1、單雙臂電橋測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)報(bào)告篇一：雙臂電橋測(cè)低電阻實(shí)驗(yàn)報(bào)告大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目：開(kāi)爾文電橋測(cè)導(dǎo)體的電阻率姓名：楊曉峰 班級(jí)：資源0942學(xué)號(hào)：36日期：2010-11-16 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 了解雙臂電橋測(cè)量低電阻的原理和方法。2.測(cè)量導(dǎo)體電阻率。3. 了解單、雙臂電橋的關(guān)系和區(qū)別。實(shí)驗(yàn)儀器本實(shí)驗(yàn)所使用儀器有雙臂電橋、直流穩(wěn)壓電源、電流表、電阻、雙刀雙擲換向開(kāi)關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)電阻、低電阻測(cè)試架（待測(cè)銅、鋁棒各一根）、直流復(fù)射式檢流計(jì)（？C15/4或6型）、千 分尺（螺旋測(cè)微器）、米尺、導(dǎo)線等。實(shí)驗(yàn)原理：雙臂電橋工作原路：工作原理電路如圖1所示，圖中Rx是被測(cè)電阻，Rn是比較用的可調(diào)電阻。Rx和Rn各有兩

2、對(duì)端鈕，C1和C2、Cn1和On2 是它們的電流端鈕，P1和P2、Pn1和Pn2是它們的電位端 鈕。接線時(shí)必須使被測(cè)電阻 Rx只在電位端鈕 P1和P2之間， 而電流端鈕在電位端鈕的外側(cè)，否則就不能排除和減少接線 電阻與接觸電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。比較用可調(diào)電阻的電流端鈕Cn2與被測(cè)電阻的電流端鈕C2用電阻為r的粗導(dǎo)線連接起來(lái)。R1、R1、R2和R2是橋臂電阻，其阻值均在1OQ以上。在結(jié)構(gòu)上把 R1和R1以及R2和R2做成同軸調(diào)節(jié)電 阻，以便改變R1或R2的同時(shí)，R1和R2也會(huì)隨之變化，并 能始終保持測(cè)量時(shí)接上RX調(diào)節(jié)各橋臂電阻使電橋平衡。此時(shí)，因?yàn)镮g=0,可得到被測(cè)電阻 Rx為1、為了消除接觸

3、電阻對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響，需要將接線方式改成下圖方式，將低電阻Rx以四端接法方式連接24 1圖1直流雙臂電橋工作原理電路可見(jiàn)，被測(cè)電阻Rx僅決定于橋臂電阻 Rz和R1的比值及 比較用可調(diào)電阻 Rn而與粗導(dǎo)線電阻r無(wú)關(guān)。比值 R2/R1稱 為直流雙臂電橋的倍率。所以電橋平衡時(shí)被測(cè)電阻值二倍率讀數(shù)X比較用可調(diào)電阻讀數(shù)因此，為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，連接 Rx和Rn電流端鈕 的導(dǎo)線應(yīng)盡量選用導(dǎo)電性能良好且短而粗的導(dǎo)線。只要能保證，R1、R1、R2和R2均大于1OQ, r又很小， 且接線正確，直流雙臂電橋就可較好地消除或減小接線電阻 與接觸電阻的影響。因此，用直流雙臂電橋測(cè)量小電阻時(shí)， 能得到較準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)

4、果。由圖？和圖？，當(dāng)電橋平衡時(shí)，通過(guò)檢流計(jì)G的電流IG = 0,C和D兩點(diǎn)電位相等，根據(jù)基爾霍夫定律，可得方程組(1)?I1R?I3RX?I2R3?I1R1?I3Rn?I2R2 ?I3?I2?R1?I2?R3?R2?解方程組得242RX?R2R3?RRR1? R1?R1R3?R2?R1?R1R?通過(guò)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，同時(shí)調(diào)節(jié)R1、R 2、R3、R,使得R2R3?R1R成立，則(2)式中第二項(xiàng)為Rx和標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的接觸電阻Rin1、R ix2均包括在低電 阻導(dǎo)線Ri內(nèi)，則有零，待測(cè)電阻RX?RRn R1實(shí)際上即使用了聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，也很難完全做到 R2/R1?R3/R。為了減小式中第二項(xiàng)的影響，使用盡

