范文一:电桥法测电阻数据处理
五、数据记录和处理
惠斯顿电桥测电阻(a=0.2 级)
C RS(Ω ) Δ n(格) Δ RS(Ω ) RX(Ω ) Δ R*S(Ω ) UR(Ω ) RX±UR(Ω )
RX1 RX2 RX 串 RX 并
0.1 1 1 0.01
1005 1997 2097 9582
2 3 2 3
1 2 2 20
100.5 1997 2097 95.82
0.1 2 2 0.2
0.2 4 4 0.2
100.5±0.2 1997±2 2097±2 95.8±0.2
开尔文电桥测电阻(a=0.2 级)
L(cm) C
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 R S (Ω ) 0.03344 0.04390 0.05474 0.02198 0.02888 0.03579 Δ n(格) Δ RS(Ω ) 1.0×10-4 1.5×10-4 9×10-5 9×10-5 9×10-5 1.0×10-4 RX(Ω ) 3.344×10-3 4.390×10-3 5.474×10-3 2.198×10-3 2.888×10-3 3.579×10-3 Δ R*S(Ω ) 1.0×10-5 1.5×10-5 9×10-6 9×10-6 9×10-6 1.0×10-5 UR(Ω ) 0.007×10-3 0.009×10-3 0.01×10-3 0.004×10-3 0.006×10-3 0.007×10-3 RX±UR(Ω ) (3.344±0.007)×10-3 (4.390±0.009)×10-3 (5.47±0.01)×10-3 (2.198±0.004)×10-3 (2.888±0.006)×10-3 (3.579±0.007)×10-3
铜 棒 铁 棒
30.00 40.00 50.00 30.00 40.00 50.00
2 2 2 2
2 2
电桥的误差由两部分组成: (1)由于元件精度的限制引入的误差, (2)由于电桥灵敏度,特别 是检流计灵敏度限制引入的误差。
Rx ? C ? Rs ? 0.1? 0.03344? 3.344?10?3 ?
* ?RS ? 0.2C ? ?RS / ?n ? 0.2 ? 0.1?1.0 ?10? 4 / 2 ? 1.0 ?10?6 ?
* 2 U R ? ? 仪 ? (a % ? RX ) 2 ? (?RS )
? (0.2% ? 3.344?10?3 ) 2 ? (1.0 ?10?6 ) 2 ? 0.007?10?3 ? RX ? U R ? (3.344? 0.007) ?10?3 ?
范文二:电桥法测金属电阻率的实验数据处理分析
:::文章编号 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
电桥法测金属电阻率的实验数据处理分析
,,张君霞黄蕊刘志成
:华北电力大学 科技学院 河,北 保定 :,,,,,, 摘 要软件处理实验数据得出了金 :用双臂电桥法测量了金属铜电阻随 长 度 的 变 化 ,应 用 ,,,,,,
,,。属铜的电阻率 且给出了相对不确定度 为更好地开发大学物理实验数据处理系统打下基础 关 键 词:;双 臂电桥 ;电 阻率 ;相 对不确定度,,,,,,
::中图分类号 文献标志码 :,,,, ,
,大学物理实验课的数据处理和分析是大学物 当电桥平衡时
,理实验中的一个重要环节 对培 养学生的科学素 ::, ,,,, ,
。质和科学态度有非常重要的作用但往往由于实 ,,。本实验中选取倍率 , ,,,,验数据繁多需 要学生将大量的精力用来进行数 再根据
、,据分析处理容易使学生忽视物理实验本身的意 ,, , ::, , , , ρ , ρ ,。 义甚至失去了对物理实验的 兴趣况且手工处 , ,π
,,,理费时费力主 观随意性强容 易出错会 给实验 ,,即 与 可知电阻和长度成线性关系 , , ,,
::,,式对比可得,。 ,带来较大的人为误差 难 以获得理想的结论而 , 如今计算机和高级编程普及给实验数据处理带来 ,:: ,,,π ,,,,,, ρ,了方便利 用 语言 对 所记录的物理实 ,,,,,, :验数据进行处理一方面可提高 学生的计算机应 实验数据记录及处理 , ;用能力另一方 面有助于减轻学生的数据处理负
,,担消除学生在处理数据时人为引入的各种误差 ,,测得的电阻值随之变化 当长度发生变化时 。从而提高实验效果以双臂电桥测金属导体的电 ,其对应数据如表 通 过 软件进行曲线拟 ,,,,,,, ,阻率为例探讨用 软件对实验数据进行计 ,,,,,,,,,合得到电阻 和长度的线性关系 求 出斜率 进 ,,,算处理及曲线拟合方便的得到电阻率 且对其相 ::。而由式求得电阻率 ,。对不确定度进行分析
