Pb07204001 丁亮
实验课题: 双 臂 电 桥 测 低 电 阻 实验目的:在掌握双臂电桥工作原理的基础上,用双臂电桥测金属材料的电阻率 实验原理:
1、 电阻按照阻值大小可分为高电阻(100K?以上)、中电阻(1??~100K?)和低电阻(1??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>0.1?,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10-5~102 ?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,将低电阻Rx以四端接法方式连接
由图???和图???,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)
?I1R?I3RX?I2R3?
?I1R1?I3Rn?I2R2
?
??I3?I2?R1?I2?R3?R2?
(1)
解方程组得
RR1
?R2R3??? ??R3?R2?R1?R1R??
RR1
R2R1
R3R
RX?R1?
(2)
通过联动转换开关,同时调节R1、R 2、R3、R,使得
?
成立,则(2)式中第二项为
Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、R ix2均包括在低电阻导线Ri内,则有
零,待测电阻
RR1
RX?Rn
(3)
实际上即使用了联动转换开关,也很难完全做到R2/R1?R3/R。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<0.001?),使(2)式第二项尽量小,
与第一项比较可以忽略,以满足(3)式。
实验仪器:
本实验所使用仪器有?QJ??型双臂电桥(????级)、JWY型直流稳压电源 (5A15V)、电流表(5A)、RP电阻、双刀双掷换向开关、0.001?标准电阻(0.01级)、超低电阻(小于0.001??连接线、低电阻测试架(待测铜、铝棒各一根)、直流复射式检流计(?C15/4或6型)、千分尺、导线等。
…… …… 余下全文