文档介绍：双臂电桥测低电阻
PB05000831陈赟
实验操作速度:4
评分:5-
实验目的:
(1)熟悉双臂电桥的原理、特点和接线方法。
(2)掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。
(3)了解金属电阻率测量方法的要点。
实验原理:
测量低电阻(小于1),关键是消除接触电阻和导线电阻对测量的影响。利用四端接法可以很好地做到这一点。
根据四端接法的原理,可以发展成双臂电桥,线路图和等效电路如图所示。标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为Rn1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。
当电桥平衡时,通过检流计G的电流IG = 0, C和D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1):
  (1)
 解方程组得
(2)
  通过联动转换开关,同时调节R1、R2、R3、R,使得成立,则(2)式中第二项为零,待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、R ix2均包括在低电阻导线Ri内,则有
(3)
但即使用了联动转换开关,也很难完全做到。为了减小(2)式中第二项的影响,应使用尽量粗的导线,以减小电阻R
i的阻值(Ri<),使(2)式第二项尽量小,与第一项比较可以忽略,以满足(3)式。
实验器材:
直流复射式检流计、、059-A型电流表、电源、单刀双掷开关,导线若干
原始数据处理:
直流电桥:R1=R2=1000
标准电阻:Rn=
△估(L)=2mm
:
原始数据:
直径d/mm
1
2
3
4
5
6
铜棒
铝棒
铝棒的平均值和不确定度的计算:
由原始数据以及公式:
二、铜棒的平均值和不确定度的计算
由原始数据以及公式:
:
原始数据:
阻值/Ω
1
2
3
4
5
6
40cm Cu
30cm Cu
40cm Al
1)40cm铜棒电阻率的数值计算和误差分析:
电阻箱的示值相对误差的计算公式为:(其中n=6,a=,b=)
由公式(3)及下列数据可得:
又由电阻率的计算公式推导不确定度传递公式:
代入原始数据得到:
因此,实验测得铜棒电阻率为
2)30cm铜棒电阻率的数值计算:
电阻箱的示值相对误差的计算公式为:(其中n=6,a=