細(xì)長導(dǎo)線電阻率的測量

綜合性、設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)名稱：細(xì)長導(dǎo)線電阻率的測量專業(yè)班級：工程管理（3班）學(xué)號（后四位）：0314姓名：陶XX實(shí)驗(yàn)所需儀器名稱和型號：測量電阻儀器：QJ19型直流雙臂電橋，電壓表（45mv-3000mv）,滑動(dòng)電阻器100q，安培表（7.5mA-30A）,電阻箱ZX21,電池2*1.5V,單刀開關(guān)1個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)電阻BZ3,檢流計(jì)AC5/2。測量面積儀器：螺旋測微計(jì)0-25mm，劈尖，讀數(shù)顯微鏡，低壓鈉燈。測量長度儀器：米尺，物理天平，給定導(dǎo)體材料線密度或?qū)w材料密度。實(shí)驗(yàn)方案：本實(shí)驗(yàn)采取電阻定律來求解材料的電阻率。導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)線的長度l成正比，與導(dǎo)體的橫截面積s（即垂直于電流方向的截面積）成反比，而且還和材料的性質(zhì)有關(guān)。它們之間的關(guān)系可由公式表示為：這一公式叫做電阻定律，式中P是導(dǎo)體材料的電阻率。外界壞境方面的條件：金屬導(dǎo)體材料的電阻率是衡量金屬導(dǎo)電性能好壞的物理量。不同的金屬具有不同的電阻率，同種金屬在不同的外部環(huán)境，如不同溫度下，其電阻率不同。本實(shí)驗(yàn)要求在特定溫度下l一般在20°C（常溫下）完成，實(shí)驗(yàn)時(shí)要記錄當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度。只要求出給定的電阻、長度以及橫截面積三個(gè)量，就可以求出電阻率。而這三個(gè)量中每一個(gè)量的測量都涉及到一個(gè)基本實(shí)驗(yàn)。由于導(dǎo)線長度l無法直接測量，只有通過公式：P銅是銅絲的密度，l是銅絲長度，s是銅絲的橫截面積。C_PRd4兀2p_銅~由此可得： 16m實(shí)驗(yàn)步驟：1、 直徑的測量：測前先確定游標(biāo)卡尺的分度值，記下零點(diǎn)讀數(shù)，并用游標(biāo)卡尺量出銅絲的直徑，各測5次，記入表1。2、 質(zhì)量的測量：用物理天平測量銅絲的質(zhì)量，共測5次,把數(shù)據(jù)記入表2。（注:mSL二v二-P3、銅絲電阻的測量：在QJ19型直流電橋底部的電池盒內(nèi)，裝入1.5電池4-6節(jié)并串聯(lián)使用，只要按極性裝入電橋就能正常工作。

將被測電阻，按四端接線法，接在電橋相應(yīng)的C1、P1、P2、C2的接線柱上,如圖所示，AB之間被測電阻“K1”開關(guān)扳“通”位置，晶體管放大器通電工作，預(yù)熱5分鐘后，首先把靈敏度按順時(shí)針方向調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使指針在零位上，之后把靈敏度按逆時(shí)針方向調(diào)到初始位置，使之靈敏度最小。把臂長的步進(jìn)盤讀數(shù)及滑線盤讀數(shù)調(diào)節(jié)到最大值狀態(tài)，并估計(jì)被測電阻值大小，選擇適當(dāng)量程度因素位置而后按下“G”按鍵，再按下“B”按鍵，接著緩慢加大靈敏度至最高處，并按照一定方法一步一步調(diào)節(jié)步進(jìn)盤和滑線盤使指針儀器指在零位上電橋平衡后，被測量電阻按下列公式計(jì)算：被測電阻二量程因素讀數(shù)*（步進(jìn)盤讀數(shù)+滑線盤讀數(shù)）分別測5次，把數(shù)據(jù)記錄表3。4、進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，從而得出電阻率及不確定度。數(shù)據(jù)處理：表1：細(xì)銅絲直徑的測量：最小分度值:量程:零點(diǎn)讀數(shù)最小分度值:量程:零點(diǎn)讀數(shù)"o: 單位：mm細(xì)銅絲直徑測量結(jié)果如下:測量序號12345平均值直徑（d）d=△d=|d-d1△d=對d進(jìn)行修正:測量結(jié)果表示：d=d±Ad=（d—do）±Ad=表2：銅絲質(zhì)量的測量：最小分度值： 量程： 單位：mm細(xì)銅絲質(zhì)量測量數(shù)據(jù)如下：

測量序號12345平均值質(zhì)量（m）m△m=|m--|1 m1△m=測量結(jié)果：m=m±Am=（ 土）表3：銅