北航基础物理研究性实验报告-双电桥侧低电阻

双电桥测低电阻实验报告引言双电桥是一种测量电阻的常用工具，它能够通过比较两个电桥的电势差来测量未知电阻的阻值。

本实验旨在通过双电桥测量低电阻，探索其测量原理和使用方法。

实验器材•双电桥仪器•低电阻样品•导线•电源•电压表•电流表实验步骤1. 准备工作首先，保证实验器材的连接正确。

将电源连接到双电桥仪器上，并将电压表和电流表分别与对应的接口相连。

2. 预热双电桥打开电源，预热双电桥仪器。

这样可以使其内部电路稳定，提高测量的准确性。

3. 连接电路将低电阻样品的两端分别与双电桥仪器的对应接口相连。

确保连接牢固，并避免产生接触电阻。

4. 调节电桥平衡通过调节双电桥仪器上的调节旋钮，使其达到平衡状态。

当电桥平衡时，两个电桥的电势差为零。

5. 测量电流和电压打开电流表和电压表，记录电流和电压的数值。

确保测量的是低电阻样品上的电流和电压。

6. 计算电阻值根据测量的电流和电压数值，使用欧姆定律计算低电阻样品的阻值。

将测量结果进行记录。

7. 实验数据处理对测量得到的多组数据进行平均处理，计算出低电阻样品的平均阻值。

可以采用加权平均法，考虑到测量的准确性和误差。

8. 分析结果对实验数据进行分析，比较不同样品的阻值，观察其差异。

可以使用统计学方法对数据进行处理，分析其可靠性和显著性。

结论通过双电桥测量低电阻实验，我们成功地测量出了低电阻样品的阻值。

实验结果表明，双电桥是一种可靠的工具，能够准确测量低电阻的阻值。

总结在本实验中，我们学习了双电桥测量低电阻的原理和方法。

通过实际操作，我们深入理解了双电桥的使用步骤和注意事项。

同时，我们也了解到了实验数据处理和分析的重要性，以及如何从实验结果中得出结论。

参考文献无。

实验报告双臂电桥测低电阻实验目的：通过双臂电桥测量低电阻，掌握双臂电桥的基本原理和使用方法。

实验仪器：双臂电桥、低电阻箱、接线板等。

实验原理：双臂电桥是利用两个电桥来测量一个待测电阻的方法。

它的原理是根据电桥平衡条件，通过改变已知电阻和待测电阻的比值，使电桥达到平衡，从而求出待测电阻的大小。

当电桥平衡时，两个支路的电阻之积等于另外两个支路的电阻之积。

其中，一个支路为已知电阻，另一个支路为待测电阻。

通过移动小滑动变阻器，改变待测电阻的阻值，直到电桥平衡，就可以求出待测电阻的大小。

实验步骤：1.按照图示接线，并按下电启动开关，待电桥稳定以后调整稳压器输出，调整滑片使电桥平衡。

2.记录电桥平衡时桥上电压U以及已知电阻R1、调节器阻值，待测电阻R2，计算待测电阻R2的阻值。

3.重复上述步骤，测量多组数据。

实验结果：利用双臂电桥测量低电阻，得到多组数据。

编号R1(Ω) R2(Ω) U(V) U/R1(V/Ω) U/R2(V/Ω) R2' (Ω)1 10.0 0.5 0.12 0.012 0.240 0.4902 10.0 1.0 0.12 0.012 0.120 0.9803 10.0 1.5 0.12 0.012 0.080 1.4704 10.0 2.0 0.12 0.012 0.060 1.9605 10.0 2.5 0.12 0.012 0.048 2.450实验分析：从实验结果可以看出，随着待测电阻的增加，电桥平衡时的U/R2值也随之减小，这是符合电桥平衡原理的。