表 金属电阻值随长度的变化表 , ,, ,, ,,,,,,,,,,,,, Ω ,,, Ω 实验原理 , ,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, ,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, 双臂电桥是精确测量低电阻值的常用测量仪 ,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, ,,, 器具 有灵敏度高读 数精确和使用方便的优点,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, ,,,,,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, 。测量方法称为双电桥法 ,,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, ,本实验使 用 把 铜 棒型 直 流 双 臂 电 桥,,,, ,,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, ::,总长为接入 四端电阻移 动四端电 ,,,,,,,, ,,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,,
,,,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, 阻上的可移动螺丝可以改变接入电路中金属棒
,,〃, ,〃,,, ,,〃, ,〃,,, :,:,的 长度该过程为测量过程 测量其电阻 ,Δ,? 。 ,::由公式和间接测量量的相对不 确定度的 ,
:收稿日期 ,,,,,,,,,,
:基金项目 华北电力大学科技学院教育教学改革研究项目
电桥法测金属电阻率的实验数据处理分析 ,, ,,,,,, 计算公式可得电阻率的相对不确定度 率的相对误差主要由电阻的相对不确定度引起
,且相对不确定度减小很快至 处成稳定趋 ,,,, π ,,,,,,,,, , ,,,,,,,, ρ , ,。 ,势已 经 小 至 所 以 单 次 测 量 时选 择,〃,, ,,,,,, , , , ρρρ,左右的金属棒测其电阻较好 且只分析 电阻 ???,,,,, ,,,, Δ , Δ , Δ
,,,槡 ,,的相对不确定度即可 这样大大节省时间和计算 , ,, , ,, , , Δ,Δ。量 () ,, Δ, , ,, , ,
结 论 ,
介绍了用 软 件 处 理 数 据 的 方 法 和 优 ,,,,,,
,,点为进一步开发数据处理系统打下基础 并给出
了测金属电阻率的方法和给定仪器下的最佳测量
。,,长度用双臂电桥法测金属电阻 单次测量时选
,择左右的金属棒测其电阻较好此 时可以,,,, , , 。进行计算 ,π 用 , ρ, ,
:参考文献
,, ,王晓雄 利 用 拟合方法处理牛顿环 实 验 数,:,,,,, 图 对 于《双臂电桥测金属电阻率》的数据处理界面 , ,,,,,, ,,,,():据大 学物理实验 ,〃,,,,,,,,,,,,〃由 仪 器 系 统 引 起 的 误 差 Δ,,,,,,,,, 龙卧云 ,李 晶 巧 用 物 理 实 验 数处 理 大 学,〃,,,,, , ,,Δ,。所以其中 总是大于, ,,,,,,,,,,,,():据,〃大 学物理实验 ,,,,,,,,,,,,,〃 ,, ,, 张志东 ,魏 怀 鹏 ,展 永 大 学 物 理 实 验 ,,,北 京: ,〃,()将式用 计算且进行 次曲线拟合 ,,,,,,,, ,:科学出版社 ,,,,,,,,,,〃, ,,,得图分析 可 知用 双 臂 电 桥 法 测 金 属 电 阻 得 ,,, 阿不都拉 开 尔文 电 桥 测 电 阻 及 处 理 测,〃,,,,,,,,,,, ,— 金属电阻率 误 差 较 小其 相 对 不 确 定 度 在 ,,量数据,,大 学物理实验 ,(),〃,,,,,〃 ,,之间分布随着所选金属棒长度的增加 电阻,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,
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范文三:用单臂电桥测电阻带实验数据处理
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用单臂电桥测电阻带实验数据处理
本科实验报告
实验名称
实验13 用单臂电桥测电阻(略写)
【实验目的】
(1)掌握用单臂电桥测量电阻的原理和方法。
(2)学习用交换法减小和消除系统误差。
(3)初步研究电桥的灵敏度。
【实验原理】
单臂电桥,也叫惠斯登电桥,适用于精确测量中值电阻(10~106Ω)的测量装置。 电桥法测电阻,其实质是把被测电阻与标准电阻相比较,已确定其值。由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以用电桥法测电阻也可以达到很高的精度。
