低电阻测量 南昌大学物理实验报告

《低电阻测量 南昌大学物理实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、南昌大学物理实验报告课程名称：大学物理实验实验名称：低电阻测量学院：机电学院专业班级：机制154学生姓名：刘佳胜学号：5901115103实验地点：613座位号：40实验时间：第十周星期一上午9点45开始一、实验目的：1.掌握用双臂电桥测低值电阻的原理。2.学会用双臂电桥测低值电阻的方法。3.了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响及其避免方法。二、实验原理：1.用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大，导线－2电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。附加电阻约10量级，在测低电阻时就不能忽

2、略了。考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。图1为测量电阻Rx的电路，考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路如图2所示。由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R＝V／I得到的电阻是（Rx+Ri1+Ri2）。当待测电阻Rx很小时，不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。图1测量电阻的电路图图2等效电路图图3四端接法电路图图4四端接法等效电路为消除接触电阻的影响，接线方式改成四端钮方式，如图3所示。A、D为电流端钮，B、C为电压端钮，等效电路如图4。此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降，由Rx=V/I即可准确计算出Rx。把四端接法的低电阻接入

3、原单臂电桥，演变成图5所示的双臂电桥，等效电路如图6所示。标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、Rin2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，这些接触电阻都连接到双臂电桥电流测量回路中，只对总的工作电流I有影响，而对电桥的平衡无影响。将标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联，对测量结果的影响也及其微小，这样就减少了这部分接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。图5双臂电桥电路图6双臂电桥等效电路电桥平衡时，通过检流计G电流Ig=0,C、D两点等电位，根

4、据基尔霍夫定律，有IRIRIR113x23IRIRIR123n24(II)RI(RR)32i234解方程组得RRRRR14i13RR()（1）xnRRRRRR234i24调节R1、R2、R3、R4，使得R1/R2=R3/R4，则式（4.9-8）中第二项为零，待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、Rix2均包括在低电阻导线Ri内，则有R1RR（2)xnR2实际上很难做到R1/R2=R3/R4。为了减小式(1)中第二项的影响，使用尽量粗的导线以减小Ri的值(Ri<0.001)，使式(1)第二项尽量小。如果被测电阻是一段粗细均匀的金属导体,利用双臂电桥

5、精确测出其阻值Rx,然后测出其长度l和直径d，利用下式可求得该金属材料的电阻率。2dR(3)4l三、实验仪器：1.四端电阻、待测电阻棒（铜、铝、铁）、直流电源、电流表、电压表、电阻箱等。四、实验内容和步骤：1.根据上面介绍的图的链接方法测量Rx。2.计算铜、铝、铁的电阻率，并数据处理。五、实验数据与处理：2RSRdl4l1.铜棒（d=4mm）：l/mm240270300330360390u/mv0.390.440.490.540.590.64i/A0.2730.2730.2730.2730.2730.273/m7.48×10-87.50×10-87.52×10-8

6、7.53×10-87.54×10-87.55×10-8-8由表可算出7.5210mU0.082-8于是最终结果为：U7.520.08210m2.铝棒（d=4mm）：l/mm240270300330360390u/mv0.180.210.230.260.280.31i/A0.27260.27260.27260.27260.27260.2726/m3.46×10-83.59×10-83.53×10-83.63×10-83.59×10-83.66×10-8-8由表可算出3.5810mU0.072-8于是最终结果为：

7、U3.580.07210m3.铁棒（d=4mm）：l/mm240270300330360390u/mv0.850.961.071.171.281.39i/A0.2730.2730.2730.2730.2730.273/m1.63×10-71.64×10-71.64×10-71.63×10-71.64×10-71.64×10-7-7由表可算出1.6410mU0.0063-7于是最终结果为：U1.