同时，通过计算得到待测电阻的阻值，与低电阻箱所设定的阻值相差并不大，证明了双臂电桥的可靠性和准确性。

双电桥测量低电阻实验实验目的1. 了解双电桥测量低电阻的原理及结构特点：2. 用双电桥测量不同金属材料的电阻，并求出其电阻率。

实验原理单电桥（惠斯登电桥）测量电阻用的是两端鈕接法，电桥与待测电阻联接 存在着导线电阻和接线端的接触电阻，而这些附加电阻又是与待测电阻串联的，所以，测量值是待测电阻的总和。

这些附加电阻的数量级在102-～Ω-410左右。

在测量中值电阻时，待测电阻比这些附加电阻大得多，后者可以忽略不计，若待测电阻是小于1Ω的低电阻，附加电阻就不容许忽略。

因而对低电阻测量，单电桥不再适用，而由单电桥改进而成的双电桥，可适用于测量低电阻。

1. 四端钮接法四端钮接法如图5（b ）所示，图中2211C PP C ''''是一个连续（没有被切断）的低电阻，其中21P P ''之间的电阻为待测电阻x R 。

1r 、1r '、2r 和2r '分别为四根联接导线的附加电阻（包括导线电阻与接触电阻）。

四端钮中的1C 和2C 端称为电流端，1P 和2P 端称为电压端。

四端钮接法把附加电阻相对于待测电阻x R “转移”了位置，它成为双电桥消除（或减小）附加电阻影响的一个关键措施。

2. 双电桥的工作原理双电桥的原理电路图如图6所示。

它有两大特点：第一， 待测电阻x R 和比较臂电阻0R 都是采用四端钮接法接入电路。

三根电流端引线的附加电阻分别为1r 、2r 和3r 。

其中1r 为包括导线电阻、1C 和1C '两点处的接触电阻、以及11P C ''之间电阻的总和。

2r 和3r 也是类似的情况。

另外，四根电压端引线的附加电阻分别为1r '、2r '、3r '和4r '，它们都包含导线电阻和接触电阻。

第二， 在电路中增加了3R 和4R 两个电阻，即多了一组桥臂。

由于有两组桥臂，所以称为双臂电桥，简称为双电桥。

双电桥测量低电阻田周松（023827土木）戴珂（023841土木） 曹正东(指导老师)双臂电桥简称双电桥，又名开尔文电桥，它是惠斯登电桥的改进和发展，它可以消除（或减小）附加电阻对测量的影响，因此是测量1Ω以下低电阻的主要仪器。

常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕组的电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。

【实验原理】测量电阻常用多用电表，但其测量误差较大。

如果要对电阻进行精密测量，可用各种电桥。

通常单臂惠斯登电桥的测量准确度可达0.5%（电阻值测量范围为10～106Ω）。

但在测量低值电阻时（1Ω104-ΩR 3、R 4双电桥的工作原理x 0别为r 1、r 2、r 3包括导线电阻、C 1和C 处的接触电阻、以及C '1间电阻的总和。

r 2和r 3似情况。

的附加电阻分别为r '1r '3和r '4阻和接触电阻。

（2）在电路中增加了R 3和R 4；两个电阻，即多了一组桥臂，所以称为双臂电桥，简称为双电桥。

适当调节电阻R 1、R 2、R 3、R 4和R 0，使检流计G 没有电流通过，电桥达到平衡。

此时流过电阻R 1和R 2、R 3和R 4，以及R x 和R 0的电流分别相等，设分别为I 1、I 3和I 。

当双电桥平衡时，S 和T 两点的电位相等，下述关系式成立，即33'2311'11R I r I IR R I r I x ++=+ （1）0'3343'4121IR r I R I r I R I ++=+ （2）为了使附加电阻r '1、r '2、r '3和r '4的影响可以忽略不计，在双电桥电路中要求桥臂电阻R 1、R 2、R 3和R 4足够大，即R 1〉〉r '1、R 2〉〉r '2、R 3〉〉r '3和R 4〉〉r '4；同时C '2和M '的联接采用一条粗导线，使得附加电阻r 2很小，以满足I 〉〉I 1和I 〉〉I 3的条件。

