《电子技术基础》仿真实验库陇东学院计算机科学系刘正岐实验20：惠斯通电桥测电阻一、 实验目的1. 学会用EWB5.0C做《电磁学》稳恒电路中的部分实验2. 通过本例虚拟实验掌握惠斯通电桥测电阻的原理3. 熟练掌握创建直流电路的方法二、 实验原理“电桥”是常用的电磁学基本测量仪器之一它主要用来测量电阻、线圈的电感量和电容器的电容电桥的种类很多，最简单的是单臂电桥，即惠斯通电桥，用来精确测量中等阻值（几十欧姆至几百千欧姆）的电阻各种电桥的原理基本相同，因此，学习掌握惠斯通电桥的原理不仅能为正确使用单臂电桥，而且也为分析其他电桥的原理和使用奠定了基础R1)b 惠斯通电桥EW日电路顷2 Q]| Ig (检流计)||-7D.73m U|| |JgR4[P]/100 Q/56%dR300T—RP[R]/1 kG巧 0%图5.20.1用惠斯通电桥测量电阻的实验电路图惠斯通电桥的原理如图5.20.1所示图中ab、be、cd和da四条支路分别由电阻R] （Rx）、R2、R3和R4组成，称为电桥的四条桥臂通常，桥臂ab接待测电阻Rx，其余各臂电阻是可调节的标准电阻在bd两对角间连接检流计、限流电阻Rg和开关（图5.20.1中未接）。
在ac两对角间连接电池、限流电阻RP和开关K当接通开关K后，各支路均有电流流通，检流计支路具有沟通abc、adc两支路的作用，可直接比较b、d两点的电位，电桥之名由此而来适当调整各臂的电阻值，可以使流过检流计的电流为零，即Ig = O这时，称电桥达到了平衡平衡时b、d两点的电位相等，即Ubd = Oo由电路的电压方程可得：U, =U ——阮"R + R2Udc = Uac 氏夫 3 + R4平衡时，Ubc^Udc o即：R] + 夫3 + “4整理化简后得到：& = —R4 = Rx oK3我们常将上式中的R2、R3叫做比例臂，R4叫做比较臂，而把Rx （Ri）称为测量臂图5.20.1中的限流电阻，在EWB仿真电路里可以不接三、实验内容、方法与步骤1 .创建惠斯通电桥实验电路（1） 进入EWB5.0C用户操作界面2） 按图5.20.1所示电路从EWB5.0C元器件库、指示器件库选取相应器件和仪表，连接电路并作标识及参数设置♦ 单击信号源（电源）库图标，选取12V直流电压源参照图5.20.1作标识♦单击基本元器件库图标，拽出开关，设置K键为控制键；电阻四只分别设置并标识为R2 =500Q、R3=100。
Rg=1000Q （隐含数值）和Rx（Ri）=325隐含数值）；电位器两只分别设置并标识为 R4=10056%, 1% 及 RP=lkQ, 50%, 5%♦单击指示器件库图标，拽出电压表Ug、电流表Ig （检流计）各一只都设置为直流工作方式♦ 参照图5.20.1连接EWB电路2.用惠斯通电桥测电阻（1） 运行仿真电路，按动键盘K键，读取各表数值并记录数据2） 按动键盘P键（或按Shift + P键）直到Ig = 0 （Ubd二Ug = 0）,并计算Rx阻值3） 使Ig = 0时的&电阻值为65以此为中心取大于和小于65各四个测试点，测量Ig、Ug值并填入表5.20.1内表5.20.1用惠斯通电桥测量电阻的实验数据测试条件比例臂 R2= 500□ > R3= 100□ , E= 12V, Rg =1000Q, RP=lkQ比较臂R4R46I%R462%R463%R464%R465%R466%R467%R468%R469%检流计Ig电压表Ug注释：计算：RX=?四、注意事项1. 认真检查连接的电路、参数的设置，无误后再做仿真运行2. 遇有电流表显示的数值不正常时，重新启动电路五、实验报告1. 实验名称、目的、内容和实验电路。
2. 按表5.20.1的要求，将测量的数据填入表内六、讨论与思考总结做直流电路虚拟实验时应注意那些问题。