电位差计测金属丝电阻率

大学物理实验设计性实验--电位差计测金属丝电阻率姓名：班级：学号：指导教师: 实验地点:【试验原理】1.补偿法测电动势用电压表测量电源电动势E x,其实测量结果是端电压，不是电动势。

因为将电压表并联到电源两端，就有电流I通过电源的内部。

由于电源有内阻r，在电源内部不可避免地存在电位降I r，因而电压表的指示值只是电源端电压(U =E x-I r )的大小，它小于电动势。

显然，只有当1=0时，电源的端电压U才等于电动势E x o©图1补偿法原理图在图1所示的电路中，E x是待测电源。

E o是电动势可调的电源，E x与E o 通过检流计并联在一起。

调节E o的大小，当检流计不偏转，即电路中没有电流时，两个电源的电动势大小相等，互为补偿，即E x =E o，电路达到平衡。

若已知平衡状态下E o的大小，就可以确定E x,这种测定电源电动势的方法，叫做补偿法。

2.电位差计原理电位差计就是应用补偿法的原理将待测电动势与标准电势进行比较而进行测量的。

其原理如图2.7.2所示，它由两个回路组成，上部ERBAC H作回路，下部碗民塾为补偿回路。

当有一恒定的工作电流I流过电阻R时，改变滑动头C D的位置，就能改变C D间的电位差V C D的大小，测量时把滑动头C D两端的电压V CD 引出与未知电动势进行比较。

为了使R中流过的电流是工作电流I，先将开关K接通DG N CD回路，根据标准电势E N的大小，选定C、D间的电阻为F N，使E N = 1 R N调节R改变工作回路中的电流，当检流计指零时，F N上的电位降恰与标准电势E N相等。

由于E N和F N都已知，这时工作回路中的电流就被准确地校准到所需要的I 值，即错误！未找到引用源。

测量时把开关K倒向DGE X CD?回路，只要E x叮R Xmax, (R Xmax C D "间的电阻最大值）为总可以滑动CD*使检流计再度指零，这时C D •间的电位差恰和待测电动势E X相等。

补偿法测定金属丝的电阻率河北省临西县第二中学赵五田（054901）根据电阻定律R=ρL/S，可得ρ=RS/L。

只要测出金属丝的横截面积S，金属丝的长度L以及该段金属丝的电阻R，即可求出电阻率ρ。

现行教材中横截面积S的测量可用千分尺测量金属丝的直径d，再有S=πd2/4计算可得。

L的测量用米尺，R的测量用伏——安法，考虑到仪表的内阻影响，必然给实验带来较大的误差。

下面提供精确测量的一种方法——补偿法，即组成电位差计电路。

如图：R1为定值电阻1.00Ω（用电阻箱代替），单刀双掷开关S2分别倒向电阻R1的两端。

实验器材：固定在米尺上的一段金属丝AB（中间带有可滑动触头C），螺旋测微器一个，电阻箱R1一只，单刀单掷开关（S1）一个，单刀双掷开关（S2）一个，电源两个（E1＞E2）灵敏电流计G一只。

实验方法：本文对千分尺测量金属丝的直径的方法不在重复，仅对L----R的测量进行阐述。

从原理上讲，叫补偿法，从测量方法上讲，又可称为替代法。

1、按上述实验原理图连接电路；2、闭合S1，当S2倒向A点时，调节滑动按键C的位置，使灵敏电流计的指针为零，记录C点的位置读数Xc；3、把S2倒向A´时，再调节滑动按键C至C´，使灵敏电流计的指针仍为零，记录C´点的位置读数为X C´；这时测出金属丝C C´的长度L= X C´-Xc ，其电阻R=R1。

4、重复上面2、3步的实验方法两次。

求出三次测量长度L的平均值L。

则金属丝的电阻率ρ=πR1d2/4L。

说明：1、用电位差计测量的优点：①不影响被测电路的工作情况，②可用于精确测量。

2、尽管可精确测量，但误差也是不可避免的，也应采用多次测量求平均值的方法。

3、由于金属丝中的电流不宜太大，电路中的电源电动势E不宜太大。

4、在E1组成的闭合电路中，也可增添一个20Ω的滑动变阻器作为限流电阻，防止金属丝因过热而增大实验误差。

电位差计测电阻摘要我们原来用电位差计的补偿法测定电动势，微小电阻是一个很难测量的实验数据，而若要精确的去测定它，我们就需要用一种方法来测定，测量方法有很多种，例如：伏安法、测量法、递减法、色环法、贝尔法、马蒂法、扫除法、对冲法、双斜法、电桥法等，而我们现在要用电位差计来测量电阻实验准备1、补偿法测电阻在电测技术中经常用到，在一些自动测量和控制系统中常用到补偿电路。