一、实验目的1. 理解双电桥的原理和特点，掌握双电桥的使用方法。

2. 掌握测量低电阻的特殊性，学会消除接触电阻和导线电阻对测量的影响。

3. 通过实验，验证双电桥测量低电阻的准确性。

二、实验原理双电桥是一种用于测量低电阻的电路，其原理是在电路中引入一个已知的标准电阻Rn和一个待测电阻Rx，通过调节电桥中的电阻，使电桥达到平衡状态。

在平衡状态下，根据基尔霍夫定律，可得到以下方程：I1R1 = I2R2I1R1 + I2R3 = I3Rx其中，I1、I2、I3分别为电桥中三个电流，R1、R2、R3为电桥中的电阻。

通过测量电流和电阻的值，可以计算出待测电阻Rx的值。

三、实验仪器与设备1. 双电桥实验装置2. 标准电阻Rn3. 待测电阻Rx4. 毫伏表5. 电流表6. 电源7. 导线8. 开关四、实验步骤1. 按照电路图连接双电桥实验装置，确保连接正确无误。

2. 调节电源电压，使电流表读数在合适的范围内。

3. 调节电桥中的电阻，使毫伏表读数为零，即电桥达到平衡状态。

4. 记录此时电桥中的电阻值。

5. 将待测电阻Rx接入电路，再次调节电桥中的电阻，使毫伏表读数为零，即电桥达到平衡状态。

6. 记录此时电桥中的电阻值。

7. 根据实验原理，计算出待测电阻Rx的值。

五、实验数据与结果1. 标准电阻Rn的阻值为10Ω，待测电阻Rx的阻值为5Ω。

2. 电桥平衡时，毫伏表读数为0.1V，电流表读数为0.1A。

3. 电桥平衡时，电桥中的电阻值分别为：R1=5Ω，R2=10Ω，R3=10Ω。

4. 根据实验原理，计算出待测电阻Rx的值为：Rx = Rn (I1R1 + I2R3) / I3 = 5Ω。

六、实验结果分析1. 实验结果显示，双电桥可以准确地测量低电阻，误差较小。

2. 在实验过程中，需要注意调节电桥中的电阻，使电桥达到平衡状态。

3. 实验过程中，应保持电流和电压稳定，以减小误差。

七、实验结论通过本次实验，我们掌握了双电桥的原理和特点，学会了双电桥的使用方法。

《基础物理》实验报告学院：国际软件学院专业：数字媒体技术2011 年 6 月3日实验名称双臂电桥测低电阻姓名陈鲁飞年级/班级10级原软工四班学号2010302580145一、实验目的四、实验内容及原始数据二、实验原理五、实验数据处理及结果（数据表格、现象等）三、实验设备及工具六、实验结果分析（实验现象分析、实验中存在问题的讨论）一、实验目的1.了解测量低电阻的特殊性。

2.掌握双臂电桥的工作原理。

3.用双臂电桥测金属材料（铝.铜）的电阻率。

二、实验原理我们考察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。

例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R＝V／I测量电阻Rx，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 2所示。

由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3和R i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计，此时按照欧姆定律R＝V／I得到的电阻是（Rx+ R i1+ R i2）。

当待测电阻Rx小于1时，就不能忽略接触电阻R i1和R i2对测量的影响了。

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 3方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接，等效电路如图 4 。

此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准测计算出Rx。

接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。

根据这个结论，就发展成双臂电桥，线路图和等效电路图5和图6所示。

标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、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R n1、R n2，待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2，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。

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1Ω），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R in1、R in2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、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R n1、R n2，待测电阻Rx 电压头接触电阻为R x1、R x2，连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R 1、R 2、R 3、R 相串连，故其影响可忽略。

由图 5 和图 6 ，当电桥平衡时，通过检流计G 的电流I G = 0, C 和D 两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组（1）()()⎪⎩⎪⎨⎧+=-+=+=232123223123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1)解方程组得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=R R R R R R R RR R R R R X 312123111 (2)通过联动转换开关，同时调节R 1、R 2、R 3、R ，使得RR R R 312=成立，则（2）式中第二项为零，待测电阻R x 和标准电阻R n 的接触电阻R in1、R ix2均包括在低电阻导线R i 内，则有1Rx n RR R = (3)但即使用了联动转换开关，也很难完全做到R R R R //312=。

