文档介绍：实验四直流双臂电桥测量低值电阻
第一页，共十九页。
实验目的
；
；
。
实验仪器和用具
QJ44型直流双臂电桥，螺旋测；106Ω以上的为高电阻。电阻的阻值不同，它们的测量方法也不相同。例如，用惠斯通电桥测中电阻时，会忽略导线本身的电阻和接点处接触电阻（总称附加电阻）的影响，但用它测低电阻时，就不能忽略了。一般地说，。，则附加电阻的影响可达10%。，就无法得出测量结果了。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥消除了附加电阻的影响，一般用来测量10-5--10Ω之间的低电阻。
第五页，共十九页。
实验原理
一、伏安法测低电阻的困难与处理：
如图a是伏安法测电阻的电路图，图b是将RX两侧的接触电阻、导线电阻的等效电阻 r1、 r2 、r3 、r4 表现出来的电路图。
第六页，共十九页。
由于电压表内阻较大，故 r1、r4对其影响不大可以忽略，而r2 、r3与RX相比不能忽略，有时甚至超过RX，所以图a不能用于低阻的测量。
第七页，共十九页。
解决上述问题的关键在于消除 r2和r3的影响。如图c就可达到这个目的，它将低电阻RX 两侧的接点分别分为两个电流接点cc和两个电压接点pp，这样电压表测量的是长为L的一段低值电阻两端的电压。这样的四接点测量电路使低值电阻测量成为可能。
第八页，共十九页。
二、低值电阻的双电桥原理
双电桥测低电阻，就是将未知低电阻RX和已知标准低电阻RS相比较，如图d所示，r1 、 r2 、r3 、r4 为接触电阻和导线电阻，比较RX与RS 两端电压时，用通过两个分压电路adc和b1bb2去比较b、d两点的电势。由于R1、R2、R3、R4的阻值较大，其两端的接触电阻和导线的电阻可忽略不计。
第九页，共十九页。
r
1
r
2
r
3
K
E
a
b
c
d
R
1
R
2
R
4
R
3
R
G
G
A
b
1
b
2
R
S
R
x
（图
d
）
第十页，共十九页。
当R1、R2、R3、R4取某一值时可使IG=0,即
Ubc=Udc
如图d所示，设通过RX的电流为I，则
=
第十一页，共十九页。
由于r2<< R1, r2<<

相除得：
则
当时，可以消除接触电阻r2的影响。
=
第十二页，共十九页。
此时
即满足和的条件下，
可以用上式算出未知低值电阻。
第十三页，共十九页。
三、实验内容
一段导体的电阻与该导体的材料的物理性质及其几何形状有关。实验指出，导体的电阻与其长度L成正比，与其横截面积S成反比，即
（4-6）
式中的比例系数称为导体的电阻率，其大小表示导电材料的性质。设某段导线的横截面为圆型，直径为d，则
（4-7）
第十四页，共十九页。
（1）将一段圆柱形导体（如铜丝、铅棒或铁棒等）按“四端电阻”的形式，如图4-4所示，连接在双臂电桥的P1P2C1C2的4个接线柱上，测出P1P2间电阻R。
（2）根据选用导体粗细的不同，合理选用螺旋测微计测量出导体的直径d。在不同段十字方向共测量5次，求出平均值。
（3）用米尺测量出P1P2间的长度L。
第十五页，共十九页。
（5）由公式（4-7）计算出电阻率，并用测量不确定度表示结果。
l
RX
d
1
2