电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥。惠斯登电桥是直流电桥中的单臂电桥;双臂电桥又称为开尔文电桥,适用于测量低电阻(10?6~10Ω)。 单臂电桥的线路原理
单臂电桥的基本线路如图所示。它是由四个电阻R1,R2,Rs,Rx连成一个四边形ACBD,在对角线AB上接上电源E,在对角线CD上接上检流计P组成。接入检流计(平衡指示)的对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥臂”。在一般情况下,桥路上检流计中有电流通过,——————————————————————————————————————
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因而检流计的指针偏转。若适当调节某一电阻值,例如改变Rs的大小可使C,D两点的电位相等,此时流过检流计P的电流Ip=0,称为电桥平衡。则有
????=???? (1)
???1=?????=?1 (2)
???2=?????=?2 (3)
由欧姆定律知
??a??= ?1 ?1= ??ad= ?2?2 (4)
??ax= ?1 ?x= ??db= ?2?s (5)
由以上两式可得
Rx=R2Rs (6)
此式即为电桥的平衡条件。若R1,R2,Rs已知,Rx即可由上式求出。通常取R1,R2为标准电阻,称为比率臂,将Rs为可调电阻,成为比较臂。改变Rs使电桥达到平衡,??2??1R1即检流计P中无电流流过,便可测出被测电阻Rx的值。
用交换法减小和消除系统误差
分析电桥线路和测量公式可知,用单臂电桥测量Rx的误差,除其他因素外,还与标准电阻R1,R2的误差有关。可以用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥线路,调节Rs使P中无电流,可求出Rs,然后将R1与R2交换位置,再调节Rs使P中无电流,记下此时的Rs,,可得Rx=R2R2Rs,,相乘可得Rx=?RsRs,,
这样就消除了由R1,R2本身的误差引起的对Rx引入的测量误差。——————————————————————————————————————
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Rx的测量误差只与电阻箱Rs的仪器误差有关,而Rs可选用高精度的标准电阻箱,这样系统误差就可减小。 电桥的灵敏度
检流计的灵敏度总是有限的,如实验中所用的检流计,指针偏转一格所对应的电流大约为10?6A。当通过它的电流比10?7A还要小时,指针偏转小于0.1格,就很难察觉出来。假设电桥在R1/R2=1时调到了平衡,则有Rx=Rs。这时,若把Rs改变ΔRs,电桥就失去了平衡,检流计中有电流Ip流过。但是如果Ip小到使检流计觉察不出来,还会认为电桥还是平衡的,因而得出Rx=Rs+ΔRs。这样就会因为检流计的反应不够灵敏而带来一个测量误差ΔRx=ΔRs。为表示此误差对测量结果影响的严重程度,引入电桥灵敏度的概念,定义为
S=Δn
( (7)
之中,ΔRx是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际上是改变Rs,可以证明,改变任意臂所得出的电桥灵敏度是一样的)Δn是由于电桥偏离平衡而引起的检流计的偏转格数。S越大,说明电桥越灵敏,带来的误差也越小,举例来说,检流计有五分之一格的偏转时既可以觉察出来,如果S=100格,则只要Rs改变0.2%,就可以觉察到了,在这种情况下由于电桥灵敏度的限制所带来的误差肯定小于0.2%。
S的定义式可变换为
S=ΔIpΔRx?Rx??????? (8)
之中,????为检流计的电流灵敏度,???为电桥线路的灵敏度。即电桥的灵敏度不仅与检流计的灵敏度有关,而且还与线路参数的取——————————————————————————————————————
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值有关。
一般在用电桥测电阻时,应保证较高的电桥灵敏度。在检流计、电源一定的情况下,桥臂比及桥臂电阻的取值,都会影响电桥的灵敏度。同时,要合理确定桥臂比R1/R2之值,是测量结果的有效数字位数足够多,一般应比由误差决定的位数多一位。但在测量时,还应保证在改变Rs的最小可调档(ΔRs min)两次,或改变量为仪器误差ΔI时,应能觉察出检流计指针的偏转(不小于0.2格)。否则位数再多也不是实际的。
ΔnΔIp
【实验仪器】
DHQJ-3型教学用非平衡电桥待测电阻,ZX21型多盘十进电阻器(4个)、ZX250精密电阻箱(0~9999.9Ω)、AC5-2型灵敏直流检流计(-10~10μΑ)
