将数据填入表5-12-1中K,+上图5-12-6电阻伏安特性的电路图3.将电压调为零，改变加在电阻上的电压方向（可将电源电压E正负调换）调节滑动变阻器，改变电压（例如取电压为0.00V，—0.50V，1.00V，一1.50V，）读出相应的电流、电压值，将数据填入表5-12-1中4.以电压为横坐标，电流为纵坐标，绘出金属电阻的伏安特性曲线.根据伏安特性曲线，求出电阻的电阻值，并算出其相对误差5.换另外一只电阻，选择开关接向“1”还是“2”，重复上述步骤，将数据填入表5-12-1中测绘晶体二极管的伏安特性曲线测量之前，先记录所用晶体管的型号（为测出反向电流的值，采用硅管）和主要参数（即最大正向电流和最大反向电压），再判别晶体管的正、负极1.测二极管的正向伏安特性：当二极管加正向电压时，管子呈低阻状态，采用电流表外接法，按照图5-12-5（b）所示的电路连线.图中R为保护晶体二极管的保护电阻.电压表量程取1V左右.经教师检查后，接通电源从0V开始缓慢地增加电压（如取0.10V,0.20V，)，在电流变化大的地方，电压间隔应取小一些，读出相应的电流值，直到流过二极管的电流为其充许最大电流Imax为止，将数据填入表5-12-2中，最后断开电源
将数据填入表 5-12-1 中. 图 5-12-6 电阻伏安特性的电路图 3． 将电压调为零，改变加在电阻上的电压方向（可将电源电压 E 正负调换）， 调节滑动变阻器，改变电压（例如取电压为 0.00V，—0.50V，—1.00V，—1.50V，.）， 读出相应的电流、电压值，将数据填入表 5-12-1 中. 4．以电压为横坐标，电流为纵坐标，绘出金属电阻的伏安特性曲线.根据 伏安特性曲线，求出电阻的电阻值，并算出其相对误差. 5．换另外一只电阻，选择开关接向“1”还是“2”，重复上述步骤，将数据 填入表 5-12-1 中. 测绘晶体二极管的伏安特性曲线 测量之前，先记录所用晶体管的型号（为测出反向电流的值，采用硅管） 和主要参数（即最大正向电流和最大反向电压），再判别晶体管的正、负极. 1．测二极管的正向伏安特性：当二极管加正向电压时，管子呈低阻状态，采用 电流表外接法，按照图 5-12-5（b）所示的电路连线.图中R为保护晶体二极管的保 护电阻.电压表量程取 1 V左右.经教师检查后，接通电源从 0 V开始缓慢地增加电压 (如取 0.10 V, 0.20 V，.)，在电流变化大的地方，电压间隔应取小一些，读出相应 的电流值，直到流过二极管的电流为其允许最大电流Imax为止，将数据填入表 5-12-2 中，最后断开电源
KV?VD本DV图5-12-7二极管正向伏安特性的电路图图5-12-8二极管反向伏安特性的电路图2.测二极管的反向伏安特性：当二极管加反向电压时，管子呈高阻状态，采用电流表内接法，按图5-12-8连接电路.经教师检查后，接通电源，调节变阻器逐步改变电压(如取0.00V，1.00V，2.00V，)，读出相应的电流值，并填入表5-12-2中.确认数据无错和遗漏后，断开电源，拆除线路3．以电压为横轴，电流为纵轴，绘出二极管的伏安特性曲线，因正向电流数值为毫安，反向电流数值为微安，在纵轴上半段和下半段坐标纸上每小格代表的电流值可以不同，分别标注清楚4.分别从二极管的正、反向特性曲线上读取若干的电压时的电阻值【注意事项】1.测半导体二极管的正向伏安特性时，毫安表读数不得超过二极管允许通过的最大正向电流值2.测半导体二极管反向伏安特性时，加在半导体管上的电压不得超过管子允许的最大反向电压实验时，如果违反上述任一条规定，都将会损坏半导体二极管3.做50Q伏安特性实验时，电阻两端的电压不要超过8V，晶体管两端的电压最大为20V左右，以免烧坏电阻和晶体管【数据记录】1.线性电阻的伏安特性表5-12-1线性电阻的伏安特性数据记录表格
