雙臂電橋測(cè)低電阻實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、本文格式為word版，下載可任意編輯雙臂電橋測(cè)低電阻實(shí)驗(yàn)報(bào)告 雙臂電橋測(cè)低電阻 【試驗(yàn)?zāi)康摹?1.了解測(cè)量低電阻的特別性。 2.把握雙臂電橋的工作原理。 3.用雙臂電橋測(cè)金屬材料。 【試驗(yàn)儀器】 本試驗(yàn)所使用儀器有 qj36 型雙臂電橋（0.02 級(jí)）、jwy 型直流穩(wěn)壓電源 （5a15v）、電流表（5a）、rp 電阻、雙刀雙擲換向開(kāi)關(guān)、0.001w 標(biāo)準(zhǔn)電阻（0.01 級(jí)）、超低電阻（小于 0.001w)連接線、低電阻測(cè)試架（待測(cè)銅、鋁棒各一根）、直流復(fù)射式檢流計(jì)（ac15/4 或 6 型）、千分尺、導(dǎo)線等。 連線方法： (1)鼠標(biāo)移動(dòng)到儀器的接線柱上，按下鼠標(biāo)左鍵不放； (2)移動(dòng)鼠標(biāo)到目

2、標(biāo)接線柱上； (3)松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵，即完成一條連線。 6 qj36 型雙臂電橋（2 0.02 級(jí)）： 實(shí)物照片 仿真試驗(yàn)中的儀器 操作方法： 鼠標(biāo)左鍵或右鍵點(diǎn)擊各旋鈕來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕； 鼠標(biāo)點(diǎn)擊"粗'"細(xì)'按鈕來(lái)切換粗調(diào)和細(xì)調(diào)。 雙刀雙擲開(kāi)關(guān)： 實(shí)物照片 仿真試驗(yàn)中的儀器 操作方法：鼠標(biāo)點(diǎn)擊單選按鈕選擇開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 直流復(fù)射式檢流計(jì)： 實(shí)物照片 仿真試驗(yàn)中的儀器 操作方法： 鼠標(biāo)左鍵或右鍵點(diǎn)擊旋鈕可以向左或者向右轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕； 鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊電源模式開(kāi)光來(lái)轉(zhuǎn)變電源模式。 電流表： 實(shí)物照片 仿真試驗(yàn)中的儀器 直流穩(wěn)壓電源： 實(shí)物照片 仿真試驗(yàn)中的儀器 操作方法： 鼠標(biāo)左鍵或

3、右鍵點(diǎn)擊旋鈕，可以轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕。鼠標(biāo)鍵按下不松開(kāi)，旋鈕會(huì)始終旋轉(zhuǎn)。 鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊開(kāi)關(guān)，可以打開(kāi)或關(guān)閉電源。 標(biāo)準(zhǔn)電阻： 實(shí)際儀器圖片（阻值 0.001w） 程序中該儀器沒(méi)有調(diào)整界面，只能直接在桌面上進(jìn)行連線操作。 待測(cè)電阻架： 實(shí)物照片 仿真試驗(yàn)中的儀器 操作方法： 鼠標(biāo)拖動(dòng)金屬棒可以將其放置在架子上，或者將其從架子上拖下來(lái)。 鼠標(biāo)拖動(dòng)左右兩個(gè)滑塊可以轉(zhuǎn)變它們的位置。 限流電阻： 實(shí)際儀器圖片（5.1） 程序中該儀器沒(méi)有調(diào)整界面，只能在桌面上進(jìn)行連線操作。 一般電路開(kāi)關(guān)： 仿真試驗(yàn)中儀器界面 操作方法：鼠標(biāo)點(diǎn)擊單選按鈕選擇開(kāi)關(guān)狀態(tài)。 【試驗(yàn)原理】 我們考察接線電阻和接觸電阻是怎樣對(duì)低值電阻測(cè)量結(jié)果

4、產(chǎn)生影響的。例如用安培表和毫伏表按歐姆定律 rvi 測(cè)量電阻 rx，電路圖如圖 1 所示， 考慮到電流表、毫伏表與測(cè)量電阻的接觸電阻后，等效電路圖如圖 2 所示。 由于毫伏表內(nèi)阻 rg 遠(yuǎn)大于接觸電阻 r i3 和 r i4 ,因此他們對(duì)于毫伏表的測(cè)量影響可忽視不計(jì)，此時(shí)根據(jù)歐姆定律 rvi 得到的電阻是（rx+ r i1 +r i2 ）。 當(dāng)待測(cè)電阻 rx 小于 1w時(shí)，就不能忽視接觸電阻 r i1 和 r i2 對(duì)測(cè)量的影響了。 因此，為了消退接觸電阻對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響，需要將接線方式改成下圖 3 方式，將低電阻 rx 以四端接法方式連接，等效電路如圖 4。此時(shí)毫伏表上測(cè)得電阻為 rx 的

