低电阻的测量报告
学号：200702050940 实验人：张学林 同组人： 杨天海
实验名称：低电阻的测量
实验目的：
1、 了解等效的物理研究方法
2、 掌握用伏安法测量低电阻的方法
3、 学习用双电桥测量低电阻的原理及方法
4、
实验内容：
1、 用伏安法测量铜棒和铝棒的电阻
2、 用组装双电桥测量铜棒和铝棒的电阻
3、 测量铜棒和铝棒的电阻率
实验器材：电阻箱、电流表、毫安表、标准电阻、检流计、螺旋测微器、待测低电阻、滑线变阻器、开关及导线，直尺
实验原理：
(1)、伏安法测低电阻的困难与处理：
如图a是伏安法测电阻的电路图，图b是将RX两侧的接触电阻、导线电阻的等效电阻
、
、
、
表现出来的电路图。由于电压表内阻较大，故 对其影响不大可以忽略，而、与
相比不能忽略，有时甚至超过，所以图ab不能用于低阻的测量。
解决上述问题的关键在于消除、的影响。如图c就可达到这个目的，它将低电阻两侧的接点分别分为两个电流接点cc和两个电压接点pp，这样电压表测量的是长为L的一段低值电阻两端的电压。这样的四接点测量电路使低值电阻测量成为可能
(2)测量低电阻的开尔文双电桥的原理：
双电桥测量低电阻，就是将未知电阻和已知标准低电阻
相比较，在连接电路时仍采用四接点接线比较电压的电路。如图d所示，、、 、为接触电阻和导线电阻，比较与两端电压时，用通过两个分压电路adc和b1bb2去比较b、d两点的电势。由于R1、R2、R3、R4的阻值较大，其两端的接触电阻和导线的电阻可忽略不计。当、、和取某一值可使
设通过的电流为I，则
由于r2<< R1, r2<< R2.上两式中取
相除
从上式可以看出当
时那么可以消除接触电阻的影响
即在满足
和时 可用上式可算出
实验操作技巧
由于是套装的箱式双臂电桥，只能按相应的旋纽操作，但在操作时首先要把双臂电桥的灵敏度旋到最低，便于调节平衡，当电桥快达到平衡时，再将电桥的灵敏度旋到最高，进一步将电桥调节平衡。
注意事项：
1、注意箱式双臂电桥各旋纽的作用。
2、注意将箱式双臂电桥两按纽（电源按纽和灵敏电流计按纽）全部按下时才能进行观察与测量。
3、在测量时为保护灵敏电流计，一般将与灵敏电流计串联的电阻旋纽调到大阻值，再根据电流计的偏转情况
适当调整电阻旋纽显示值的大小。
实验步骤：（1）拿出仪器按电路图连接好电路
（2）用游标卡尺和直尺测出铜棒和铝棒的直径和有效长度，做好记录
（3）把电流表逆时针转到最大，电压顺时针转至最大，调节检流计光标在0档
（4）合上开关调至滑块使光标分别在0.1、0.01倍上光标指向0 做好记录
（5）最后把光标分别向左、右偏50格，记录下读数
表一 在室温22.5℃下测得铜棒和铝棒的直径
表二
数据处理：
所测直径平均值
平均值的标准偏差分别
合成标准不确定度分别为
铜棒和铝棒的灵敏度
S铜=
=889.34div
S铝==5323.21div
有以上数据克铜和铝的电阻率
铜和铝电阻率的合成不确定度
所以
结论：伏安法测低电阻的困难而开尔文双电桥克服了其困难，而且误差较小，温度的影响对次实验较大，往往不同温度所测电阻值不同，在实验过程中使用时间不要过长。在调节光标是要慢而缓。
第二篇：低电阻的测量实验报告
肇 庆 学 院
电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告
级 实验合作者 实验日期
姓名 林少辉 学号 201224125108 老师评定
实验题目：低电阻的测量
实验目的：
学习用双臂电桥测量低电阻的原理和方法。
仪器和用具：
教学实验用双电桥、直流复射式检流计、安培表、游标卡尺、22Ω滑线变阻器、稳压电源。 实验原理：
1.测低电阻的开尔文双电桥的原理
双电桥测低电阻，就是将未知低电阻Rx和已知的标准电阻R相比较，在连接电路时均采s
