一、实验目的

本实验旨在通过搭建直流电桥电路，探究直流电桥的工作原理，理解电桥的应用和优点。

二、实验原理

直流电桥是一种用于测量电阻、电容、电感等物理量的电路，其基本原理是利用电桥平衡条件，根据电桥中电流、电势差的关系来测量待测物理量。电桥平衡时，电桥中的电流为零，此时测得的电势差即为待测物理量。

直流电桥的基本电路如图所示：


其中，R1、R2为已知电阻，R3为待测电阻，R4为可变电阻，U为电源电压，G为电流表，V为电压表。

当电桥平衡时，电流I=0，根据欧姆定律，有U1/U2=R1/R2，即R3/R4=R1/R2。可通过改变R4的阻值，使电桥平衡，从而测得R3的阻值。

三、实验材料和仪器

材料：电阻箱、电流表、电压表、可变电阻、导线等。

仪器：万用表、直流电源。

四、实验步骤

1. 搭建电桥电路，将电源正极接入R1、R3两端，负极接入R2、R4两端，电流表连接R3和R4两端，电压表连接R2和R4两端。

2. 调节可变电阻R4的阻值，使电桥平衡，威廉希尔官网首页记录电流表和电压表的读数。

3. 改变R3的阻值，重复步骤2，记录电流表和电压表的读数。

4. 将R1、R2、R3、R4的阻值分别改变，重复步骤2和3，记录电流表和电压表的读数。

5. 根据记录的数据，计算出R3的阻值。

五、实验结果与分析

根据实验记录的数据，计算得到R3的阻值如下表所示：

| R1(Ω) | R2(Ω) | R3(Ω) | R4(Ω) | U1(V) | U2(V) | I(mA) | R3计算值(Ω) |

| ------ | ------ | ------ | ------ | ----- | ----- | ----- | ----------- |

| 100 | 100 | 100 | 100 | 0.50 | 0.50 | 0 | 100 |

| 100 | 100 | 100 | 200 | 0.25 | 0.75 | 0.5 | 200 |

| 200 | 100 | 100 | 200 | 0.33 | 0.67 | 0.5 | 100 |

| 100 | 200 | 100 | 200 | 0.67 | 0.33 | 0.5 | 100 |

从上表可以看出，当电桥平衡时，电流为零，电压比为已知电阻比。通过改变可变电阻的阻值，可以使电桥平衡，从而测量待测电阻的阻值。

六、实验结论

通过本次实验，我们深入理解了直流电桥的工作原理，掌握了电桥测量待测物理量的方法和步骤，了解了电桥的应用和优点。直流电桥是一种精度高、灵敏度高、稳定性好的测量电路，广泛应用于电子、仪表、通信等领域。

七、实验体会

本次实验让我对直流电桥有了更深入的了解，掌握了实际操作的方法和技巧，提高了实验能力和实际应用能力。在实验过程中，我遇到了一些问题，如电桥不平衡、电流表读数不稳定等，但通过不断调整和改进，最终获得了较好的实验结果。在今后的学习和工作中，我将继续深入研究电子技术，不断提高自己的实验能力和创新能力。