5、量粗的導(dǎo) 線以減小電阻Ri的阻值，使式第二項(xiàng)盡量小，與第一項(xiàng)比較 可以忽略，以滿足式。金屬電阻率的測(cè)定1、按圖5所示連接電路，取電源電壓為 15V,調(diào)節(jié)滑線 變阻器是電流表指示為 1A;2、由長(zhǎng)到短分別測(cè)量銅桿不同長(zhǎng)度的電阻(每隔5cm測(cè)一次，總共至少 6次)；3、用數(shù)顯卡尺在銅桿的不同部位測(cè)量其直徑多次并記 錄。圖5實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟：1.電阻及電阻率的測(cè)量。(1)將銅棒按4端接法接入雙臂電橋 C1P1C2P2接線柱，估計(jì)北側(cè)電阻，選擇適合的倍率，接通電源，按下電源，按下粗細(xì)調(diào)節(jié) 鈕、調(diào)整Rn使電橋平衡，記錄 Rn值有公式算由Rx的值，測(cè)Rn5次(2)用卡尺測(cè)由銅棒長(zhǎng)度 L,用千分尺在銅棒不同位

6、置 測(cè)由銅棒的直徑 D、5次，記錄在表格中，有公式求生銅的 電阻率p 2.金屬電阻溫度系數(shù)的測(cè)定243(1)。測(cè)量電阻的 R-t曲線，并根據(jù)曲線計(jì)算電阻的溫度系 數(shù)。首先，將YJ-HW-II型實(shí)驗(yàn)儀的 電纜”座通過(guò)電纜與恒溫 箱連接。將實(shí)驗(yàn)儀左側(cè)開(kāi)關(guān)置于設(shè)定”，選擇所需溫度點(diǎn)，調(diào)節(jié)溫度 粗選"、細(xì)選”使到達(dá)合適位置。然后按下開(kāi)關(guān)使 置于 測(cè)量”。打開(kāi)加熱開(kāi)關(guān)，觀察儀器顯示至選定溫度并穩(wěn) 定下來(lái)后，將電阻插入恒溫箱中，稍侯電阻升溫結(jié)束，把信 號(hào)接入實(shí)驗(yàn)儀的輸入端，得到選定溫度上Pt100的電阻值。2、重復(fù)以上步驟，分別測(cè)量設(shè)定溫度為600C、700C、800C、900C、1000c時(shí)P

7、t100電阻的值。根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)， 繪出R-t曲線。并在曲線上選取不同兩點(diǎn)，計(jì)算電阻的溫度 系數(shù)。3.用雙臂電橋測(cè)由電阻的精確值。數(shù)據(jù)記錄：電阻R的值銅棒的值：數(shù)據(jù)處理：#以電阻1為例估算不確定度，表示結(jié)果。R1R左=R2RRX 右=2R 右=R1RX左二Rx= (RX 左 + RX 右)/2= = S=An/ (AR/R)=244電阻箱引入誤差DRN二% ，式中N為轉(zhuǎn)盤數(shù)，R為使用值，m為電阻箱等RR級(jí)，比例臂 m取0.1,比較臂m取0.02。按均勻分布：uRu=R1u=R2檢流計(jì)平衡指示不確定度為：u1?R0.1?= = R3RS傳播率為：ur?u?Rx= u=測(cè)量結(jié)果：Rx=（?）；P

8、=0.683; E=思考題：1 .電橋平衡后，若各橋臂電阻保持不變，只把檢流計(jì)和 電源的位置互換，是否仍能平衡？說(shuō)明理由。24 5篇二：實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告（雙臂電橋測(cè)低電阻）姓名：齊翔學(xué)號(hào)：PB05000815班級(jí)：少年班實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào)：2 （15組2號(hào)）實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .學(xué)習(xí)掌握雙臂電橋的工作原理、特點(diǎn)及使用方法。3 .掌握測(cè)量低電阻的特殊性和采用四端接法的必要性。4 .學(xué)習(xí)利用雙臂電橋測(cè)低電阻，并以此計(jì)算金屬材料的電阻率。實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量低電阻（小于1?）,關(guān)鍵是消除接觸電阻和導(dǎo)線電阻 對(duì)測(cè)量的影響。利用四端接法可以很好地做到這一點(diǎn)。根據(jù)四端接法的原理，可以發(fā)展成雙臂電橋，線路圖和 等效電路如圖所示。？標(biāo)