用四接点连线，比较电压的电路，如图4-1-1所示，R1′，R2′，R3′表示接触电阻和导线电阻比较Rx和R两端电压时，用通过两个分压电路adc和b1bb2去比较b和d两点的电s
势，由于R1、R2、R3、R4的电阻值比较大，其两端的接触电阻和导线电阻可以不计，当
R1、R2、R3和R4取某一值时可以使IG=0
，
4-1-1 低电阻的测量电路图
即
Ubc?Udc
由于
R?2R2R2Ubc?Ub1b2?Ub2c?IR?2(?Rs) R1?R2R1?R2
R3R3Udc?Uac?IRs(Rx?R?2?Rs)R3?R4R3?R4
由于R?2??R1或R?2??R2，上二式中取，代入式①消去I得：
R3R?2R2
(Rx?R?2?Rs)??RSR3?R4R1?R2
整理上式改写成为
R41?R43?1)Rx?Rs?R?2(R1R3 1?R2
从上式可以看出当
线电阻R4R1时，式中右侧括号中的值为零，因而不好处理的接触电阻及导?R3R2R?2的影响被消除，结果
Rx?RsR4 R3
即在满足Ubc?Udc（IG=0）和R4?R1的条件下，可用上式算出未知低电阻Rx。 R3R2
2、金属丝的电阻率的测量原理
在测量金属丝的电阻率我们可以利用以上测量低电阻的开尔文双电桥的方法，经过以上公式进行数据处理，求出金属丝的电阻值RX,设金属丝的长度为L ,利用千分尺测出金属丝的直
径。如图4-2-1所示
4-2-1 千分尺测直径
则由公式：
Rx??
LS
?d2S?
4
得
??
RSL
RX?d2?
4L
即
R4RS?d2??
4R3L
由上式可以很精确地测出金属丝的电阻率。
?
实验内容
首先记录所有仪器的名称、型号、规格、等级。
B与B接、b与b 接)，检流计接“×１”倍率的接线柱。 说明：左图中A与A、
a与a、B与B、b与b这些 接线柱的连接用仪器自带
的粗导线，以减小导线本身
的电阻，外接电路就用一般
的导线。
注意：检流计怕动，因此测量时不要碰撞桌子，(A) 的量程选2.5A，调到指针读数为“4”，
通电时间要尽量短，绝对不能长时间通电， 经常要摸一摸滑线变阻器是否发热，如果热到烫手，则需调过滑线变器的另一端使用，或者停止测量一段时间，待变阻器变凉后再通电测量
上图中的“A、B、a、b”点为原理图中对应的“A、B、a、b”点，b与检流计之间的电阻为R1，a与检流计之间的电阻为R2，A与检流计之间的电阻为R4，B与检流计之间的电阻为R3，“A、a” 之间的电阻为RS，“B、b” 之间的电阻为Rx，实验中没有连接电阻RG。
3. 测量铜棒的电阻率(标准电阻α＝1.056×10-5Ω／cm)为消除r 电阻影响，测量过程要用换臂法测量，即a与A交换，b与B交换。 详细操作过程如下：
a.在电路通电前先把检流计通电，“右边旋钮”调到“进入量程”，“左边旋钮”调到“100nA”调节“调零旋钮”把检流计的指针调到对准“0”刻度线。
b.首先调节测待测铜的游标卡尺的准确读数为下表中第一个数据，再把测标准电阻棒的哪把游标卡尺的读数调到接近这读数，再通电测量。
c.手移动测标准电阻棒游标卡尺， 眼看检流计中的指针， 直到它能对准“0”刻度线时，立即断电读数， 把读数记到下表中标准电阻棒长度换臂前的哪一行。 d.当测完换臂前的数据后，然后进行换臂操作，方法是把待测铜两端的接 线柱b与B交换，
计得待测铜电阻率的平均值为： 计算出其A类不确定度：UA(ρ)=
计算公式：Rx＝α×L×倍率＝1.056×10-5(Ω／cm)×L×1,ρ＝Rx×S÷l＝Rx×π×D2÷4 l 计算出其A类不确定度：UA(ρ)=
注意：实验结束前把检流计的“右边旋钮”调到“表头短路”后才关电源。
思考题：
1、画出双电桥基本原理图。 答：
2、双电桥平衡的条件是什么？ 答：