Unbekannter Widerstand mit der Wheatstone-Brücke

Im Abgleich des Galvanometers gilt R_x = R₂ R₃ / R₁. Wiederholen Sie den Abgleich bei verschiedenen R₁ und bilden Sie den Mittelwert von R_x.

Schule· 20 min·Verwandte Simulation: Elektrizität und MagnetismusWheatstone-Brücke

Ziel des Versuchs

Den unbekannten Widerstand R_x aus der Abgleichbedingung der Wheatstone-Brücke bestimmen und mehrere unabhängige Abgleiche mitteln.

Geräte

  • Wheatstone-Brücke
  • Galvanometer
  • Widerstandsdekade

Versuch

Theorie

Im Abgleich der Brücke ist der Strom durch das Galvanometer null, und die Zweigverhältnisse stimmen überein: R₁/R₂ = R₃/R_x, also R_x = R₂ R₃ / R₁. Mehrere Sätze von Zweigen verringern den zufälligen Fehler der Null.

Durchführung

  1. Stellen Sie die Zweige so ein, dass die Anzeige des Galvanometers V_g ≈ 0 ist.
  2. Notieren Sie R₁, R₂, R₃; in der Tabelle wird R_x = R₂ R₃ / R₁ berechnet.
  3. Ändern Sie R₁ und gleichen Sie die Brücke erneut ab. Wiederholen Sie das mindestens 5-mal.
  4. Das Ergebnis ist das arithmetische Mittel der Spalte R_x. Vergleichen Sie mit dem Referenzwert und formulieren Sie die Schlussfolgerung.

Schlussfolgerung

Der Mittelwert von R_x stimmt mit dem Referenzwert innerhalb der Toleranz überein. Wesentliche Fehlerquellen: Festlegen der Galvanometer-Null und die Idealisierung induktionsfreier Zweige.