双臂电桥.doc

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1、双臂电桥测低电阻ByPB09013042魏俊（预习报告已提交）实验仪器:QJ36型双臂电桥（0.02级）、JWY型直流稳压电源（5A15V）、电流表（5A）、RP限流电阻、双刀双掷换向开关K、0.001W标准电阻Rn（0.01级）、超低电阻Ri（小于0.001W)连接线、低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根取一定长度作为Rx）、直流复射式检流计（AC15/4或6型）、千分尺、导线等。实验数据及处理：Rn=0.001Ω,0.01级.R1=R2=1000Ω,0.02级.ΔL估=2mm表一铜棒和铝棒的直径40cm铜棒30cm铜棒40cm铝棒R(正)/Ω1580.221190.83727.1215

2、80.601190.99726.811580.941190.86728.98R(反)/Ω1587.471186.00721.111585.671185.51720.981587.741185.64720.95Average/Ω1583.771188.31724.33表二铜棒和铝棒的直径123456Average铜棒直径D1/mm4.9654.9704.9604.9704.9704.9604.966铝棒直径D2/mm4.9854.9904.9854.9804.9754.9854.983（千分尺零点：0.000mm）一、计算铜棒的电阻率实验原理中已得到的（1）又因为则（2）取对数得到：积分

3、得到不确定度公式：（3）当L1=40cm时，由（1）式知：0.0015838Ω又由（2）得：7.670×10-8Ωm由实验数据提供可知：UL=ΔL估/C=2/3=0.0667mmUR1=1000×0.02%=0.2ΩURn=0.001×0.01%=1×10-7Ω对于直径D1，其A类不确定度为（n=6）0.002mm千分尺为正态分布，C取3，ΔB=Δ估=0。001mm，故B类不确定度为0.0003mmtp取1.11，合成不确定度为0.002mmP=0.68对于R，其A类不确定度为（n=6）1.457Ω而B类不确定度，由电阻箱相对误差公式得，R=1583.77Ω通过6个旋钮，n=6;准确度

4、0.02级，则a=0.02，b=0.002;相对误差0.02%则0.329Ωtp取1.11，合成不确定度为1.65ΩP=0.68将以上数据代入（3）式可得到0.039×10-8ΩmP=0.68所以ΩmP=0.68同理，当L2=30cm时，按上述方法计算有：7.672×10-8Ωm0.052×10-8Ωm所以ΩmP=0.68综上，取平均值ΩmP=0.68一、计算铝棒的电阻率3.531×10-8ΩmUL=ΔL估/C=2/3=0.667mmUR1=1000×0.02%=0.2ΩURn=0.001×0.01%=1×10-7Ω对于直径D2（n=6）0.002mm0.0003mm（ΔB=Δ估=0.

5、001mmC=3）0.002mm(tp=1.11P=0.68)对于R1.512Ω相对误差0.022%0.157Ω1.686Ω（tp=1.11P=0.68）由（3）的不确定度传递公式得：0.011×10-8Ωm所以ΩmP=0.68实验小结及误差分析：经查找相关资料，铜和铝的标准电阻率分别为1.75×10-8Ωm和2.83×10-8Ωm，与实验计算所得有较大偏差，尤其是铜的电阻率，实验中铜棒为黄色，而纯铜应该为紫红色，由此可以推断实验所用铜棒为铜锌合金（也可能含有有其它金属），同时，由于在空气中暴露，铜铝棒有部分被氧化，而且也有弯曲现象，其次，在原理中对结果采取了近似处理，还有检流计的校准

6、和电阻箱的调节也会带来一定误差。思考题：1.如果将标准电阻和待测电阻电流头和电压头互换，等效电路有何变化，有什么不好？答：互换后的等效电路如下：可知，如果互换，那么电流表就与待测电阻并联，而电压表串联在电路中，我们在测量待测电阻的阻值时无法排除电流表内阻带来的误差。2.在测量时，如果被测低电阻的电压头接线电阻较大（例如被测电阻远离电桥，所用引线过细过长等），对测量准确度有无影响？