二级实验双臂电桥测电阻

双臂电桥测低电实验目的 实验原理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。(又称开尔文电桥)10-5~102电阻的测量。本实验要求在掌握双臂电桥工作原理的基础上，臂电桥测金属材料的电我们接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用表和毫伏R＝V／IRx，电路图如图1所示，考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路图如图2RgRi3Ri4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计，此时Ri2电阻Ri1和Ri2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3x4xxx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(、)电压接头的两端(、)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。Rn电流头接触电阻为Rin1、Rin2Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，都连接到双臂电桥测量回路Rn1、Rn2RxRx1、Rx2，，当电桥平衡时，通过检流计G的电流IG0,CD两点电位相等，根据I1RI3RX 1 I3RnI21

3IIRI3

R2X RX

R3R

R2

R1

R3R

通过联动转换开关，同时调节R1、R2、R3、RR2

Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、Rix2均包括在低电阻导线RiXn RRXn

R2R1R3R。为了减小(2)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QJ型双臂电桥（级、JWY（5A15V（5A低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根、直流复射式检流计（C15/46型实验实 内臂电桥测量金属材料（铜棒、铝棒）的电阻虑，先用（3）式测量Rx,再求将铜棒安装在测试架上，按实验电路图接线。选择长度为cm，调节R1，R2为1000调节R使得检流计指示为0，读出此时R的电阻值。利刀开关换向，正反方向各测量3组40cm,16D2Rx和，再求40cm长度，计算测量值15RV、AU、I，则先将铝棒(后测铜棒)X1X0.1实验数据L=40cm123456L=30cm123456L=40cm1234560.010.001电 0.02自行设计的实验: 实验分析（一）电阻率的1、L=40cmD4.991mmR1592.407xRRx

R0.001103R106n1RxS

8 误差计算

P=0.95的误差计算为tt0.95uAD的不确定度的计算nxinxin1nuAn

1.347103B2A2A+Rnxinxin1nuAn

B 000.02%A2A2+B电阻电阻箱引起的误差：(R标准电阻Rn的不确定度：(标准电阻的级别为0.01级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比例电阻R1U(R) 1(0.02%)24铜棒长度L的不确定度：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、误差分析RiRx（二）自行设计测量低电阻经检查发现原记录数据中L=40cm有误，记录时写错了，实际应为L=30cmR D2R

4.9911032m x 7.792108m

4测量中直接用万用数字的表头直接与C、D出引出的导线并联，其接触可能不是很好，导实验设计本身也有误差,电压表分流,导致I偏大,实验中用的是四位半万用数字的200

R

I 1.195

1.950.0116 Rx

xI

1.950.0116