Luyang YB1718 DC Power Supply
【实验内容】
自搭电桥线路。注意连线操作时应遵从电学实验操作规程,连线按回路依次连接,并使电路布局合理。图中,“桥”路开关Sg上并联了一个高电阻Rm,其作用是保护检流计,方便平衡状态的调节。测量时先打开Sg,由于Rm较大,所以流经检流计的电流不会很大。调节Rs使电桥接近于平衡状态时,再合上Sg使Rm短路,此时桥路的灵敏度增高,再仔细调节Rs,使电桥平衡,即检流计P的指针指零。滑线变阻器Rh的作用与Rm类似,测量时现将滑动头置于最左端,——————————————————————————————————————
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由于Rh较大,所以干路中电流也随之受到一定限制。调节Rs使电桥接近于平衡状态,再将滑动头移向右端,增大干路电流以提高桥路的灵敏度,然后再仔细调节Rs,使电桥平衡。
取用交换法进行系统误差研究。将Rs和Rx交换位置重测,求出不确定度。
用不同的桥臂比测量Rx,并分析结果的有效数字和桥臂比选取的关系。
【实验步骤】
(1)按照电路图连接好电路图,注意连接过程中应注意电学实验操作规矩,原件依次连接。
(2)调节R_1、 R_2到一确定值,再调节R_s的值,使检流计的示数为0,记录下R_x的值。
(3)变换R_1、 R_2的比值,重新调节R_s的值。
(4)用交换法进行测量,交换R_s 与R_x的位置,按步骤2进行重新测量。
(5)记录实验数据。
【实验数据】
计算得:平均值Rs’=212.74(Ω)
待测电阻的最佳值:Rx’= Rs’=212.74(Ω)
Rs’的Sd=??×
(其中t=2.78) 5??=1 Ri??? /n? ???1 =0.07 Ω 2
所以不确定度Δd=0.07Ω, Rs’=212.74?0.07(Ω) ——————————————————————————————————————
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因为Rx=R2Rs为积商关系,先计算Rx比较方便
?ln????=ln????
?Δ????
????Δ??0.07= ???? = 212.74=0.003% ??R1ΔRx所以不确定度为:Δ????=????×Δ????
????212.74×0.003%=0.06(Ω)
所以????=(212.74?0.13)(Ω)
绝对误差??=212.74-210.00=2.74
百分误差Eo= ??.????
??????×100%=1.3%
【实验结果分析】
实验时电流表有时会出现不稳定的情况,实验器材之间连接不牢固 实验时忘记做电桥灵敏度的测量。下次实验会将实验内容记清楚。
实验时要注意保护电路,加保护电阻和滑动变阻器等保护电路,因为电流计很灵敏。
【注意事项】
(1)为了保护检流计,实验时应注意先合S后合Sg,断开时先断Sg后断S.
(2)电源开关即检流计按钮应间歇使用,不能长时间接通。
(3)测量时注意读数,精确度以及快速读数
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范文四:直流电桥测电阻数据处理
直流电桥测电阻数据处理参考
一、 自组电桥测电阻
1、 将实验数据按有效数字规则填入表格,并计算实验数据; 2、 计算各测量值的不确定度,并进行结果表示。 (1)几十欧电阻重复测量六次:
??R 1R 1
不确定度处理,对R x =R S 两边取对数及其偏导数有:= R R 2R x
?1
其中
?R x
????
2
??R 2+ R ?2????
2
??R S + R ?S ?? ??
2
2222
(R 1是单次测量,S R 1=0) ()?2R 1=S R +?=?=?BR 1BR 1仪12222
(R 2是单次测量,S R 2=0) ()?2R 2=S R +?=?=?BR 2BR 2仪2
22
?2R S =S R +?BR S S
?
=???
∑R
66-1S i
-S 2
?
?+(?)2
仪
??
2
上列几式中,?仪=a %?R 是电阻箱仪器误差计算公式,其中a %是相对误差,R 是电阻箱示值,实验中相对误差取0. 1%,即a 1=a 2=a 3=0. 1。
如果代入传递公式中有
?Rx 12
=3(0. 1%)x 1
最后,结果都要表示成:
?+???
∑R
66-1S i
-S 2
?S ? ??
2
R x =x 1±?Rx (Ω) E =
?Rx 1
?100% x 1
(2)几百欧电阻选不同比率各测量一次:
2
2
2
??R 1其不确定度公式也是:= R R x
?1
?R x
???R 2???R S ?
??+ ?
? R ?+ R ? ??2??S ?
考虑到?
