低值電阻的測量

1、南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（下）實(shí)驗(yàn)名稱：低值電阻的測量學(xué)院：信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)大樓 B613座位號(hào)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第5周星期三下午三點(diǎn)四十五分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 掌握用雙臂電橋測低值電阻的原理。2. 學(xué)會(huì)用雙臂電橋測低值電阻的方法。3. 了解測低值電阻時(shí)接線電阻和接觸電阻的影響及其避免的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：四端電阻、待測電阻棒（銅、鋁、鐵）、直流電源、電流表、電壓表、電阻箱等。三、實(shí)驗(yàn)原理：精確測定低值電阻的關(guān)鍵，在于消除接線電阻和接觸電阻的影響。伏安法測中等阻值的電阻是很容易的，但在測低電阻R）時(shí)將遇到困難，其中r1、r2分別是連接安培表

2、及變阻器用的兩根導(dǎo)線與被測電阻兩端接頭處的接觸電阻及導(dǎo)線本身 的接線電阻，r3、r4是毫伏表和安培表、滑線變阻器接頭處的接觸電阻和接線電阻。通 過安培表的電流在接頭處分別為11、12兩支，111流經(jīng)安培表和R間的接觸電阻再流入R, 12流經(jīng)安培表和毫伏表接頭處的接觸電阻再流入毫伏表，因此r1、r2應(yīng)算作與R串聯(lián)；r3、r4應(yīng)算作與毫伏表串聯(lián)。由于r1、r2的電阻與R具有相同的數(shù)量級(jí)，甚至有的比R大幾個(gè) 數(shù)量級(jí)，故毫伏表指示的電勢差不代表R兩端的電勢差。也就是說，如果利用毫伏表和安 培表此時(shí)所指示的值來計(jì)算電阻的話，不會(huì)給出準(zhǔn)確的結(jié)果。解決上述測量的困難，關(guān)鍵在于消除r1、r2的影響，圖5-2的

3、電路可以達(dá)到這個(gè)目的， 它是將低阻R兩側(cè)的接點(diǎn)分為兩個(gè)電流接點(diǎn)（cc）和兩個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)（pp）,這樣電壓表測 量的是金屬棒L的一段低電阻（其中不包括r2和r3）兩端的電壓。這樣的四接點(diǎn)測量電路 使低電阻測量成為可能。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟：測量金屬棒不同長度L時(shí)的電阻，根據(jù)？=?計(jì)算出金屬棒的電阻率。實(shí)驗(yàn)步驟如下：1將直流電源的輸出電壓調(diào)至5V,按照預(yù)習(xí)報(bào)告中的電路圖連接好電路。2. 固定C2位置，移動(dòng)P2,記錄P1P2間距L及對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)UR（毫伏檔），要求記 錄6組數(shù)據(jù)，求出不同長度L時(shí)的電阻R,求出電阻率？3. 更換待測金屬棒，重復(fù)以上步驟。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理：2 RS 直徑D=4mm橫截

4、面積S二砂川），卩 L銅/mm43036029022015080U/mV0.500.420.330.250.170.08l/A0.19680.19710.19700.19700.19700.1971R/10 "fl2.54072.13091.67511.26900.86940.4059p/10 Sfl m7.42487.43827.25877.24877.22936.3756鐵/mm43036029022015080U/mV1.130.940.750.560.380.19l/A0.19710.19720.19710.19710.19720.1971R/io b5.73314.7667

5、3.80522.84121.92700.9640p/io sn - m16.754616.639016.488716.228916.143415.1421鋁/mm43036029022015080U/mV0.230.200.160.110.080.03l/A0.19730.19730.19730.19730.19720.1972r/10 "i!1.16571.01370.81090.55750.40570.1521p/io sn - m3.40683.53843.51403.18463.39862.3896數(shù)據(jù)處理：對(duì)于銅棒：X酢產(chǎn)fl x（7=怎 3. 96x10八JPmPJ（叫

6、- 1）iA類不確定度：AA = 3. 96X 10 yH-nB類不n確定度：忽略不計(jì)電阻率的合成不確定度你二慶二3, 96 x 10_9n-m相對(duì)不確定度t/ -100% - 3< 96 X 10 x 100%553%卩 P7. 16X10'8測最結(jié)果；p 二(7. 160±0396) xl0_>n-m 咕5出對(duì)于鐵棒:p =16. 232 x 10Rn-m£(6-P)5_ B3x(H-1)、類不確定度：AA二5.83X10B類不確定度：忽略不計(jì)電阻率的合成不確定度竹二+ A小二5.83X 109n-m5.83X10相對(duì)不確定度" 二* 10

7、0%x 100%怎359%“ P16.232X 10-8測量結(jié)果：p 二(16. 232±0.583) X 10_yfi m% 二 3. 59%對(duì)于鋁棒:p 二：久 3. 239 x 10Sfi*m-g4. 34 x 10 Il-m、類不確定度：M = 4 34 x 10B類不確定度：忽略不計(jì)電阻率的合成不確定度竹二仏川+心/二4. 34 X 109n-m相對(duì)不確定度-卩434 X 10x 100% 1341%3*239 x 10_s測量結(jié)果：p = (3. 239 ±0.434) x 10 八m m= 13.41%六、誤差分析:1金屬在不同情況下都會(huì)有被空氣氧化，所以在 d變大時(shí)，被氧化部分增多，所以電阻 率變大。2由于電表精確度的限制，故數(shù)據(jù)并非