn。根据待测电阻的理论值,查找仪器上注明的待测电阻测量范围,找出不准确等级a%填入表中。 (6)根据表中的要求进行计算,正确的表达待测电阻。 数据处理表 待测电阻色环 棕黑黑金 棕黑棕黑 棕黑红金 待测电阻标称值 10、100、±10% 10、101、±10% 10、102、±10% 平衡时比较臂 9998 9997 9910 倍率 0.001 0.01 0.1 测量值 9.998 99.97 991.0 平衡后改变 1 1 1 改变对应 2 2 6 电桥灵明度S 1999 1999 5945 不确定度 0.2 0.19 1.9 待测电阻 9.998±0.2 99.97±0.19 991.0±1.9 思考题 如何选择正确的倍率?比较臂RS为什么要保留四位有效数字? 答:在四个比较臂从高电阻挡往低电阻挡选择电阻值(×1000、×100、×10、×1)。然后使等式成立选择正确的倍率,使等式成立RX= (R1/ R2)×RS 。 什么叫电桥平衡?实验中如何判断电桥平衡? 答:根据实验步骤调节比较臂及倍率旋钮,使检流计指针指向零。 为什么测量时应先按B按钮,后按G按钮? 答:先接通电源,后接通检流计。 电桥平衡时,互换电源与检流计的位置,电桥是否平衡? 答:电桥仍然平衡。 已知检流计的指针往负的方向偏转,RS应减小。说明原理图中此时的电流自D点往B点流?还是自B点往D点流? 答:自D点往B点流。 怎样估计RS的第五位存疑数? 答:用横坐标表示RS,纵坐标表示指针偏转的n格数,即可求得存疑数。 试题问答
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