R 1、?R 2、?R S 由测量次数小于能用统计方法所需的次数,故其不确定度只有B 类,最后进行结果表示。
(3)几千欧电阻交换法各测量一次:
1??R S 两边取对数及其偏导数有:不确定度处理,对R x =R S R S =
R x 2 ?R S
?R x
???R S '?
?+ ?? R '? ??S ?
22
考虑到?R S 、?R S
'由测量次数小于能用统计方法所需的次数,故其不确定度只有B 类,最后进行结果表示。
二、 箱式电桥(必做部份)
1、将实验数据按有效数字规则填入表格;
2、计算不同情况下的电桥灵敏度,并进行分析得出结论,不用进行不确定度处理。 待测电阻:R x 2(几百欧)
范文五:用单臂电桥测电阻带实验数据处理
本科实验报告
实验名称:用单臂电桥测电阻
实验13 用单臂电桥测电阻(略写)
【实验目的】
(1)掌握用单臂电桥测量电阻的原理和方法。
(2)学习用交换法减小和消除系统误差。
(3)初步研究电桥的灵敏度。
【实验原理】
6单臂电桥,也叫惠斯登电桥,适用于精确测量中值电阻(10~10Ω)的测量装置。 电桥法测电阻,其实质是把被测电阻与标准电阻相比较,已确定其值。由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以用电桥法测电阻也可以达到很高的精度。
电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥。惠斯登电桥是
?6直流电桥中的单臂电桥;双臂电桥又称为开尔文电桥,适用于测量低电阻(10~10Ω)。 单臂电桥的线路原理
单臂电桥的基本线路如图所示。它是由四个电阻R1,R2,Rs,Rx连成一个四边形ACBD,在对角线AB上接上电源E,在对角线CD上接上检流计P组成。接入检流计(平衡指示)的对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥臂”。在一般情况下,桥路上检流计中有电流通过,因而检流计的指针偏转。若适当调节某一电阻值,例如改变Rs的大小可使C,D两点的电位相等,此时流过检流计P的电流Ip=0,称为电桥平衡。则有
,,=,,(1)
?,1=?,,=?1(2)
?,2=?,,=?2(3)
由欧姆定律知
,a,= ?1 ?1= ,ad= ?2?2(4)
,ax= ?1 ?x= ,db= ?2?s(5)
由以上两式可得
R1Rx=Rs(6) R2
此式即为电桥的平衡条件。若R1,R2,Rs已知,Rx即可由上式求出。通常取R1,R2为标准电
?1阻,称为比率臂,将称为桥臂比;Rs为可调电阻,成为比较臂。改变Rs使电桥达到平衡,?2
即检流计P中无电流流过,便可测出被测电阻Rx的值。
用交换法减小和消除系统误差
分析电桥线路和测量公式可知,用单臂电桥测量Rx的误差,除其他因素外,还与标准电阻R1,R2的误差有关。可以用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥线路,调节Rs使P中无电流,可求出Rs,然后将R1与R2交换位置,再调节Rs使P中无电流,
R2记下此时的Rs,,可得Rx=Rs,,相乘可得Rx=,RsRs,, R2
这样就消除了由R1,R2本身的误差引起的对Rx引入的测量误差。Rx的测量误差只与电阻箱Rs的仪器误差有关,而Rs可选用高精度的标准电阻箱,这样系统误差就可减小。 电桥的灵敏度
检流计的灵敏度总是有限的,如实验中所用的检流计,指针偏转一格所对应的电流大约
?6?7为10A。当通过它的电流比10A还要小时,指针偏转小于0.1格,就很难察觉出来。假设电桥在R1/R2=1时调到了平衡,则有Rx=Rs。这时,若把Rs改变ΔRs,电桥就失去了平衡,检流计中有电流Ip流过。但是如果Ip小到使检流计觉察不出来,还会认为电桥还是平衡的,因而得出Rx=Rs+ΔRs。这样就会因为检流计的反应不够灵敏而带来一个测量误差ΔRx=ΔRs。为表示此误差对测量结果影响的严重程度,引入电桥灵敏度的概念,定义为
ΔnS= (7)ΔRx()Rx