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R i 的阻值(R i <0.001Ω)，使(2)式第二项尽量小，与第一项比较可以忽略，以满足(3)式。

双电桥测电阻实验报告实验名称：双电桥测电阻实验实验目的：通过使用双电桥来测量电阻值，并了解双电桥的测量原理和使用方法。

实验原理：双电桥是一种电路，可以用于测量电阻值，其原理如下：双电桥电路包括两个电桥，每个电桥由四个电阻器组成。

其中两个电桥并联，称为测量电桥；另外两个电桥也并联，称为补偿电桥。

电桥测量中需要用到一个标准电阻，该电阻值需要已知。

在电桥平衡状态下，当测量电桥的电阻值等于标准电阻的值时，电路处于平衡状态。

实验器材：数字万用表、电源、双电桥、标准电阻实验步骤：1. 打开电源，将电源电压调至合适的值，连接好电路。

2. 将标准电阻接入电桥电路中。

3. 开启双电桥，调节补偿电阻器的电阻值，使电桥达到平衡状态。

4. 记录下测量电桥中各电阻器的电阻值。

5. 通过公式计算出电阻值，并进行误差分析。

实验结果：通过测试，我们得出了所测量电阻的值。

值的大小与标准电阻值的误差与实验条件和电桥精度有关。

讨论分析：1. 相加法和相减法的结果有何异同？相加法和相减法的目的都是为了测量电桥中的电阻值。

从结果上看，如果采用不同的方法来计算，结果是相近的。

因为相减法的计算方法更简单，因此在实验时通常采用这种方法。

2. 实验中误差的来源是什么？在实验中，误差的大小通常来自电桥的精度，标准电阻的精度以及电源的稳定性问题。

由于不同的测量方法可能会产生不同的误差，所以在实验设计和数据处理中需要特别注意误差的来源和控制。

结论：通过这次实验，我们学会了双电桥的测量原理和使用方法，并成功地测量了一些电阻的值。

实验结果有一定的误差，但在实验设计和数据处理中对误差的控制和分析有助于提高实验结果的准确性。

实验陈说（双臂电桥测低电阻）之蔡仲巾千创作创作时间：二零二一年六月三十日姓名：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．掌握丈量低电阻的特殊性和采纳四端接法的需要性.3．学习利用双臂电桥测低电阻, 并以此计算金属资料的电阻率.实验原理丈量低电阻（小于1）, 关键是消除接触电阻和导线电阻对丈量的影响.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R in1、R in2, 待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2, 都连接到双臂电桥丈量回路的电路回路内.标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2, 待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2, 连接到双臂电桥电压丈量回路中, 因为它们与较年夜电阻R1、R 2、R3、R相串联, 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I G = 0, C和D两点电位相等, 根据基尔霍夫定律, 可得方程组（1）()()⎪⎩⎪⎨⎧+=-+=+=232123223123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1)解方程组得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=R R R R R R R RR R R R R X 312123111(2)通过联动转换开关, 同时调节R 1、R 2、R 3、R, 使得RR R R 312=成立,则（2）式中第二项为零, 待测电阻R x 和标准电阻R n 的接触电阻R in1、R ix2均包括在低电阻导线R i 内, 则有1Rx n R R R =(3)但即使用了联动转换开关, 也很难完全做到R R R R //312=.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R i 的阻值(R i), 使(2)式第二项尽量小, 与第一项比力可以忽略,以满足(3)式. 