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)(1)解方程组得(2)通过联动转换开关,同时调节R1、R2、R3、R,使得成立,则(2)式中第二项为零,待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、Rix2均包括在低电阻导线Ri内,则有(3)实际上即使用了联动转换开关,也很难完全做到。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。实验数据处理:1、基本常数数据:△L=2mm,R(n)=0.001Ω,R1=1000Ω。2、30cm铜棒的数据记录:+-+-+-平均R值(Ω)1220122111801210122012241212.53、40cm铜棒数据记录:+-+-+-平均R值(Ω)16151624161516231617162216204、40cm铝棒数据记录:+-+-+-平均R值(Ω)7487587497587487587535、直径的测量:D(mm)123456平均铜棒4.9704.9724.9774.9784.9754.9814.9755铝棒4.9884.9904.9924.9924.9904.9854.98956、计算电阻率ρ:根据公式得出电阻率为:ρ=(ρ1+ρ2)/2=7.87*10(-8)Ω*m不确定度分析:只对40cm的铜棒数据做不确定度分析。1、D:Ua=0.00165,Ub=0.001/√3=0.000577,U(D)=0.0017mm2、L:U(L)=2mm3、R:U(R)=2Ω由误差分析公式知道:△ρ/ρ=△D/D+△L/L+△R/R=0.0083,△ρ=7*10(-10)ρ=(787±7)*10(-10)Ω*m思考题:1、如果将标准电阻和待测电阻电流头和电压头互换,等效电路有何变化,有什么不好?如果将他们的两个接头互相...