二級實驗雙臂電橋測電阻

雙臂電橋測低電實驗?zāi)康?實驗原理電阻按照阻值大小可分為高電阻(100K以上)、中電阻(1～100K)和低電阻(1以下)三種。(又稱開爾文電橋)10-5~102電阻的測量。本實驗要求在掌握雙臂電橋工作原理的基礎(chǔ)上，臂電橋測金屬材料的電我們接線電阻和接觸電阻是怎樣對低值電阻測量結(jié)果產(chǎn)生影響的。例如用表和毫伏R＝V／IRx，電路圖如圖1所示，考慮到電流表、毫伏表與測量電阻的接觸電阻后，等效電路圖如圖2RgRi3Ri4,因此他們對于毫伏表的測量影響可忽略不計，此時Ri2電阻Ri1和Ri2因此，為了消除接觸電阻對于測量結(jié)果的影響，需要將接線方式改成下圖3x4xxx。接于電流測量回路中成為電流頭的兩端(、)電壓接頭的兩端(、)是各自分開的，許多低電阻的標準電阻都做成四端鈕方式。Rn電流頭接觸電阻為Rin1、Rin2Rx的電流頭接觸電阻為Rix1、Rix2，都連接到雙臂電橋測量回路Rn1、Rn2RxRx1、Rx2，，當(dāng)電橋平衡時，通過檢流計G的電流IG0,CD兩點電位相等，根據(jù)I1RI3RX 1 I3RnI21

3IIRI3

R2X RX

R3R

R2

R1

R3R

通過聯(lián)動轉(zhuǎn)換開關(guān)，同時調(diào)節(jié)R1、R2、R3、RR2

Rx和標準電阻Rn的接觸電阻Rin1、Rix2均包括在低電阻導(dǎo)線RiXn RRXn

R2R1R3R。為了減小(2)響，使用盡量粗的導(dǎo)線以減小電阻Ri的阻值(Ri<0.001)，使(2)式第二項盡量小，與第一項比較可QJ型雙臂電橋（級、JWY（5A15V（5A低電阻測試架（待測銅、鋁棒各一根、直流復(fù)射式檢流計（C15/46型實驗實 內(nèi)臂電橋測量金屬材料（銅棒、鋁棒）的電阻慮，先用（3）式測量Rx,再求將銅棒安裝在測試架上，按實驗電路圖接線。選擇長度為cm，調(diào)節(jié)R1，R2為1000調(diào)節(jié)R使得檢流計指示為0，讀出此時R的電阻值。利刀開關(guān)換向，正反方向各測量3組40cm,16D2Rx和，再求40cm長度，計算測量值15RV、AU、I，則先將鋁棒(后測銅棒)X1X0.1實驗數(shù)據(jù)L=40cm123456L=30cm123456L=40cm1234560.010.001電 0.02自行設(shè)計的實驗: 實驗分析（一）電阻率的1、L=40cmD4.991mmR1592.407xRRx

R0.001103R106n1RxS

8 誤差計算

P=0.95的誤差計算為tt0.95uAD的不確定度的計算nxinxin1nuAn

1.347103B2A2A+Rnxinxin1nuAn

B 000.02%A2A2+B電阻電阻箱引起的誤差：(R標準電阻Rn的不確定度：(標準電阻的級別為0.01級B=0.0010.01%=10-B3 =k/C1.96107 1.1316103 3B=10003u0.95=kpB/C1.960.2

BRn/u0.95=kpB/CRn/

33x由可得：x

S/lD2R lnln4

2lnDlnRln

lnllnd2dDdR

dldR1 u

u

u

4D

R

Rn

l

R1

D R

Rn

l

R1

2.3153

1.1316107

0.2263

0.2263：

=4

m7.78810-8mu0.149108

1592.407

1000比例電阻R1U(R) 1(0.02%)24銅棒長度L的不確定度：Δ估UU(L)20.7mmU(L)L)2m所以L=40cm7.7880.149108m2、L=30cmD4.991cmR1186.25xRRx

R0.001103R106n1RxS

8 7.7621083、L=40cmD5.00633mmR693.5983xRRx

R0.001103R1066.935983104n1RxS

8 4、誤差分析RiRx（二）自行設(shè)計測量低電阻經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)原記錄數(shù)據(jù)中L=40cm有誤，記錄時寫錯了，實際應(yīng)為L=30cmR D2R

4.9911032m x 7.792108m

4測量中直接用萬用數(shù)字的表頭直接與C、D出引出的導(dǎo)線并聯(lián)，其接觸可能不是很好，導(dǎo)實驗設(shè)計本身也有誤差,電壓表分流,導(dǎo)致I偏大,實驗中用的是四位半萬用數(shù)字的200

R

I 1.195

1.950.0116 Rx

xI

1.950.0116