之中,ΔRx是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际上是改变Rs,可以证明,改变任意臂所得出的电桥灵敏度是一样的)Δn是由于电桥偏离平衡而引起的检流计的偏转格数。S越大,说明电桥越灵敏,带来的误差也越小,举例来说,检流计有五分之一格的偏转时既可以觉察出来,如果S=100格,则只要Rs改变0.2%,就可以觉察到了,在这种情况下由于电桥灵敏度的限制所带来的误差肯定小于0.2%。
S的定义式可变换为
ΔnΔIpS==,,,?(8) ΔIpΔRx?Rx
之中,,,为检流计的电流灵敏度,,?为电桥线路的灵敏度。即电桥的灵敏度不仅与检流计的灵敏度有关,而且还与线路参数的取值有关。
一般在用电桥测电阻时,应保证较高的电桥灵敏度。在检流计、电源一定的情况下,桥臂比及桥臂电阻的取值,都会影响电桥的灵敏度。同时,要合理确定桥臂比R1/R2之值,是测量结果的有效数字位数足够多,一般应比由误差决定的位数多一位。但在测量时,还应保证在改变Rs的最小可调档(ΔRs min)两次,或改变量为仪器误差ΔI时,应能觉察出检流计指针的偏转(不小于0.2格)。否则位数再多也不是实际的。
【实验仪器】
DHQJ-3型教学用非平衡电桥待测电阻,ZX21型多盘十进电阻器(4个)、ZX250精密电阻箱(0~9999.9Ω)、AC5-2型灵敏直流检流计(-10~10μΑ)
Luyang YB1718 DC Power Supply
【实验内容】
自搭电桥线路。注意连线操作时应遵从电学实验操作规程,连线按回路依次连接,并使电路布局合理。图中,“桥”路开关Sg上并联了一个高电阻Rm,其作用是保护检流计,方便平衡状态的调节。测量时先打开Sg,由于Rm较大,所以流经检流计的电流不会很大。调节Rs使电桥接近于平衡状态时,再合上Sg使Rm短路,此时桥路的灵敏度增高,再仔细调节Rs,使电桥平衡,即检流计P的指针指零。滑线变阻器Rh的作用与Rm类似,测量时现将滑动头置于最左端,由于Rh较大,所以干路中电流也随之受到一定限制。调节Rs使电桥接近于平衡状态,再将滑动头移向右端,增大干路电流以提高桥路的灵敏度,然后再仔细调节Rs,使电桥平衡。
取用交换法进行系统误差研究。将Rs和Rx交换位置重测,求出不确定度。
用不同的桥臂比测量Rx,并分析结果的有效数字和桥臂比选取的关系。
【实验步骤】
(1)按照电路图连接好电路图,注意连接过程中应注意电学实验操作规矩,原件依次连接。
(2)调节R_1、 R_2到一确定值,再调节R_s的值,使检流计的示数为0,记录下R_x的值。
(3)变换R_1、 R_2的比值,重新调节R_s的值。
(4)用交换法进行测量,交换R_s 与R_x的位置,按步骤2进行重新测量。
(5)记录实验数据。
【实验数据】
(Ω) 真实值RxR(Ω) R(Ω) R(Ω) 12s1 320.0 320.0 212.7 210.0
2 120.0 120.0 212.8 3 220.0 220.0 212.7 4 250.0 250.0 212.7 5 520.0 520.0 212.8
计算得:平均值Rs’=212.74(Ω)
待测电阻的最佳值:Rx’= Rs’=212.74(Ω)
52,,,,,,,,,,Rs’的Sd=,×Ri????/n?,?1=0.07Ω ,=1
(其中t=2.78)
所以不确定度Δd=0.07Ω, Rs’=212.74?0.07(Ω)
R1ΔRx因为Rx=Rs为积商关系,先计算比较方便 R2Rx
?ln?=ln? ,,
22ΔΔ??0.07,,,,,,,,?===0.003% 212.74??,,
Δ?,所以不确定度为:Δ=?×=212.74×0.003%=0.06(Ω) ?,,?,
所以?=(212.74?0.13)(Ω) ,
绝对误差,=212.74-210.00=2.74
,.,,百分误差Eo= ×100%=1.3% ,,,
【实验结果分析】
实验时电流表有时会出现不稳定的情况,实验器材之间连接不牢固 实验时忘记做电桥灵敏度的测量。下次实验会将实验内容记清楚。
实验时要注意保护电路,加保护电阻和滑动变阻器等保护电路,因为电流计很灵敏。
【注意事项】
(1)为了保护检流计,实验时应注意先合S后合Sg,断开时先断Sg后断S. (2)电源开关即检流计按钮应间歇使用,不能长时间接通。
(3)测量时注意读数,精确度以及快速读数
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