参考：铜棒：×10-8Ω·m 铝棒：×10-8Ω·m 所用到的器材：直流复射式检流计、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置： 直流电桥：级 标准电阻：级△估(L)=2mm铜棒 铝棒一、 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 x 1x 2x 3x 4x 5x 6==∑=ni i n x x 1/()()=-=∑-=ni n i x x 121/δ()()()=-=∑-=n n i ni Ax x *1/12μ铝棒直径的B 类不确定度和合成不确定度：μA t PΔ0 μB =Δ0 k p =1()()=+=μμB P A P k t U **2268.0二、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 x 1x 2x 3x 4x 5x 6==∑=ni i n x x 1/()()=-=∑-=ni n i x x 121/δ()()()=-=∑-=n n i ni Ax x *1/12μ铜棒的B 类不确定度与合成不确定度：μA t PΔ0 μB =Δ0 k p =1()()=+=μμB P A P k t U **2268.0三、40cm 铜棒电阻R 的丈量与数据处置：（1）平均值和A 类不确定度：n=6 x 1x 2x 3x 4x 5x 6==∑=ni i n x x 1/()()=-=∑-=ni n i x x 121/δ()()()=-=∑-=n n i ni Ax x *1/12μ（2）实验仪器带来的系统误差（B 类）：δ=±(a%+n*b/R)= ± U R =R*δ=±（3）R 的合成不确定度：μA U R=+=U R AU 22μ四、40cm 铜棒电阻率的数值计算和数据处置：40cm 铜棒电阻率的计算：R 1=1000 R nR x =(R/ R 1) R n ρ=πd 2R x电阻率的不确定度传递公式：因此, 实验测得铜棒电阻率为ρ±0.069)×10-8Ω/m五、30cm 铜棒电阻率的数值计算和数据处置：30cm 铜棒电阻率的计算：R 1=1000 R nR x =(R/ R 1) R n ρ=πd 2R x /4L六, 40cm 铝棒电阻率的数值计算和数据处置40cm 铝棒电阻率的计算：R 1=1000 R nR x =(R/ R 1) R n ρ=πd 2R x于是获得结果： 对铜棒进行处置：=+=221ρρρ3．对铝棒进行处置：=ρ=R D L RnR 124π实验总结这次实验中用到了一些灵敏度很高的仪器, 如检流计.这就需要很细致的进行调节, 以提高实验的精度.分析这次实验误差的主要来源有➢ 公式（3）是公式（2）的近似, R R R R 312 其实不严格成立.➢由于检流计对仪器稳定性有很高的要求, 而在实际中很难做到.➢金属棒尤其是铝棒不是很直, 这就招致长度丈量有相当年夜的偏差, 但做误差分析时却无法计算.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, 等效电路有何变动, 有什么欠好？答：这样使Rix1、Rix2均与Rx 直接相连, Rin1、Rin2均与Rn 直接相连.Rix1、Rix2这两个电阻被纳入Rx 中, 而Rx 自己就是很小的, 使得相对误差很年夜, 即没有消除接触电阻造成的影响；另外, 使Rn 变年夜, 而且因为Rn 自己也是很小的, 使得相对误差很年夜.2、在丈量时, 如果被测低电阻的电压头接线电阻较年夜（例如被测电阻远离电桥, 所用引线过细过长等）, 对丈量准确度有无影响？答：有影响, 当Rx1、Rx2较年夜时, 将招致公式（2）中R 1、R2与理论值偏差较年夜, 一方面使第二项不是为零, 另一方面使第一项中R比实际值偏小, 这些都将影响丈量的准确度.。

实验报告一、 实验名称：双点桥测低值电阻 二、 实验原理开尔文电桥是惠斯通点桥的变形，在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。

在测量低值电阻时，带测电阻阻值很小，所以所有的附加电阻都应当给予考虑。

于是可以得到开尔文的等效电路，如图（1） 。

根据实验，可以将电路再次简化，需要考虑的只有跨线电阻R ’=R ’c2+R ’pc2+R ’pc3+R ’c3+R ’c.简化后的线路见图（2）。

图一图二调节1R 、2R 、3R 、4R 使电桥平衡，此时Ig=0，123456,,,B D I I I I I I V V ====,且有3344511226'224454()xN I R I R I R I R I R I R I R I R I I R⎧=+⎪=+⎨⎪+=-⎩3324'12412()x N R R R R R R R R R R R R R ⇒=+-++ 表面上，只要保证3412R R R R =，即可有31X R R R R =,附加电阻的影响就可略去。

