双臂电桥测低电阻.doc

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1、双臂电桥测低电阻【实验目的】1．了解四端引线法的意义及双臂电桥的结构2．学习是用双臂电桥测量低电阻3．学习测量导体的电阻率【实验原理】1、电阻按照阻值大小可分为高电阻(100KW以上)、中电阻(1W～100KW)和低电阻(1W以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1W，这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响，适用于10-5~102W电阻的测量2、因此，为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图方式，

2、将低电阻Rx以四端接法方式连接由上图，当电桥平衡时，通过检流计G的电流IG=0,C和D两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组（1） (1)解方程组得(2) 通过联动转换开关，同时调节R1、R2、R3、R，使得成立，则（2）式中第二项为零，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(3)实际上即使用了联动转换开关，也很难完全做到。为了减小(2)式中第二项的影响，使用尽量粗的导线以减小电阻Ri的阻值(Ri<0.001W)，使(2)式第二项尽量小，与第一项比较可以忽略，以

3、满足(3)式。【实验仪器】DH6105型组装式双臂电桥，检流计，被测电阻，换向开关，通断开关，螺旋测微计，导线等【实验内容】1．测量一段金属丝的电阻RX按上图连接好电路，调定R1=R2、R3=R4，正向接通工作电源B，按下“G”按钮进行粗调，调节RN电阻，使检流计指示为0，双臂电桥平衡，记下R1、R2、R3、R4和RN的阻值反向接通工作电源B，使电路中电流反向，重新调节电桥平衡，记下R1、R2、R3、R4和RN的阻值1．设定金属丝的长度L，由10cm变化到40聪明，每隔5cm测一组数据。2．用螺旋测微计测量金属

4、丝的直径d，在不同部位测量5次，求平均值，根据公式r=pd2RX/4L，用最小二乘法计算金属丝的电阻率。【实验数据】铜（L=400mm)开关R1（W）R2（W）R3（W）R4（W）RN（W）RX（W）`RX（W）正100010001001000.023010.0.反100010001001000.023060.正10001000010010000.023050.0.反10001000010010000.023040.直径d（mm）3.9753.9723.9793.9813.980`d=3.977mm当R1=R2

5、=1000W，R3=R4=100W时L（mm）100150200250300350400RN正（W）0.005770.008640.011470.014400.017240.021040.02301RN反（W）0.005800.008670.011460.014380.017250.021060.02306RX（W）0.0.0.0.0.0.0.铁（L=400mm）开关R1（W）R2（W）R3（W）R4（W）RN（W）RX（W）`RX（W）正100010001001000.042290.0.反1000100010

6、01000.042310.正10001000010010000.042300.0.反10001000010010000.042380.直径d（mm）3.9703.9683.9723.9693.972`d=3.970mmL（mm）100150200250300350400RN正（W）0.011650.015940.022200.026440.031480.036790.04229RN反（W）0.011450.015850.022140.026310.031440.036730.04231RX（W）0.0.0.0.

7、0.0.0.铝（L=400mm）开关R1（W）R2（W）R3（W）R4（W）RN（W）RX（W）`RX（W）正100010001001000.018940.0.反100010001001000.018960.正10001000010010000.018900.0.反10001000010010000.018920.直径d（mm）3.9903.9913.9893.9883.991`d=3.990mmL（mm）100150200250300350400RN正（W）0.004750.007010.009490.011

8、790.014230.016550.01894RN反（W）0.004710.007130.009550.011800.014180.016580.01896RX（W）0.0.0.0.0.0.0.