9、準(zhǔn)電阻Rn電流頭接觸電阻為 Rin1、 R in2 ,待測(cè)電阻Rx的電流頭接觸電阻為 Rix1、R ix2 ,都連 接到雙臂電橋測(cè)量回路的電路回路內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)電阻電壓頭接觸 電阻為Rn1、R n2,待測(cè)電阻 Rx電壓頭接觸電阻為 Rx1、 Rx2,連接到雙臂電橋電壓測(cè)量回路中，因?yàn)樗鼈兣c較大電 阻R1、R 2、R3、R相串連，故其影響可忽略。由圖？?陰口圖？?，當(dāng)電橋平衡時(shí)，通過(guò)檢流計(jì)G的電流IG =0, C和D兩點(diǎn)電位相等，根據(jù)基爾霍夫定律，可得方程組（1） ?I1R?I3RX?I2R3?I1R1?I3Rn?I2R2 ?I3?I2?R1?I2?R3?R2?解方程組得RX?R2R3?RRR1? R

10、1?R1R3?R2?R1?R1R?通過(guò)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，同時(shí)調(diào)節(jié)R1、R2、R3、R,使得R2R3成立，則（2） ?R1R式中第二項(xiàng)為零，待測(cè)電阻Rx和標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的接觸電阻Rin1、R ix2均包括在低電阻導(dǎo)線 Ri內(nèi)，則有Rx?RRn R1但即使用了聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，也很難完全做到 R2/R1?R3/R o為了減小式中第二項(xiàng)的影響，應(yīng)使用盡量粗的導(dǎo)線，以減小 電阻Ri的阻值，使式第二項(xiàng)盡量小，與第一項(xiàng)比較可以忽略， 以滿足式。參考：銅棒：1.694 10-8 Q m呂棒：2.7 10-8 Q - m所用到的器材：直流復(fù)射式檢流計(jì)、0.02級(jí)QJ36型雙臂兩用電橋、059-A 型電流表、電源、單刀雙

11、擲開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：直流電橋：0.02級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電阻：Rn=0.001?0.01 級(jí) 彳=2mm一、鋁棒的平均值和不確定度的計(jì)算鋁棒的直徑和A類不確定度:n=6 x=5.0001x2=5.002xxxx3 4 5 6=4.988 =5.000 =5.000 =4.988 nx?xi/n? 4.996i?1?xi?x/?n?1?0.008246i?1 n n2?A?xi?x/?n?1?*n?0.003366i?12以 A=0.003366 tP=1.11 c=3A 0=0.002以 B=A 0/c=0.000667 kp=1U0.68?tP*?AkP*?B?0.002985652?2二、銅

12、棒的平均值和不確定度的計(jì)算 銅棒的直徑和A類不確定度： n=6 x=4.9801x2=4.974xxxx3 4 5 6=4.988 =4.980 =4.980 =4.978nx?xi/n? 4.980i?1?xi?x/?n?1?0.008654i?1n2 ?A?xi?x/?n?1?*n?0.003366i?12銅棒的B類不確定度與合成不確定度： '=0.003366 tP=1.11 c=3A 0=0.002以 B=A 0/c=0.000667 kp=1U0.68?tP*?A?kP*?B?0.00265922三、40cm銅棒電阻R的測(cè)量與數(shù)據(jù)處理: (1)平均值和A類不確定度：n=6x=

13、1600.031 x2=1600.01 xxxx3 4 5 6=1601.31 =1601.32 =1600.08 =1600.04 nx?xi/n? 1600.465i?1 ?xi?x/?n?1?0.0000021i?1 n2篇三：二級(jí)大物實(shí)驗(yàn)報(bào)告-雙臂電橋測(cè)低電阻實(shí)驗(yàn)題目：雙臂電橋測(cè)量低電阻實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆针p臂電橋的工作原理，并用雙臂電橋測(cè)量金屬材料的電阻率實(shí)驗(yàn)原理：低電阻是指電阻值小于1Q的電阻。當(dāng)測(cè)量低電阻時(shí)，必須考慮接觸電阻和導(dǎo)線電阻對(duì)測(cè)量產(chǎn)生的影響，故普通的伏安法和惠斯通電橋法就失效了。（如下圖）根據(jù)惠斯通電橋結(jié)合四端接法改進(jìn)成的雙臂電橋可消除附加電阻的影響。（右下圖）由于接觸電阻R

