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.
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
- Stellen Sie die Zweige so ein, dass die Anzeige des Galvanometers V_g ≈ 0 ist.
- Notieren Sie R₁, R₂, R₃; in der Tabelle wird R_x = R₂ R₃ / R₁ berechnet.
- Ändern Sie R₁ und gleichen Sie die Brücke erneut ab. Wiederholen Sie das mindestens 5-mal.
- 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.