实验报告(双臂电桥测低电阻)

内容发布更新时间 : 2024/6/1 15:47:12星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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实验报告(双臂电桥测低电阻)

姓名:齐翔 学号:PB05000815 班级:少年班

实验台号:2(15组2号)

实验目的

1. 学习掌握双臂电桥的工作原理、特点及使用方法。 2. 掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。 3.学习利用双臂电桥测低电阻,并以此计算金属材料的电阻率。

实验原理

测量低电阻(小于1?),关键是消除接触电阻和导线电阻对测量的影响。利用四端接法可以很好地做到这一点。

根据四端接法的原理,可以发展成双臂电桥,线路图和等效电路如图所示。?标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为

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Rix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为Rn1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。

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)

?I1R?I3RX?I2R3? ?I1R1?I3Rn?I2R2???I3?I2?R1?I2?R3?R2?

解方程组得

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(1)

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RX?

?R2R3?RRR1?R1??? ??R1R3?R2?R1?R1R? (2)

通过联动转换开关,同时调节R1、R2、R3、R,使得

R2R3成立,则(2)?R1R式中第二项为零,待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、R ix2均包括在低电阻导线Ri内,则有

RRn R1Rx? (3)

但即使用了联动转换开关,也很难完全做到R2/R1?R3/R。为了减小(2)式中第二项的影响,应使用尽量粗的导线,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。 参考:

铜棒:1.694×10-8Ω·m 铝棒:2.7×10-8Ω·m

所用到的器材:

直流复射式检流计、0.02级QJ36型双臂两用电桥、059-A型电流表、电源、单刀双掷开关,导线若干

实验数据处理:

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直流电桥:0.02级

标准电阻:Rn=0.001?????0.01级 △估(L)=2mm

铜棒 铝棒

4.980 5.000 4.974 5.002 4.988 4.988 4.980 5.000 4.980 5.000 4.978 4.988 一、 铝棒的平均值和不确定度的计算

铝棒的直径和A类不确定度:

n=6 x1=5.000

x2=5.002

x 3=4.988 x 4=5.000 x 5=5.000 x 6=4.988

x??xi/n? 4.996

i?1n???xi?x/?n?1??0.008246

i?1n??2精品资料

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?

A??xi?x/??n?1?*n??0.003366

i?1n??2铝棒直径的B类不确定度和合成不确定度:

μA=0.003366 tP=1.11 c=3 Δ0=0.002

μB=Δ0/c=0.000667 kp=1

U

0.68??tP*?A???kP*?B??0.00298565

22二、铜棒的平均值和不确定度的计算

铜棒的直径和A类不确定度:

n=6 x1=4.980

x2=4.974

x 3=4.988 x 4=4.980 x 5=4.980

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