電橋?qū)嶒?yàn)試題標(biāo)準(zhǔn)答案[采用電橋測(cè)量中值電阻] 一、實(shí)驗(yàn)原理 答：惠斯登電橋是用于精確測(cè)量中值電阻的測(cè)量裝置。電橋法測(cè)電阻，實(shí)質(zhì)是把被測(cè)電阻 與標(biāo)準(zhǔn)電阻相比較，以確定其值。由于電阻的制造可以達(dá)到很高的精度，所以電橋法測(cè)電 阻可以達(dá)到很高的精確度。 1．惠斯登電橋的線路原理 惠斯登電橋的基本線路如圖 聯(lián)成一個(gè)四邊形ACBD，在對(duì) AB上接上電源E，在對(duì)角線 CD 上接 上檢流計(jì) 組成。接入檢流計(jì)（平衡指示）的對(duì)角線稱為“橋”，四個(gè)電阻稱為“橋 臂”。在一般情況下，橋路上檢流計(jì)中有電 流通過(guò)，因而檢流計(jì)的指針有偏轉(zhuǎn)。若適當(dāng) 調(diào)節(jié)某一電阻值，例如改變 兩點(diǎn)的電位相等，此時(shí)流過(guò)檢流計(jì)P的電流IP =0，稱為電橋平衡。則有 稱為橋臂比；為可調(diào)電阻，稱為比較臂。改變 使電橋達(dá)R 到平衡，即檢流計(jì)P中無(wú)電流流過(guò)，便可測(cè)出被測(cè)電阻 2．用交換法減小和消除系統(tǒng)誤差分析電橋線路和測(cè)量公式可知，用惠斯登電橋測(cè)量R 的誤差，除其它因素外，與標(biāo)準(zhǔn)電阻R 的誤差有關(guān)?？梢圆捎媒粨Q法來(lái)消除這一系統(tǒng)誤差，方法是：先連接好電橋電路，調(diào)節(jié) 中無(wú)電流，記下此時(shí)的，可得R 實(shí)驗(yàn)儀器答：電源，滑線變 阻器雙臂電橋測(cè)電阻原理，電阻箱（3 個(gè)），靈敏檢流 計(jì)，待測(cè)中值電 阻，帶保護(hù)電阻的 開(kāi)關(guān)雙臂電橋測(cè)電阻原理，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線 若干。

所示的電路連接好線路，設(shè)定電源電壓為5V，滑線變阻器處于安全位置。 設(shè)定R1 R2的值，R1/R2=200?/200?，調(diào)節(jié)可調(diào)電阻 Rs 到適當(dāng)阻值，閉合總開(kāi) 打開(kāi)檢流計(jì)開(kāi)關(guān)，看檢流計(jì)是否有偏轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)Rs 阻值，直到檢流計(jì)指針指零。 閉合檢流計(jì)支路上帶保護(hù)電阻的開(kāi)關(guān)，再次仔細(xì)調(diào)節(jié)Rs，直到檢流計(jì)指針精確指零。 記下Rs 的阻值。平衡法測(cè)量到此完成。 交換R1 R2位置，重復(fù)步驟 4、5，記下 Rs 阻值 Rs’，交換法測(cè)量完成。 橋臂電阻電阻值 比較電阻 電阻值 原始數(shù)據(jù)處理，給出測(cè)量結(jié)果，誤 差分析答： 1000.5%+1 0.1 0.03=1.035Ω 1000.5% +9 10 0.03=1.655Ω 1000.5%+9 10 0.03=1.65Ω 不確定度相對(duì)值： 2.6Ω3Ω，結(jié)果：R 2003(Ω)。誤差分析：由于 三個(gè)電阻都有關(guān)，而每個(gè)電阻的不確定度都會(huì)傳遞到 終結(jié)果，所以誤差稍大。（2） 交換法： 200.2Ω儀器不確定度：Δ RS′ 1000.5%+ 70.1 0.03=1.065Ω 0.49%RX 0.49%1Ω，結(jié)果：R 2001(Ω)。誤差分析：消除 的影響，不確定度大大減小了，但仍然存在儀器誤差。

另外，檢流計(jì)的微小偏轉(zhuǎn)也能帶來(lái)讀數(shù)誤差。 附：電阻箱的準(zhǔn)確度等級(jí)如下： 旋鈕倍率 10000 1000 100 10 0.1準(zhǔn)確度等級(jí) 0.1 0.1 0.5 如何確定電阻箱儀器誤差？答：根據(jù)電阻箱的準(zhǔn)確度等級(jí)，把每個(gè)電阻旋鈕上的值乘以各自的準(zhǔn)確度等級(jí)， 加上零電阻時(shí)的不確定度，此為電阻箱的總不確定度；而誤差等于不確定度除以電阻箱讀數(shù)。 如電阻箱讀數(shù)為 12345.6?，其儀器不確定度為： =100000.1%+20000.1%+3000.5%+ 40 2%0.6 5%+0.03 =14.06Ω 則電阻箱誤差為： 電橋平衡后，互換電源和檢流計(jì)位置，電橋是否平衡？答：平衡。因?yàn)殡姌蚱胶夤饺匀怀闪ⅰ?[采用電橋測(cè)量低值電阻] 一、實(shí)驗(yàn)原理答：開(kāi)爾文電橋就是對(duì)惠斯登電橋加以 改進(jìn)而成，它適用于低值電阻的測(cè)量。 1．雙臂電橋工作原理 雙臂電橋的線路如圖 2-1，等效電路如圖 2-2 所示。它有兩大特點(diǎn)： 都是采用四端接法接入電路。三根電流端引線的附加電阻分別為 包括導(dǎo)線電阻、A點(diǎn)接觸電阻、以及 AA＇間電阻的總 2-1雙臂電橋連線圖 2-2雙臂電橋等效電路 兩個(gè)電阻，即多了一組橋臂。由于有兩組橋臂，所以稱為雙臂電橋。