物理實(shí)驗(yàn)研究性報(bào)告.doc

雙電橋測(cè)低電阻研究性實(shí)驗(yàn)報(bào)告【關(guān)于電阻】在物理學(xué)中，用電阻（Resistance）來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻是導(dǎo)體本身的一種特性。電阻元件是對(duì)電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件。電阻元件的電阻值大小一般與溫度，材料，長(zhǎng)度，還有橫截面積有關(guān)，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1時(shí)電阻值發(fā)生變化的百分?jǐn)?shù)。電阻是所有電子電路中使用最多的元件。 【開爾文雙電橋測(cè)低電阻】 單電橋橋臂上的導(dǎo)線電阻和接點(diǎn)處的接觸電阻約為10-3量級(jí)。由于這些附加電阻與橋臂電阻相比小得多，故可忽略其影響。但若用它測(cè)以下的電阻時(shí)，這些附加電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響就突出了。開爾文雙電橋可用于測(cè)量10-6的電阻，有效地消減了附加電阻的影響。【儀器】指針式檢流計(jì)、直流穩(wěn)壓電源、滑線變阻器、待測(cè)電阻、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、QJ19型單雙電橋【原理】）雙電橋線路結(jié)構(gòu)及消減附加電阻影響的原理（）、（）為雙電橋線路結(jié)構(gòu)及其等效電路。雙電橋在線路結(jié)構(gòu)上與單電橋有兩點(diǎn)顯著不同：待測(cè)電阻x和橋臂電阻N（標(biāo)準(zhǔn)電阻）均為四端接法；增加兩個(gè)高阻值電阻3、4，構(gòu)成雙電橋的“內(nèi)臂”。雙電橋及其等效電路四端電阻外側(cè)的兩個(gè)接點(diǎn)稱為電流端，通常接電源回路，從而將電流端的附加電阻折合到電源回路的電阻中。圖中，1、1兩接點(diǎn)的附加電阻折入了電源內(nèi)阻。1、3兩接點(diǎn)用短粗導(dǎo)線相連，設(shè)1、3間附加電阻為。后面將證明，若1、2、3、4及N滿足一定條件，即可消減對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。四端電阻內(nèi)側(cè)的兩個(gè)接點(diǎn)稱為電壓端，通常接高電阻回路或電流為零的補(bǔ)償回路。圖中，2、2端接觸電阻分別并入1、2；2、4端接觸電阻分別并入3、4。由于1、2、3、4本身電阻很高，所以這些附加電阻對(duì)它們的影響甚微。此外，電壓端之間的部分即為低電阻本身，無(wú)另外的連接導(dǎo)線，故有效地消除了導(dǎo)線電阻的影響。）雙電橋的平衡條件調(diào)節(jié)平衡，就是調(diào)節(jié)電阻1、2、3、4和N，使、兩處等電位，檢流計(jì)電流g。由圖（）中所示電流方向，考慮到11，22，33，44，可列出方程聯(lián)立求解得（）雙電橋在結(jié)構(gòu)上盡量做到使上式第二項(xiàng)滿足，故該式就是雙電橋的平衡條件。只要待測(cè)低電阻按四端接法接入測(cè)量，就可像單電橋那樣用來(lái)計(jì)算x了?！緦?shí)驗(yàn)要求】（）按圖接線。經(jīng)檢查后接通電。電源要按恒流源使用，電流調(diào)節(jié)為.。（）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的粗估值選定1=2=100值。（）依次正反兩次測(cè)量銅棒長(zhǎng)為40cm、35cm、30cm、25cm、20cm、15cm、10cm、5cm時(shí)的電阻。（d）多次測(cè)量銅棒的直徑來(lái)計(jì)算橫截面積實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄電壓15V 電流1A 1=2=100銅棒直徑：(1)4.01mm；(2)4.02mm；(3)3.98mm；(4)4.01mm；(5)4.02mm；(6)4.00mm；(7)4.00mm；(8)4.00mm銅棒不同長(zhǎng)度值對(duì)應(yīng)的3和4的值：銅棒長(zhǎng)度（cm)510152025303540電阻值（正測(cè)）（） 31.50 61.54 92.15 120.61 150.19 181.06 211.21 239.77電阻值（正測(cè)）（） 30.00 61.10 91.66 119.91 148.68 180.36 209.91 238.77實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理銅棒平均直徑d=4.005mm橫截面積=1.260*按一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)：令x=l、y=R，并設(shè)一元線性回歸方程y=ax+b，其中（m)()10.0530.750.0025 945.56251.537520.1061.320.0100 3760.14246.13230.1591.900.02258445.6113.78540.20120.260.0400 14462.467624.05250.25149.440.0625 22332.313637.3660.30180.710.0900 32656.104154.21370.35210.560.1225 44335.513673.69680/40239.270.1600 57250.132995.708平均0.225 135.526250.06375 .4808438.31由一元線性回歸法的計(jì)算公式：，求得b= 595.55 =0.0075/m0.999極接近于1，說(shuō)明R與l高度線性相關(guān)。10.880.00013/m =(0.00750.0001)/m實(shí)驗(yàn)總結(jié)在本次實(shí)驗(yàn)中，從操作上來(lái)說(shuō)，我學(xué)會(huì)了使用QJ19型單雙電橋、檢流計(jì)等以前沒用過的電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，熟練了電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟、基本操作，比如電路的連接、電路故障的解決、電路的設(shè)計(jì)等等。從實(shí)驗(yàn)操作上來(lái)說(shuō)收獲很大，實(shí)驗(yàn)技巧和技能得到一定