文档介绍：理工大学
大学物理实验报告
院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 0705
姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号
实验时间 2008 年 12 月10日,第16周，星期 三 第 5-6 节
实验名称 直流平衡电桥测电阻
教师评语
实验目的与要求：
1） 掌握用单臂电桥测电阻的原理， 学会测量方法。
2） 掌握用双臂电桥测电阻的原理， 学会测量方法。
主要仪器设备：
1） 单臂电桥测电阻：QJ24型直流单臂电桥，自制惠更斯通电桥接线板，检流计，阻尼开关、四位
标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源；
2） 双臂电桥测电阻：QJ44型直流双臂电桥，待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。
实验原理和容:
直流单臂电桥（惠斯通电桥）
单臂电桥结构如右图所示， 由四臂一桥组成； 电桥平
衡条件是BD两点电位相等， 桥上无电流通过， 此时
有关系Rx —1 Rs M Rs成立， 其中M=R1/R2称
R2
为倍率，Rs为四位标准电阻箱（比较臂），Rx为待测电阻（测量臂）
： R
,,, ,… VW [- 1 VjV
附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触
电阻， 如上图中的r1, r2 ,认为它们与Rx串联。如果R远大于r,贝r+r可以忽略不计，
但是当R较小时，r+r就不可以忽略不计了，因此单臂电桥不适合测量低值电阻， 在这种
情况下应当改用双臂电桥。
2 双臂电桥（开尔文电桥）
双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进， 增加R3、R4两
个高值电桥臂， 组成六臂电桥；将 Rx和Rs两个低值
电阻改用四端钮接法， 如右图所示。在下面的计算推
导中可以看到， 附加电阻通过等效和抵消,
可以消去其对最终测量值的影响。
双臂电桥的电路如右图所示。
在电桥达到平衡时，有 Ri R2 R3 R4
但
IR
Rr
I*
IR
1(r
IR
IR
RR)
R
Rr
R
R
RR
r
R
R
R
瓦
R
r4
RR
rT r?
0
可见测量式与单臂电桥是相同的,
RR
R— R— RM R
RR
R1/R2=R3/R4=M称为倍率（此等式即消去了 r的影响），
基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得：
Rs为比较臂，Rx为测量臂。
使用该式， 即可测量低值电阻。
步骤与操作方法：
自组惠斯通电桥测量中值电阻
a） 按照电路图连接电路， 并且根据待测电阻的大小来选择合适的 M。
b） 接通电路开关， 接通检流计开关； 调节电阻箱Rs的阻值（注意先大后小原则），使检流
计指零， 记下电阻箱的阻值 Rs
c） 重复以上步骤测量另外两个待测电阻值。
使用成品单臂电桥测量中值电阻
单臂成品电桥的面板如下页右上图所示。
将带测电阻接至x1,x2接线柱上， 根据待测电阻的大小调节适当
的倍率并将检流计机械调零。
打开电源开关 B0,先后按下G1 粗调和G0细调开关，在两种精 度下分别调节面板上的旋钮，改
变Rs的值使检流计指零， 记下
Rs。