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双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻 【测验目的】
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鼠标拖动左右两个滑块可以变更它们的位置。
限流电阻:
实际仪器图片()
程序中该仪器没有调理界面,只能在桌面上举行连线操作。
普遍电路开关:
仿真测验中仪器界面
操作方法:鼠标点击单项选择按钮选择开关状态。
【测验原理】
我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律 R=V/I 测量电阻 Rx,电路图如图 1 所示,
考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2 所示。
由于毫伏表内阻 Rg 远大于接触电阻 R i3 和 R i4 ,因此他们对于毫伏表的测量影响可疏忽不计,此时按照欧姆定律 R=V/I 得到的电阻是(Rx+ R i1 +R i2 )。
当待测电阻 Rx 小于 1W时,就不能疏忽接触电阻 R i1 和 R i2 对测量的影响了。
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因此,为了消释接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图 3 方式,将低电阻 Rx 以四端接法方式连接,等效电路如图 4。此时毫伏表上测得电阻为 Rx 的电压降,由 Rx = V/I 即可准测计算出 Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的,大量低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。
根据这个结论,就进展成双臂电桥,线路图和等效电路图 5 和图 6 所示。标准电阻 Rn 电流头接触电阻为 R in1 、R in2 ,待测电阻 Rx 的电流头接触电阻为 R ix1 、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 R n1 、R n2 ,待测电阻 Rx 电压头接触电阻为 R x1 、R x2 ,连接到双臂电桥电压测量回路中,由于它们与较大电阻 R 1 、R 2 、R 3 、R 相串连,故其影响可疏忽。
由图 5 和图 6,当电桥平衡时,通过检流计 G 的电流 I G = 0, C 和 D 两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)
解方程组得
通过联动转换开关,同时调理 R 1 、R 2 、R 3 、R,使得
成立,那么(2)式中其次项为零,待测电阻 R x 和标准电阻 R n 的接触电阻R in1 、R in2 均包括在低电阻导线 R i 内,那么有
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实际上即使用了联动转换开关,也很难完全做到(3)式成立。为了减小(2)式中其次项的影响,使用完量粗的导线以减小电阻 R i 的阻值( R i ),使(2)式其次项尽量小,与第一项对比可以疏忽,以得志(4)式。
【测验内容与步骤】
用双臂电桥测量金属材料