文档介绍：低电阻的测量实验设计
姓名
班级
学号
×××
物本
2010030******
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物本
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物本
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物本
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物本
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指导老师:*****
系别:物理与电子科学系
实验九低电阻的测量(实验设计)
组员:××(60) ××(54) ××(50)××(34) ××(88)
××(32)
实验目的:
了解低电阻测量中的主要矛盾,理解解决此矛盾的方法。
学****使用双臂电桥的原理、特点和接线方法,掌握双臂电桥测量低值电阻的方法。
学****测量金属丝的电阻率。
二、实验器具:
待测电阻、金属丝、千分尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流稳压电源、滑线变阻器、检流计、标准电阻、开关、导线等。
三、实验要求:
1、自组双臂电桥,测量待测低值电阻。
2、自拟测量金属丝电阻率的方法。
3、设计好测量原理、实验电路图、实验步骤、测试数据表格。
实验设计:
四、实验原理
1、测低电阻的开尔文双电桥的原理
双电桥测低电阻,就是将未知低电阻和已知的标准电阻相比较,在连接电路时均采用四接点连线,比较电压的电路,如图
4-1-1所示,R1′,R2′,R3′表示接触电阻和导线电阻比较和两端电压时,用通过两个分压电路adc和b1bb2去比较b和d两点的电势,由于R1、R2、R3、R4的电阻值比较大,其两端的接触电阻和导线电阻可以不计,当R1、R2、R3和R4取某一值时可以使=0,
4-1-1 低电阻的测量电路图
即
由于
由于或,上二式中取,代入式①消去I得:
整理上式改写成为
从上式可以看出当时,式中右侧括号中的值为零,因而不好处理的接触电阻及导线电阻的影响被消除,结果
即在满足(=0)和的条件下,可用上式算出未知低电阻。
2、金属丝的电阻率的测量原理
在测量金属丝的电阻率我们可以利用以上测量低电阻的开尔文双电桥的方法,经过以上公式进行数据处理,求出金属丝的电阻值RX,设金属丝的长度为L ,利用千分尺测出金属丝的直径。如图4-2-1所示
4-2-1 千分尺测直径
则由公式:
得
即
由上式可以很精确地测出金属丝的电阻率。
五、实验内容:
1、用组装双电桥测粗铜线上一段长为L(50cm以上)的电阻
参照5-1-1图的电路,用四只电阻箱,一个标准低电阻,待测低电阻和检流计等仪器组成开尔文双电桥,、均用四接点连线。连接电路最好用三种颜色的导线,这对连线检查都方便。
5-1-1 低电阻的测量连线图