长安大学：《大学物理实验》课程教学资源（课件讲义）惠斯通电桥测电阻

惠斯通电桥测电阻 理论

悟实验真谛的唯一途径 理论 动手是

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内容 1 2 内容 3 4 5 实验原理 实验背景 实验目的 实验数据 实验仪器

实验背景电阻是典型的无源元件，是构成电子电路的基本单元，阻值范围是电阻元件的主要特征参数之一。电阻元件

电阻是典型的无源元件 基本单元，阻值范围是电阻元件的主要特征参 数之一。 一 实验背景 电阻是典型的无源元件，是构成电子电路的 阻值范围是电阻元件的主要特征参 电阻元件

实验背景伏安法测电阻法甲内接法（R测>R真）R伏安法测电阻线路图优点：简单外接法(R测<R真)缺点：精度低

伏安法测电阻法 一 实验背景 伏安法测电阻线路图 优点：简单 缺点：精度低 伏安法测电阻法 内接法(R测>R真 ) 外接法 (R测<R真)

实验背景电桥：是一种利用比较法进行测量的仪器。单臂电桥（1~106）直流电桥电桥直流电桥（激励电源性质）（电阻测量范围）交流电桥双臂电桥（10-512）1843年在英国数学家S.克里斯蒂的建议下，英国物理学家惠斯通研制成功惠斯通电桥。惠斯通首次使用惠斯登电桥精确测量电阻。电学方面，惠斯通利用旋转镜，巧妙地测量了电磁波在金属导体中的速率。光学方面，惠斯通发明观察立体图CharleWheastatone1802-1875像的体视镜，现仍用于观察X射线和航空照相

电桥：是一种利用比较法进行测量的仪器 （电阻测量范围 电桥 （激励电源性质） 直流电桥 交流电桥 1843年在英国数学家 一 实验背景 Charle Wheastatone 1802-1875 1843年在英国数学家 建议下，英国物理学家 惠斯通电桥。 桥精确测量电阻 电学方面 地测量了电磁波在金属导体中的速率 光学方面 像的体视镜， 照相。 是一种利用比较法进行测量的仪器。 直流电桥 电阻测量范围） 单臂电桥（1～106Ω） 双臂电桥（10-5 ～ 1Ω） 年在英国数学家S.克里斯蒂的 英国物理学家惠斯通研制成功 。惠斯通首次使用惠斯登电 桥精确测量电阻。 电学方面，惠斯通利用旋转镜，巧妙 地测量了电磁波在金属导体中的速率。 光学方面，惠斯通发明观察立体图 ，现仍用于观察X射线和航空

电桥的应用电桥电路在电学中是一种很基本的电路。利用电桥平衡原理构成的电测仪器，不仅可以测电阻，也可以测电容、电感，并可通过这些物理量的测量来间接测量非电学量，例如温度、压力等，因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用

电桥的应用 电桥电路在电学中是一种很基本的电路 电桥平衡原理构成的电测仪器 也可以测电容、电感，并可通过这些物理量的测量 来间接测量非电学量，例如温度 桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用 电桥电路在电学中是一种很基本的电路。利用 电桥平衡原理构成的电测仪器，不仅可以测电阻， 并可通过这些物理量的测量 例如温度、压力等，因此电 桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用

实验目的掌握惠斯通电桥的构成和测量原理。2学会自组惠斯通电桥测量中值电阻3了解电桥灵敏度及测量方法。惠斯登

1 掌握惠斯通电桥 2 学会自组惠斯通电桥测量 二 实验目的 惠斯登电桥测电阻 2 学会自组惠斯通电桥测量 3 了解电桥灵敏度及测量方法。 掌握惠斯通电桥的构成和测量原理。 学会自组惠斯通电桥测量中值电阻。 惠斯登电桥测电阻 了解电桥灵敏度及测量方法

三实验原理1．惠斯通电桥BR,R桥臂：R、Rz、R、R2桥：检流计支路G检流计：电桥是否达到平衡1U, = U,电桥达到平衡RRIBD=0U, = U.R.RDIRRI, = I,UBD=00I = I

检流计：电桥是否达到平衡 1. 惠斯通电桥 桥臂：R1 、R2 、Rs 、Rx 桥：检流计支路 三 实验原理 检流计：电桥是否达到平衡 s x 1 2 U U U U   R R s x 1 x 2 s I I I I   电 桥 IBD=0 达 到 UBD=0 平 衡 检流计：电桥是否达到平衡 2 1 R R 

三实验原理B1SRzR电桥的平衡条件为：12R_RGRR1电桥平衡现象：RRIG=0检流计指针指0D0惠斯登电桥翻电租

电桥的平衡条件为: 1 2 x s R R R R  三 实验原理 R R s 2 电桥平衡现象: IG  0 检流计指针指 惠斯登电桥测电阻 0

三实验原理BLSR,RRRR.R2GK=R,/R,称为比例系数或倍率1比例臂：R、RRR比较臂：RsD把待测电阻按已知的倍率关系与标准电阻进行比较，故而电桥法士又称为“平衡比较法”。关键：调节电桥平衡，保持K=R,/R,不变，调节比较臂R。惠斯登电桥翻电租

1 2 x s R R R R  K=R1 /R2 称为比例系数或倍率 三 实验原理 K=R1 /R2 比例臂：R1 、R2 比较臂：Rs 关键：调节电桥平衡，保持 惠斯登电桥测电阻 把待测电阻按已知的倍率关系 与标准电阻进行比较，故而电桥法 又称为“平衡比较法”。 称为比例系数或倍率 关键：调节电桥平衡，保持K=R1 /R2 不变，调节比较臂Rs 。 惠斯登电桥测电阻 把待测电阻按已知的倍率关系 与标准电阻进行比较，故而电桥法