5、電壓降，由 rx = v/i 即可準(zhǔn)測(cè)計(jì)算出 rx。接于電流測(cè)量回路中成為電流頭的兩端(a、d)，與接于電壓測(cè)量回路中稱電壓接頭的兩端(b、c)是各自分開(kāi)的，很多低電阻的標(biāo)準(zhǔn)電阻都做成四端鈕方式。 依據(jù)這個(gè)結(jié)論，就進(jìn)展成雙臂電橋，線路圖和等效電路圖 5 和圖 6 所示。標(biāo)準(zhǔn)電阻 rn 電流頭接觸電阻為 r in1 、r in2 ，待測(cè)電阻 rx 的電流頭接觸電阻為 r ix1 、r ix2 ，都連接到雙臂電橋測(cè)量回路的電路回路內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)電阻電壓頭接觸電阻為 r n1 、r n2 ，待測(cè)電阻 rx 電壓頭接觸電阻為 r x1 、r x2 ，連接到雙臂電橋電壓測(cè)量回路中，由于它們與較大電阻 r 1

6、、r 2 、r 3 、r 相串連，故其影響可忽視。 由圖 5 和圖 6，當(dāng)電橋平衡時(shí)，通過(guò)檢流計(jì) g 的電流 i g = 0, c 和 d 兩點(diǎn)電位相等，依據(jù)基爾霍夫定律，可得方程組（1） 解方程組得 通過(guò)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，同時(shí)調(diào)整 r 1 、r 2 、r 3 、r，使得 成立，則（2）式中其次項(xiàng)為零，待測(cè)電阻 r x 和標(biāo)準(zhǔn)電阻 r n 的接觸電阻r in1 、r in2 均包括在低電阻導(dǎo)線 r i 內(nèi)，則有 實(shí)際上即使用了聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，也很難完全做到(3)式成立。為了減小(2)式中其次項(xiàng)的影響，使用完量粗的導(dǎo)線以減小電阻 r i 的阻值( r i 0.001 )，使(2)式其次項(xiàng)盡量小，與第一

7、項(xiàng)比較可以忽視，以滿意(4)式。 【試驗(yàn)內(nèi)容與步驟】 用雙臂電橋測(cè)量金屬材料（銅棒、鋁棒）的電阻率，先用（3）式測(cè)量rx,再用=s/l*rx 求。 1將銅棒安裝在測(cè)試架上，按試驗(yàn)電路圖接線。選擇長(zhǎng)度為 50cm，調(diào)整r 1 ，r 2 為 1000 w ,調(diào)整 r 使得檢流計(jì)指示為 0，讀出此時(shí) r 的電阻值。利用雙刀開(kāi)關(guān)換向，正反方向各測(cè)量 3 組數(shù)據(jù)。 2選取長(zhǎng)度 40cm,重復(fù)步驟 1。 3在 3 個(gè)不同的未知測(cè)量銅棒直徑并求 d 的平均值。 4計(jì)算 2 種長(zhǎng)度的 和，再求 。 5取 40cm 長(zhǎng)度，計(jì)算測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。 6將銅棒換成鋁棒，重復(fù)步驟 1 至 5。 試驗(yàn)電路圖 【試驗(yàn)數(shù)據(jù)與

8、處理】 試驗(yàn)內(nèi)容一： 用螺旋測(cè)微器測(cè)量銅棒和鋁棒的直徑 d 測(cè)量編號(hào) 1 2 3 平均值 銅棒直徑（mm） 5.742 5.735 5.74 5.739 鋁棒直徑（mm） 5.555 5.552 5.553 5.553 依據(jù)各自的直徑計(jì)算其相應(yīng)的橫截面積 s 2 5 2 2 2m 10 586 . 2 86 . 25 ) 2 / 739 . 5 ( ) 2 / (-´ = = ´ = ´ = mm d s p p 2 5 - 2 2 2m 10 422 . 2 22 . 24 ) 2 / 553 . 5 ( ) 2 / ( ´ = = ´ = ´ = mm d s p p 試驗(yàn)內(nèi)容 二 ：率 測(cè)量銅棒的電阻率 （ （1） ） 為 測(cè)量銅棒的長(zhǎng)度分別為 50cm 、40cm 時(shí) 時(shí)的阻 電阻 rx 1、 選取銅棒長(zhǎng)度為 l=50cm，將