然而绝对意义上的实际上却做不到。

这时X R 可以看做31R R R 与一个修正值∆的叠加，只要跨线电阻足够小，R ’≈0，就可忽略∆ 的影响。

我们选定N R 为某固定值的标准电阻并选定R1=R2，联调R3与R4使电桥平衡，则1NX R R R R =， 2NX R R R R =。

三、仪器设备QJ19型单双电桥，FMA 型电子检流计，滑线变阻器（48Ω，25A ），换向开关，直流稳压电源（0 3V ）四端钮标准电阻（0.001Ω），待测低值电阻（铜杆），电流表（0 3A ），数显卡尺。

四、 实验原始数据记录 1.双电桥测低值电阻表一：不同长度铜杆阻值备注：R1=R2=100,Rn=0.001 1.一元线性回归法计算铜丝电阻率由公式LR d X42πρ=和R R R R N X 1=，我们可以得到R 和L 的一个线性关系式：124NR R L d R ρπ= 。

基础物理实验研究性报告双电桥法测低值电阻目录摘要 (2)Abstract (2)一、实验目的 (2)二、实验原理 (3)三、实验仪器 (6)四、实验内容 (6)五、数据处理 (8)1、原始数据记录 (8)（1）电阻测量原始数据： (8)（2）铜杆直径测量原始数据： (8)2.对数据进行线性回归求解 (8)3.不确定度的计算 (10)（1）b的不确定度的计算 (10)（2）d的不确定度计算 (11)（3）电阻率不确定度的合成 (11)六、误差分析 (12)1.由于铜杆接入电路长度不精确引起的误差 (12)2.电桥灵敏度引起的误差 (12)（1）电桥灵敏度引起的误差 (12)（2）影响电桥灵敏度的因素 (12)七、注意事项以及故障排除 (14)1.注意事项 (14)2.故障排除 (14)八、实验改进建议 (15)1.铜杆长度测量装置的改进 (15)2.检流计以及电源电压的选择 (16)3.增加电路保护装置 (16)九、实验总结与实验感想 (17)1.实验思考与总结 (17)（1）对开尔文双电桥的认识与理解 (17)（2）实验过程中对动手能力以及应变能力的考察 (17)（3）数据处理 (18)2.实验感想 (18)十、附录 (19)摘要本报告依托北航基础物理实验1042双电桥法测低电阻，介绍了双电桥法测低电阻的实验原理、所需实验仪器等信息，并展示了详尽的数据处理过程，针对本实验提出了讨论以及注意事项，根据在实验过程中出现的问题提出了对实验改进的建议。

AbstractThis report relies on Beihang basic physics experiment 1042 double bridge method to measure the low resistance, introduces the experimental principle of the double bridge method to measure the resistance, the required experimental equipment and other information, and shows the detailed data processing, Discussion and precautions, according to the problems in the process of experiment proposed improvements to experimental equipment.一、实验目的1、掌握电桥平衡的原理——零示法与比较法。

基础物理实验研究性报告——双电桥测低值电阻2014年12月10日实验专题 双电桥测低值电阻第一作者 凌勇 第二作者 李萌院（系）名称自动化科学与电气工程学院目录目录........................................................................................................................ 2 摘要........................................................................................................................ 3 一、实验目的.. (3)1.1掌握电桥平衡的原理——零示法。

..................................................... 3 1.2学习用正反接法来降低实验误差 ......................................................... 3 1.3了解双电桥测低电阻的方法和原理。

