测量内阻化学实验报告8
时间：2023年5月30日
镇安区中学数学实验报告
第2部分：惠斯通电桥测量内阻，大学化学实验，实验报告模板
一、目的
A。 掌握惠斯登电桥检测电阻和电桥灵敏度测量的原理和特点。
b. 学会使用箱式电桥和滑线电桥正确检测内阻
C。 学习消除系统偏差的方法——交换检测
二、实验室仪器
不平衡电桥、QJ-23箱式惠斯通电桥、针式检流计、内阻箱、待测热敏电阻、测温装置、加热杯、导线等。
三、实验原理
1.惠斯登电桥的电路原理
测量内阻的方法有很多种，最常用的是伏安法和电桥法。
使用伏安法测量内阻时，不仅是电流表、电流表精度低造成的
除了水表的偏差外，由于水表电阻和电路本身的影响也是不可避免的。
该区域带来偏差。 1843年，惠斯通设计了一种桥式电路，没有使用
电流表、电流表大大提高了内阻的检测精度。
惠斯通电桥的电路原理图如图17-1所示。 四个内阻R1、R2、
R3和R4相连形成四边形abcd，每条边称为桥的“桥”
Arm”，将工作电源E接在对角线a、c之间，然后接在对角线bd上
连接检流计G。桥的“桥”指的是对角线bd； 它
电桥的作用是直接比较电桥两端的电位。接通电源后，BD两
图17-1 惠斯登电桥原理
各点的电位通常不相同，因此有电压通过检流计，针必须处于
偏转。 如果检测时正确调整桥臂内阻，则桥臂上不会有电压通过（Ig=0），
检流计指向零，称为电桥平衡。
当电桥平衡时，
Ub?Ud，I1?Ix，I2?Is
那么 Uad?I1R1?Uab?I2R2
Ucd?I1Rx?Ucb?I2RS
将两式相除，四个桥臂内阻的关系为
R1R2?RxRs
因此，待测内阻Rx可表示为
Rx?R1Rs?MRs(17-1)R2
(17-1)式称为电桥的平衡条件。 式中，R1、R2称为比率臂内阻，比率M称为放大倍数，RS称为比较臂内阻。 如果M（或R1、R2）和RS已知，则可以通过（17-1）公式得到待测内阻Rx。
调整电桥平衡的方法有两种：对于滑线电桥，保持Rs不变，调整R1/R2的比值，使电桥平衡； 对于箱式电桥，保持R1/R2不变，调整Rs平衡电桥。
采用电桥法测量内阻的突出优点是：
(1)采用电桥法测量内阻，只要检流计足够灵敏，桥臂选用标准内阻即可； 通过与标准内阻比较，即可确定待测内阻是标准内阻的多少倍。 由于制造高精度内阻并不困难，因此电桥法测量内阻可以达到高精度。
(2)电桥电路中不使用电流表或安培表，仅使用检流计作为调零装置，不需要读数物理电阻的测量笔记，只要检流计足够灵敏即可。 对准确性水平不挑剔。
2.电桥灵敏度
电桥的平衡取决于检流计是否指向零。 因此，检测的准确性与电桥的灵敏度有关。 电桥平衡后，调节比较臂内阻，使RS变化ΔRS。 此时，如果检流计的指针偏离平衡位置Δd格。 那么电桥灵敏度定义为：
可见，S在数值上等于RS改变单位电阻时检流计针的偏转格数。 振镜针的偏转越大，电桥越灵敏（S越大），对电桥平衡的判断越准确，检测结果越准确。
S的定义可以重写为：
式中，Si为检流计的电压灵敏度； Sl是电桥电路的灵敏度。 可见电桥的灵敏度不仅与检流计有关，还与电路参数有关。 适当加大电桥的工作电流，合理配置桥臂电阻，可以提高电桥的灵敏度。
本实验使用的QJ23惠斯通电桥的内部电路如图17-2(a)所示，面板布局如图17-2(b)所示。 电桥的结构基本相同，只是串联了4个十进制内部电阻组成RS； R1和R2也由8个特定电阻的标准内阻组成，通过调整a点的位置将放大倍数M分为7级（×0.001、×0.01、×0.1、×1、×10、×100、 ×1000）。 测试时，应根据被测内阻的阻值选择放大倍数，以保证RS有4位读数。 电桥的检测范围为1~9.999×106Ω，基本测量极限为10~9999Ω。 在基本限制内，带内部电源和检流计的电桥精度等级为 0.2。 测试时仪器的允许偏差为：
其中Rmax是电桥读数的满量程值。电桥还可以外接电源和检流计以提高其灵敏度
四、实验内容及步骤
(1) 按图安装仪器。 首先用万用表粗略测量铝线圈的内阻，然后用两根短线将其连接到电桥的Rx端子上。
(2)按照电桥底板上说明的“使用方法”调整仪器。 根据粗略测量的铝卷内阻值，选择合适的放大倍数，测量铝卷在温度下的内阻。
(3)打开水浴锅电源，顺时针转动“温度调节”旋钮，使指示灯亮起。 此时水浴锅的电炉丝通电加热。 当水温下降3-4℃时物理电阻的测量笔记，向反第二方向缓慢转动“温度调节”旋钮，使手掌指示灯刚好熄灭。 不断地轻轻搅拌搅拌器，待水温基本稳定后立即测量并记录相应的R和t值。 然后顺时针转动温度调节旋钮。 使电炉丝通电加热？ 每下降5℃应测试一次，至少测量7组相应的R和t值。
(4)试验结束后，应断开桥板上的接线片“B”，检流计两端应与接线片“G”漏电。
5、数据记录：
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原始数据
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