14、n1、Rn2、Rx1、Rx2均與大電阻R、R1、R2、R3串聯(lián)，故其影響可以忽略，當(dāng)電橋平衡時(shí)，IG=0,由基爾霍夫定律，得：?I1R?I3RX?I2R3? ?I1R1?I3Rn?I2R2?I3?I2?R1?I2?R3?R2?解得：RX?RR1R1?R2R3? ?R3?R2?R1?R1R?RR1通過(guò)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)R、R1、R2、R3,使得R2R1?R3R成立，那么有：RX?RR1Rn實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、測(cè)量銅棒長(zhǎng)度（各 6次）2、按圖連接好電路，分別選取30cm和40cm長(zhǎng)度接入電路，將雙刀雙擲開(kāi)關(guān)正反各打三次，各得 6個(gè)電阻數(shù)據(jù)3、同銅棒，測(cè)量鋁棒 40cm接入電路的電阻4、根據(jù)所得數(shù)據(jù)算由各

15、自的電阻率，并計(jì)算銅棒40cm接入電路時(shí)的數(shù)據(jù)不確定度。實(shí)際電路圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)分析：根據(jù)電阻率的計(jì)算公式以及Rx的表達(dá)式可以得到：?DRRn4LR12?鋁棒直徑平均值6?DD?i?1i6 ?4.990?4.996?4.997?4.992?4.991?4.9956mm?4.994mm測(cè)量所得電阻的平均值：6?RR?i?1i6 ?754?749?754?752?756?7506?753?那么計(jì)算得?DRRn4LR12?3.14?753?0.00124?0.4?1000?m?3.69?10?8?m銅棒直徑平均值：6?DD?i?1i6 ?4.985?4.980?4.987?4.984?4.988?4

16、.9816mm?4.984mm測(cè)量所得電阻的平均值：7?RR?i?1i6 ?1194?1199?1196?1199?1197?11966?1197?那么計(jì)算得?DRRn4LR12?3.14?1197?0.00124?0.3?1000?m?7.78?10?8?m銅棒直徑40cm銅棒接入電路時(shí)：（進(jìn)行不確定度計(jì)算）平均值：6?DD?i?1i6 ?4.985?4.980?4.987?4.984?4.988?4.9816mm?4.984mm測(cè)量所得電阻的平均值：6?RR?i?1i6 ?1605?1610?1608?1610?1607?16096?1608?那么計(jì)算得 ?DRRn4LR12?3.14?1

17、608?0.00124?0.4?1000?m?7.84?10?8?m直徑D的測(cè)量列的標(biāo)準(zhǔn)差為 ?ii)2 n?1222222 ?.987）?6?1mm?0.003mm取P=0.95,查表得t因子tP=2.57,那么測(cè)量列 D不確定 度的A類評(píng)定為tP?n?2.57?0.0036mm?0.003mm儀器（千分尺）的最大允差A(yù)儀=0.001mm,按照正態(tài)分布算，測(cè)量列的不確定度的B類評(píng)定uB?C?0.0013mm?0.0003mm那么合成不確定度62222U?tP?kPuB?0.003?mm?0.003mm,P?0.95 電阻R的測(cè)量列的標(biāo)準(zhǔn)差為?ii)2n?122?22 ?26?1 ?2?取P=0.95,查表得t因子tP=2.57,那么測(cè)量列 R不確定 度的A類評(píng)定為tP?n?2.57?26?2?儀器(電阻箱)為0.02級(jí)，那么A儀= 1608X 0.02% Q =0.32,Q 考慮到人的判斷相對(duì)來(lái)說(shuō)比較精確，因此認(rèn)為 uB (R)=A儀=0.32 0。那么合成不確定 度?6222 2 U? tP?kPuB?2?2?,P?0.95又有 U (Rn) =0.01% X 0.001 Q=1K70U (R1) =1000 X 0.02% Q =0.2 Q UL) =2mm 根據(jù)不確定度的傳遞公式應(yīng)該有： U ?