实验三直流电桥与电阻测量 电阻的阻值范围一般很大，可以分为三大类型进行测量.惠斯登电桥法(Wheatstone Bridge Method)是测量中值电阻(10~10°2)的常用方法之一.它通过在平衡条件下， 将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其数值.电桥法具有测试灵敏、精确和使用方便等 特点，己被广泛地应用于电工技术和非电量电测法中， 对于低值电阻(10Ω以下)，不能应用通常的惠斯登电桥测量，其主要矛盾是在接触 处存在接触电阻（大小在1022的数量级）.当待测电阻值在10Ω甚至10Ω以下时，显 然接触电阻和引线电阻将使测量完全失去其正确性.因此，对于低值电阻，须采用可消除 接触电阻和引线电阻的测量方法一一四端法(Four Probe Method)进行测量（也可采用开 尔文电桥法进行测量).四端法是国际上通用的测量低值电阻的标准方法之一.它是通过测 量待测电阻两端电压和流经的电流来确定其数值的，四端法具有直接，且克服触点电阻和 引线电阻等特点，适用于各类电阻的测量，尤其是低值电阻的测量， 而对于高值电阻(>10？Q)的测量，一般可用兆欧表和数字万用表. 【实验目的】 1,掌握惠斯登电桥测量电阻的原理和方法： 2.掌握四端法测量电阻的原理和方法。 【实验原理】 1.惠斯登电桥的工作原理 惠斯登电桥的原理如图1所示，它是由电阻R1、R2、R和待测电阻R以及用导线连成 的封闭四边形ABCDA组成，在对角线AC两端接电源，在 对角线BD两端接电压表V.接入电压表的对角线称为“桥”， 4个电阻R1、R2、R和Rx就称为“桥臂”.在一般情况下， R 电压表上有电压显示.若适当调节R1、R2和R阻值，能使 6 电压表的显示电压V恰好为零，这时叫做“电桥平衡” m 电桥平衡时(V=0),表明B、D两点的电势相等，由 此得到 R UAB=UAD:UBC=UDC, E 亦即 11R1=12R2,IxR x=8R (1) 图1惠斯登电桥原理图 同时有 I=Ix,12=IR (2) 2929 实验三 直流电桥与电阻测量 电阻的阻值范围一般很大，可以分为三大类型进行测量．惠斯登电桥法（Wheatstone Bridge Method）是测量中值电阻（10 ～ 106 Ω）的常用方法之一．它通过在平衡条件下， 将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其数值．电桥法具有测试灵敏、精确和使用方便等 特点，已被广泛地应用于电工技术和非电量电测法中． 对于低值电阻（10 Ω以下），不能应用通常的惠斯登电桥测量，其主要矛盾是在接触 处存在接触电阻（大小在 10-2 Ω的数量级）．当待测电阻值在 10-1Ω甚至 10-1 Ω以下时，显 然接触电阻和引线电阻将使测量完全失去其正确性．因此，对于低值电阻，须采用可消除 接触电阻和引线电阻的测量方法——四端法（Four Probe Method）进行测量（也可采用开 尔文电桥法进行测量）．四端法是国际上通用的测量低值电阻的标准方法之一．它是通过测 量待测电阻两端电压和流经的电流来确定其数值的．四端法具有直接，且克服触点电阻和 引线电阻等特点，适用于各类电阻的测量，尤其是低值电阻的测量． 而对于高值电阻（＞107 Ω）的测量，一般可用兆欧表和数字万用表． 【实验目的】 1．掌握惠斯登电桥测量电阻的原理和方法； 2．掌握四端法测量电阻的原理和方法． 【实验原理】 1．惠斯登电桥的工作原理 惠斯登电桥的原理如图 1 所示，它是由电阻 R1、R2、R 和待测电阻 Rx以及用导线连成 的封闭四边形 ABCDA 组成，在对角线 AC 两端接电源，在 对角线 BD 两端接电压表 V．接入电压表的对角线称为“桥”， 4 个电阻 R1、R2、R 和 Rx就称为“桥臂”．在一般情况下， 电压表上有电压显示．若适当调节 R1、R2 和 R 阻值，能使 电压表的显示电压 V 恰好为零，这时叫做“电桥平衡”． 电桥平衡时（V = 0），表明 B、D 两点的电势相等，由 此得到 UAB = UAD，U BC = U DC， 亦即 I 1 R 1 = I 2 R 2，I x R x = I R R （1） 同时有 I 1 = I x ，I 2 = I R （2） 图 1 惠斯登电桥原理图