电位差计就是电压补偿的典型应用，用于精密测量电势差或电压，利用电压补偿原理使得电位差计变成一个电阻无限大的电压表，能准确测量电压而不会对电路造成影响。

2、利用伏安法测电阻时会产生系统误差，这样会造成测出的阻值不准确；本实验用电位差计测电阻，等于采用一个近似的理想电压表，从而准确的测出阻值，并实现测量小电阻如毫安表电阻。

关键词：电位差计设计性试验补偿法测微小电阻实验目的：1、掌握电学实验操作规程，严格规范操作2、掌握电位差计的使用方法，了解补偿法的原理3、学会设计实验，懂得灵活运用所学知识完成设计性实验4、加深对数据处理的印象并熟练掌握实验原理及方法：1、补偿法当两直流电路的同极性端相连且其电势大小恰恰相等时，回路中无电流通过，灵敏电流计指针为零，这时电路达到平衡。

2、UJ25型电位差计原理图：工作原理：UJ25电位差计是一种高电势电位差计，测量上限为1.911110V，准确度为0.01级，工作电流I0=0.1mA。

R AB为两个步进的电阻旋钮，标有不同温度的标准电池电动势之值，当调节工作电流时作标准电池电动势的修正之用。

R p作调节工作电流I之用。

R CD是标有电压值的六个大旋钮，可以测出未知电压的值。

左下角的功能转换开关，当其处于断时，电位差计不工作；处于N时，接入E N可进行工作电流的检查和调整：处于X1或X2时，测第一路或第二路未知电压。

3、实验电路图（其中a、b与c、d分别接入电位差计的未知1和未知2）测量公式：R x=R0×(U1/U2);(其中，R0为已知电阻，U1、U2为电位差计未知1、未知2的示数)实验仪器ZX-21电阻箱、指针式电流表、稳压电源、标准电压、待测电阻、毫安表（电阻待测）、UJ25型电位差计、开关、导线若干。

电位差计测电阻摘要我们原来用电位差计的补偿法测定电动势，微小电阻是一个很难测量的实验数据，而若要精确的去测定它，我们就需要用一种方法来测定，测量方法有很多种，例如：伏安法、测量法、递减法、色环法、贝尔法、马蒂法、扫除法、对冲法、双斜法、电桥法等，而我们现在要用电位差计来测量电阻实验准备1、补偿法测电阻在电测技术中经常用到，在一些自动测量和控制系统中常用到补偿电路。

电位差计就是电压补偿的典型应用，用于精密测量电势差或电压，利用电压补偿原理使得电位差计变成一个电阻无限大的电压表，能准确测量电压而不会对电路造成影响。

2、利用伏安法测电阻时会产生系统误差，这样会造成测出的阻值不准确；本实验用电位差计测电阻，等于采用一个近似的理想电压表，从而准确的测出阻值，并实现测量小电阻如毫安表电阻。

关键词：电位差计设计性试验补偿法测微小电阻实验目的：1、掌握电学实验操作规程，严格规范操作2、掌握电位差计的使用方法，了解补偿法的原理3、学会设计实验，懂得灵活运用所学知识完成设计性实验4、加深对数据处理的印象并熟练掌握实验原理及方法：1、补偿法当两直流电路的同极性端相连且其电势大小恰恰相等时，回路中无电流通过，灵敏电流计指针为零，这时电路达到平衡。

2、UJ25型电位差计原理图：工作原理：UJ25电位差计是一种高电势电位差计，测量上限为1.911110V，准确度为0.01级，工作电流I0=0.1mA。

R AB为两个步进的电阻旋钮，标有不同温度的标准电池电动势之值，当调节工作电流时作标准电池电动势的修正之用。

R p作调节工作电流I之用。

R CD是标有电压值的六个大旋钮，可以测出未知电压的值。

左下角的功能转换开关，当其处于断时，电位差计不工作；处于N时，接入E N可进行工作电流的检查和调整：处于X1或X2时，测第一路或第二路未知电压。

3、实验电路图（其中a、b与c、d分别接入电位差计的未知1和未知2）测量公式：R x=R0×(U1/U2);(其中，R0为已知电阻，U1、U2为电位差计未知1、未知2的示数) 实验仪器ZX-21电阻箱、指针式电流表、稳压电源、标准电压、待测电阻、毫安表（电阻待测）、UJ25型电位差计、开关、导线若干。