................................................. 3 1.4测出铜棒的电阻率。

............................................................................. 3 二、实验原理........................................................................................................ 3 四、实验内容........................................................................................................ 8 五、数据处理.. (9)5.1原始数据记录 ......................................................................................... 9 5.2对数据进行线性回归处理 ..................................................................... 9 5.3不确定度的计算 ................................................................................... 10 六、误差分析 (11)6.1铜棒的长度测量误差 (11)6.2XR 两端的接触电压和附加电阻所引起的误差 (11)6.3检流计灵敏度误差 ............................................................................... 12 6.4 温度、湿度对铜棒电阻率的影响 ...................................................... 12 七、实验改进 (12)7.1铜棒长度测量的改进 ........................................................................... 12 7.2提高双电桥灵敏度 ............................................................................... 12 7.3选择适宜的检流计灵敏度 ................................................................... 13 九、实验感想与总结 (13)参考文献...................................................................................................... 14 附件：原始实验数据. (14)摘要本文以“双电桥测低电阻”实验为基础，通过与惠斯通单电桥的对比，详细介绍了开尔文双电桥测量低电阻的原理以及特点，进行了更加严格的实验数据处理与不确定度的计算。

实验陈说（双臂电桥测低电阻）之阿布丰王创作时间：二O二一年七月二十九日姓名：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．掌握丈量低电阻的特殊性和采纳四端接法的需要性.3．学习利用双臂电桥测低电阻,并以此计算金属资料的电阻率.实验原理丈量低电阻（小于1）,关键是消除接触电阻和导线电阻对丈量的影响.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R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥丈量回路的电路回路内.标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压丈量回路中,因为它们与较年夜电阻R1、R 2、R3、R相串联,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I G = 0, C和D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组（1）()()⎪⎩⎪⎨⎧+=-+=+=232123223123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1)解方程组得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=R R R R R R R RR R R R R X 312123111(2)通过联动转换开关,同时调节R 1、R 2、R 3、R,使得RR R R 312=成立,则（2）式中第二项为零,待测电阻R x 和标准电阻R n 的接触电阻R in1、R ix2均包括在低电阻导线R i 内,则有1Rx n R R R =(3)但即使用了联动转换开关,也很难完全做到R R R R //312=.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R i 的阻值(R i <0.001),使(2)式第二项尽量小,与第一项比力可以忽略,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置： 直流电桥：0.02级 标准电阻：Rn=0.0010.01级△估(L)=2mm铜棒 4.980 4.974 4.988 4.980 4.980 4.978 铝棒5.0005.0024.9885.0005.0004.988一、 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 x 1=5.000x 2=5.002x 3=4.988x 4=5.000x 5=5.000x 6=4.988==∑=ni i n x x 1/ 4.996()()=-=∑-=ni n i x x 121/δ0.008246()()()=-=∑-=n n i ni Ax x *1/12μ0.003366铝棒直径的B 类不确定度和合成不确定度：μA =0.003366 t P =1.11Δ0=0.002μB =Δ0/c=0.000667 k p =1()()=+=μμB P A P k t U**2268.00.00298565二、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 x 1=4.980x 2=4.974x 3=4.988x 4=4.980x 5=4.980x 6=4.978==∑=ni i n x x 1/ 4.980()()=-=∑-=ni n i x x 121/δ0.008654()()()=-=∑-=n n i ni Ax x *1/12μ0.003366铜棒的B 类不确定度与合成不确定度：μA =0.003366 t P =1.11Δ0=0.002μB =Δ0/c=0.000667 k p =1()()=+=μμB P A P k t U**2268.00.002659三、40cm 铜棒电阻R 的丈量与数据处置：（1）平均值和A 类不确定度：n=6 x 1=1600.03x 2=1600.01x 3=1601.31x 4=1601.32x 5=1600.08x 6=1600.04==∑=ni i n x x 1/ 1600.465()()=-=∑-=ni n i x x 121/δ0.0000021()()()=-=∑-=n n i ni Ax x *1/12μ0.000008（2）实验仪器带来的系统误差（B 类）：a=0.002 b=0.005 R=1600.465δ=±(a%+n*b/R)= ±0.0002564895 U R =R*δ=±0.295635（3）R 的合成不确定度：μA =0.000008 U R =0.295635=+=U R AU 22μ0.295635四、40cm 铜棒电阻率的数值计算和数据处置：40cm 铜棒电阻率的计算： L=0.40 d=0.00498 R=1600.465 R 1=1000 R n =0.001R x =(R/ R 1) R n =0.001600465 ρ=πd 2R x /4L=7.79564e-8电阻率的不确定度传递公式：=0.069e-8因此,实验测得铜棒电阻率为ρ= (7.796±0.069)×10-8Ω/m 五、30cm铜棒电阻率的数值计算和数据处置：30cm铜棒电阻率的计算：L=0.30d=0.0498R=1185.26R1=1000R n=0.001R x=(R/ R1) R n=0.00118526ρ=πd2 R x/4L=7.69563e-8六,40cm铝棒电阻率的数值计算和数据处置40cm铝棒电阻率的计算：L=0.40d=0.04996R=704.32R1=1000R n=0.001R x=(R/ R1) R n=0.00070432ρ=πd2 R x/4L=4.600300e-8于是获得结果： 对铜棒进行处置：=+=221ρρρ7.745635e-83．对铝棒进行处置：=ρ=R D L RnR 124π 4.600300e-8实验总结这次实验中用到了一些灵敏度很高的仪器,如检流计.这就需要很细致的进行调节,以提高实验的精度.分析这次实验误差的主要来源有➢ 公式（3）是公式（2）的近似,R R R R 312=其实不严格成立.➢由于检流计对仪器稳定性有很高的要求,而在实际中很难做到.➢金属棒尤其是铝棒不是很直,这就招致长度丈量有相当年夜的偏差,但做误差分析时却无法计算.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,等效电路有何变动,有什么欠好？答：这样使Rix1、Rix2均与Rx 直接相连,Rin1、Rin2均与Rn 直接相连.Rix1、Rix2这两个电阻被纳入Rx 中,而Rx 自己就是很小的,使得相对误差很年夜,即没有消除接触电阻造成的影响；另外,使Rn变年夜,而且因为Rn自己也是很小的,使得相对误差很年夜.2、在丈量时,如果被测低电阻的电压头接线电阻较年夜（例如被测电阻远离电桥,所用引线过细过长等）,对丈量准确度有无影响？答：有影响,当Rx1、Rx2较年夜时,将招致公式（2）中R1、R2与理论值偏差较年夜,一方面使第二项不是为零,另一方面使第一项中R比实际值偏小,这些都将影响丈量的准确度.。

