低电阻的测量【报告】.docx

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八、厂2、丫3、厂4表现出来的电路图由于电压表内阻较大，故厂］厂4对其影响不大可以忽略，而八、厂3与相解决上述问题的关键在于消除厂2、八的影响如图C就可达到这个目的，它将低电阻人’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/^和已知标准低电阻人,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所不，八、厂2、厂3、厂4为接触电阻和导线电阻，比较人「与两端电压时， 用通过两个分压电路adc和blbb2去比较b、d两点的电势山于7?1、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八、厂2、八和几取某一值可使Ig = 设通过人’的电流为I，则R,acUdc = U cR3 + R4 Irs k + Ri + R)Rj + r4由于r2〈〈 ffl, r2屁.上两式中取I %= I相除（磯+他乜）乔斤二乔瓦也Rx = Rs1 + H1)1 +心从上式可以看出当& = &时那么可以消除接触电阻八的影响R3 & -R書乩即在满足N = Uh = o）和* = 时可用上式可算出Rx/<3 /<3 /<2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力rxi（d）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22.5C下测得铜棒和铝棒的直径项目长度cm12345铜棒DI mm37. 104. 924. 924. 944. 924. 90铝棒D2 mm37. 104. 904. 924. 944. 904. 92表二项目左偏中值右偏铜棒00.001280.001120.00114铝棒0. 0005460.0005420.000535数据处理:所测直径平均值_ ] 5=4.92mm5 i=i平均值的标准偏差分别反仇-万JS 亓=1 上 =0.0024""”巾 V 5x4_ ] 5D2 = = 4.92mm5 i=i=0.0028mm合成标准不确定度分别为uc (DJ = ()]) + %；()]) = Js# + A?/3 = 0.029mmuc (D2) = J %： (Z)2) + %；(2)= Js 寻 + A?/3 = 0.029mm uc (L) = 0.005mmS铜=2nR^R；-R4+R；-R4=889.34divS铝=2nR^R；-R4+R；-R4=5323.21div铜棒和铝棒的灵敏度有以上数据克铜和铝的电阻率=兀RD o 0000625Q • mm4厶=兀RD? 0.00002770 • mm4厶铜和铝电阻率的合成不确定度"c(0 铜)="c (厶)=1 (决^2 诚(DJ +(尊)2 诚(心)+ (常)2 诚(厶)=0.00000425。

•加加 Y 处铜 oL)2 •必(0) + (聖驴• Uc (7?e) + (―^)2 • (L) = 0.00000531Q - mm6R 钻 u dL所以彳铜=(0.0000625 土 0.00000425)0 • mm彳铜=(0.0000277 土 0.00000531)0 • mm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。