图 5-12-7 二极管正向伏安特性的电路图 图 5-12-8 二极管反向伏安特性的电路图 2．测二极管的反向伏安特性：当二极管加反向电压时，管子呈高阻状态，采用 电流表内接法，按图 5-12-8 连接电路.经教师检查后，接通电源，调节变阻器逐步改 变电压(如取 0.00V，1.00 V， 2.00 V，.)，读出相应的电流值，并填入表 5-12-2 中.确认数据无错和遗漏后，断开电源，拆除线路. 3． 以电压为横轴，电流为纵轴，绘出二极管的伏安特性曲线，因正向电流数 值为毫安，反向电流数值为微安，在纵轴上半段和下半段坐标纸上每小格代表的电 流值可以不同，分别标注清楚. 4． 分别从二极管的正、反向特性曲线上读取若干的电压时的电阻值. 【注意事项】 1. 测半导体二极管的正向伏安特性时，毫安表读数不得超过二极管允许通 过的最大正向电流值. 2. 测半导体二极管反向伏安特性时，加在半导体管上的电压不得超过管子允许 的最大反向电压. 实验时，如果违反上述任一条规定，都将会损坏半导体二极管. 3. 做 50Ω伏安特性实验时，电阻两端的电压不要超过 8V，晶体管两端的 电压最大为 20V 左右，以免烧坏电阻和晶体管. 【数据记录】 1. 线性电阻的伏安特性 表 5-12-1 线性电阻的伏安特性数据记录表格
23次数1456正电压/V电流/mA负电压/V电流/mA2.二极管的伏安特性表5-12-2二极管的伏安特性数据记录表格次数-23456正电压/V电流/mA负电压/V电流/μA
次数 1 2 3 4 5 6 正电压/V 电流/mA 负电压/V 电流/mA 2. 二极管的伏安特性 表 5-12-2 二极管的伏安特性数据记录表格 次数 1 2 3 4 5 6 正电压/V 电流/mA 负电压/V 电流/µA
实验十三惠斯登电桥测电阻1833年，英国数学家、发明家S·H·克里斯蒂通过实验确定了正确的电导关系，并首次提出了平衡电桥原理.1843年，惠斯登（亦译作惠斯登CharlesWheatatone，1802-1875)根据克里斯蒂的这一研究和建议，开发出了用比较法测量电阻的重要仪器一著名的“惠斯登电桥”，并首次用它测量电阻.惠斯登电桥主要用于测量中值电阻，其测量的精确度较高，适用于测量0.1Q至1M2的电阻，也常用在其他电学测量和自动控制设备中直流电桥是根据被测量和已知量在桥式线路上进行比较而获得测量结果的，为了适应不同的目的，设计电桥种类有多种不同的电桥还可以测量电容、电感等电学量，通过传感器还可以测一些非电学量，如压力、温度、湿度等本实验的惠斯登直流电桥，是用来精确测量儿十至几百千欧的中值电阻.通过惠斯登电桥测量电阻，来掌握调节电桥平衡的方法，为分析其他电桥的原理和使用方法奠定基础【实验自的】1.掌握惠斯登电桥的原理和特点2.学习使用惠斯登电桥测电阻的方法3.了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响【实验仪器】滑线式电桥、箱式电桥、检流计、电阻箱、滑动变阻器、待测电阻、电源、导线若干、开关等.【实验原理】
实验十三 惠斯登电桥测电阻 1833 年,英国数学家、发明家 S·H·克里斯蒂通过实验确定了正确的电导关系, 并首次提出了平衡电桥原理 .1843 年 , 惠斯登（亦译作惠斯登 Charles Wheatatone,1802-1875）根据克里斯蒂的这一研究和建议,开发出了用比较法测量电 阻的重要仪器一著名的“惠斯登电桥”，并首次用它测量电阻.惠斯登电桥主要用于 测量中值电阻,其测量的精确度较高,适用于测量 0.1Ω至 1 MΩ的电阻,也常用在其 他电学测量和自动控制设备中. 