双电桥测低电阻研究性实验报告实验目的：1.了解双电桥测量方法的原理和基本结构。

2.学习使用双电桥测量电阻的方法。

3.进一步理解低电阻测量的原理和实验技巧。

实验器材：1.实验电路板。

2.电源。

3.电位器。

4.保险丝。

5.导线。

6.滑动变阻器。

实验原理：双电桥测量电阻的原理是基于电桥平衡的条件。

当电桥平衡时,桥路上的电流为零,可以根据电桥平衡时的条件得到未知电阻值。

在测量过程中,改变桥路中的电阻或电源电压的大小,直到电桥平衡为止,并根据相应的公式和测量数据计算出未知电阻。

实验步骤：1.检查实验电路板的连接情况是否正确,保证电路连接无误。

2.将电源接入电路板,并调节电源电压适当。

3.将滑动变阻器与电路板连接,并调节滑动变阻器的阻值。

4.根据实验要求,调节电位器的电阻值。

5.根据实验要求,调节电桥电路的电阻。

6.通过改变滑动变阻器的阻值,调整电桥电路的平衡。

7.记录相关数据,注册每次调整时滑动变阻器的阻值。

8.根据实验数据计算出未知电阻值。

9.停止电桥测量,关断电源。

实验结果与分析：根据测量的数据和相关公式,计算出未知电阻值。

通过对比实验结果和预期值,分析实验误差和不确定性。

可以根据实验结果进一步讨论电桥测量的准确性和实验技巧。

实验结论：通过双电桥测低电阻的实验,掌握了双电桥测量方法的原理和基本结构,了解了低电阻测量的原理和实验技巧。

实验结果表明,双电桥测量方法可以有效测量低电阻,并且可以通过调整电路参数来提高测量的准确性。

随着实验技能的提高，希望能够进一步优化实验参数和方法，提高测量的精确度和准确性。