超给力!电位差计测电阻率设计实验报告实验目的：通过测量不同电阻体的电位差，计算出它们的电阻率。

实验仪器：电位差计、起伏器、计时器、铅笔、概览仪实验原理：电势差法是通过测量电场中电位差与电流之间的关系来测量电阻率的方法。

它的原理是根据欧姆定律，电流在电场中沿着净电场方向的速度与电阻的电阻率成反比。

因此，当电压通过材料时，其沿任意方向的电阻都可以通过在这个方向上测量的电势差来计算。

实验测量的电阻是电学量，单位为欧姆（Ω）。

实验步骤：1. 将实验室长条形不同电阻体材料的体积为 1 类直接测量出它们的长度、直径和质量。

2. 清洁两个铜板的表面，用铅笔在一个铜板上涂抹黑色笔迹，用一个“T ”形的低弥散涂布器与一块电位计电针组装成一个双电极，将其中一支用白色笔墨充电，再将另一水平的铜板放置在两个电极之间形成一个固定距离的电阻器。

3. 在测量之前，先用点火器对红铜板进行充电。

选取加热盘并将其置于起伏器上，快速升温至90℃，并在加热的同时将近似于一半与加热器完全接触的样品轻轻置于加热盘，开始测量电位差。

4. 等样品恒温停留几分钟后，带电铜片由降温而产生的光伏效应生成电荷，通过镜子中铁络合物染色的基本原理将其观察，用电位差计测量电阻器的电位差并记录下来。

5. 反向地，将铜片换向，再测量一次。

6. 对于两次测量的电位差，取平均值在测量期间，重复这个过程以获得均值。

实验数据记录：试样名称长度（cm）直径（cm）质量（g）电位差（V）样品 A 10.0 1.5 50.0 1.21计算：样品 A 的电阻率：ρ = V * ((d / 2) ^ 2 * π) / (L * m)= 0.000115 Ω·m结论：通过电位差测量，可以得出材料的相对电阻率。

从实验数据中可以看到，样品 B 的电阻率最大，而样品 A 的电阻率最小。

根据这些测量值，我们可以计算出这些材料的电阻率系数，并用于设计和制造电容器、转换器和其他电子产品。

金属丝测电阻率实验报告金属丝测电阻率实验报告引言：电阻率是描述材料导电性能的重要物理量，对于金属材料而言，电阻率是其导电性能的基本特征之一。

本实验旨在通过测量金属丝的电阻和尺寸，计算出金属丝的电阻率，并探究影响电阻率的因素。

一、实验目的：1. 了解电阻率的概念和计算方法；2. 掌握测量电阻的方法；3. 研究金属丝电阻率与其材料特性的关系。

二、实验器材和材料：1. 金属丝样品；2. 电阻计；3. 电流源；4. 导线；5. 卷尺。

三、实验步骤：1. 准备工作：将金属丝样品固定在试验台上，保证其平直且不受外界干扰；2. 测量电阻：将电阻计的两个触电头分别与金属丝的两端相连，调节电流源，使电流通过金属丝，记录下所测得的电阻值；3. 测量尺寸：使用卷尺测量金属丝的长度和直径，并记录下来。

四、实验数据处理：1. 计算电阻率：根据欧姆定律，电阻率可以通过公式ρ = R × (A / L)计算得出，其中R为电阻，A为金属丝的横截面积，L为金属丝的长度；2. 分析影响因素：根据实验数据，研究金属丝电阻率与其材料特性的关系，如材料成分、温度等。

五、实验结果与讨论：通过实验测量得到的电阻率数据可以用来比较不同金属材料之间的导电性能。

实验结果显示，不同材料的金属丝具有不同的电阻率，这与其材料的导电性能有关。

例如，铜和铝是常见的导电材料，其电阻率较低，适用于电线和电缆等导电应用。

而铁和钨等金属的电阻率较高，适用于电热器件等应用。

此外，金属丝的电阻率还受到温度的影响。

随着温度的升高，金属丝的电阻率会增加，这是由于温度升高导致金属晶格振动增强，电子与晶格之间的碰撞增多，电阻增加的结果。

六、实验结论：通过本实验，我们了解了电阻率的概念和计算方法，并掌握了测量电阻的方法。

实验结果表明，金属丝的电阻率与其材料特性以及温度密切相关。

在实际应用中，我们可以根据金属丝的电阻率选择适合的材料，以满足不同导电要求。

七、实验心得：通过本次实验，我深刻认识到电阻率是描述金属材料导电性能的重要物理量，对于不同材料的金属丝而言，电阻率的差异会直接影响其导电性能。