直流电桥是根据被测量和已知量在桥式线路上进行比较而获得测量结果的，为 了适应不同的目的，设计电桥种类有多种.不同的电桥还可以测量电容、电感等电学 量，通过传感器还可以测一些非电学量，如压力、温度、湿度等.本实验的惠斯登直 流电桥，是用来精确测量几十至几百千欧的中值电阻.通过惠斯登电桥测量电阻，来 掌握调节电桥平衡的方法，为分析其他电桥的原理和使用方法奠定基础. 【实验目的】 1．掌握惠斯登电桥的原理和特点. 2．学习使用惠斯登电桥测电阻的方法. 3．了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响. 【实验仪器】 滑线式电桥、箱式电桥、检流计、电阻箱、滑动变阻器、待测电阻、电源、导 线若干、开关等. 【实验原理】
1.惠斯登电桥的电路原理测电阻的方法很多，其中最常用的是伏安法和21电桥法两种.用伏安法测电阻时，除了因电压表、电流表准确度不高带来的误差外，还由于电表内阻和电路本身的影响，也不可避免地带来误差，电桥法测电阻根本不用电压表、电流表，大大地提高了电阻的测量精度KbE惠斯登电桥的电路原理图如图5-13-1所示，4图5-13-1惠斯登电桥原理个电阻R、R、R和R联成一个四边形abcd，每条边称为电桥的一个“桥臂”在对角a和c之间接上工作电源E，在对角线bd上再接上检流计G电桥的“桥”就是指bd这条对角线而言：它的作用是将桥两端的电位直接进行比较电源接通后，bd两点的电位一般并不相同，因此检流计中有电流通过，指针必然偏转.测量时若适当调节桥臂电阻，可使桥上没有电流通过(I。=0)，检流计指零，此时称为电桥平衡.电桥平衡时：U,=Ua,I,=I,I, =I,于是Uad=I,R =Uab =I,RUd =,R, =Ucb =I,R将两式相除，得4个桥臂电阻的关系为：R_R2RR,因此待测电阻R，可表示为RR,=K,R,R=(5-13-1)R2(5-13-1)式称为电桥的平衡条件.式中R、R,称为比例臂电阻，其比值K,称为倍率，R称为比较臂电阻.若K，（或R、R）和R已知，待测电阻R就可由（5-13-1）式求出用电桥法测电阻的突出优点是：
1．惠斯登电桥的电路原理 图 5-13-1 惠斯登电桥原理 测电阻的方法很多，其中最常用的是伏安法和 电桥法两种.用伏安法测电阻时，除了因电压表、 电流表准确度不高带来的误差外，还由于电表内阻 和电路本身的影响，也不可避免地带来误差. 电桥 法测电阻根本不用电压表、电流表，大大地提高了 电阻的测量精度. 惠斯登电桥的电路原理图如图 5-13-1 所示，4 个电阻 、 、 和 联成一个四边形abcd，每条 边称为电桥的一个“桥臂”. 在对角a和c之间接上工作电源E，在对角线bd上再接上 检流计G.电桥的“桥”就是指bd这条对角线而言;它的作用是将桥两端的电位直接进 行比较.电源接通后，bd两点的电位一般并不相同，因此检流计中有电流通过，指针 必然偏转.测量时若适当调节桥臂电阻，可使桥上没有电流通过(I R1 R2 Rs Rx g=0)，检流计指零， 此时称为电桥平衡.电桥平衡时： =UU db ， x = II1 ， s = II 2 于是 ad = 11 = ab = RIURIU 22 cd = 1 = cbx = 2RIURIU S 将两式相除，得 4 个桥臂电阻的关系为： Rsx R R R 21 = 因此待测电阻 ，可表示为 Rx x RKR srs R R R == 2 1 (5-13-1) (5-13-1)式称为电桥的平衡条件.式中 、 称为比例臂电阻，其比值 称为 倍率， 称为比较臂电阻.若 （或r 、 ）和 已知，待测电阻 就可由（5-13-1） 式求出. R1 R2 Kr Rs K R1 R2 Rs Rx 用电桥法测电阻的突出优点是：