实验目的
通过本次实验，掌握惠斯通电桥的基本原理及其在测量电阻中的实际应用。同时，熟悉电桥平衡条件下的操作步骤，并能够准确计算待测电阻的阻值。
实验原理
惠斯通电桥是一种用于精确测量电阻的电路装置。其核心原理是利用两个串联支路构成的电桥网络，在达到平衡状态时，通过比较两路电压来确定未知电阻的大小。当电桥处于平衡状态时，满足以下关系式：
\[ \frac{R_1}{R_2} = \frac{R_x}{R_3} \]
其中，\( R_1 \) 和 \( R_2 \) 是已知标准电阻，\( R_x \) 是待测电阻，\( R_3 \) 是调节电阻。通过调整 \( R_3 \)，使电桥达到平衡，进而求得 \( R_x \) 的具体数值。
实验器材
- 直流电源
- 标准电阻箱
- 待测电阻
- 惠斯通电桥
- 万用电表
- 导线若干
实验步骤
1. 连接电路：按照图示将惠斯通电桥与直流电源、标准电阻箱及待测电阻正确连接。
2. 初始设置：开启电源，确保所有旋钮归零或初始位置。
3. 粗调：调整标准电阻箱中的 \( R_3 \)，观察电桥输出端的指针偏转情况，初步估计平衡点所在范围。
4. 细调：逐步微调 \( R_3 \)，直至电桥完全平衡（即指针不再发生明显偏转）。记录此时 \( R_3 \) 的读数。
5. 数据记录：记下各标准电阻的具体数值以及最终平衡状态下 \( R_3 \) 的值。
6. 计算分析：依据公式 \( R_x = \frac{R_1 \cdot R_3}{R_2} \)，代入实验所得数据进行计算，得出待测电阻的实际阻值。
实验结果
| 参数 | 值 |
| --- | --- |
| \( R_1 \) | 100Ω |
| \( R_2 \) | 200Ω |
| \( R_3 \) | 150Ω |
根据上述数据，计算得到待测电阻 \( R_x \) 的阻值为：
\[ R_x = \frac{100 \times 150}{200} = 75 \, \Omega \]
实验结论
本次实验成功验证了惠斯通电桥的工作原理，并通过实际操作获得了较为准确的测量结果。实验表明，惠斯通电桥具有较高的精度和可靠性，适用于多种场合下的电阻测量任务。
注意事项
1. 在接线过程中需仔细检查，避免短路或断路现象的发生。
2. 调节 \( R_3 \) 时应缓慢进行，防止因过快导致指针剧烈摆动影响判断。
3. 实验结束后应及时关闭电源，整理好仪器设备。
以上便是本次关于惠斯通电桥测电阻的实验报告，希望对大家有所帮助！
