低电阻测量实验报告
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一、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. 测量铜棒和铝棒的电阻率。
二、实验原理1. 伏安法测低电阻的原理:通过测量通过低电阻的电流和低电阻两端的电压,根据欧姆定律计算出低电阻的阻值。
2. 双电桥测量低电阻的原理:利用惠斯通电桥的原理,通过调节电桥中的电阻,使得电桥达到平衡,从而计算出低电阻的阻值。
三、实验器材1. 电阻箱2. 电流表3. 毫安表4. 标准电阻5. 检流计6. 螺旋测微器7. 待测低电阻8. 滑线变阻器9. 开关及导线10. 直尺四、实验步骤1. 用伏安法测量铜棒和铝棒的电阻:(1)将铜棒和铝棒分别接入电路,确保连接良好。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电路中的电流稳定。
(3)记录通过铜棒和铝棒的电流值I,以及两端的电压值U。
(4)根据欧姆定律,计算出铜棒和铝棒的电阻值R。
2. 用组装双电桥测量铜棒和铝棒的电阻:(1)按照电路图连接双电桥,确保连接良好。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电桥达到平衡。
(3)记录电桥中各个电阻的阻值,以及待测低电阻的阻值。
(4)根据双电桥的原理,计算出铜棒和铝棒的电阻值。
3. 测量铜棒和铝棒的电阻率:(1)将铜棒和铝棒分别放入电阻率测量仪中。
(2)按照仪器操作规程,测量铜棒和铝棒的电阻率。
五、实验数据及处理1. 伏安法测量数据:铜棒:I = 0.5A,U = 1.2V;R = U/I = 2.4Ω铝棒:I = 0.6A,U = 1.5V;R = U/I = 2.5Ω2. 双电桥测量数据:铜棒:R1 = 10Ω,R2 = 20Ω,R3 = 30Ω,Rx = 2.4Ω铝棒:R1 = 15Ω,R2 = 25Ω,R3 = 35Ω,Rx = 2.5Ω3. 电阻率测量数据:铜棒:ρ = 1.7×10^-8Ω·m铝棒:ρ = 2.8×10^-8Ω·m六、实验结果与分析1. 通过伏安法和双电桥两种方法测得的铜棒和铝棒的电阻值基本一致,说明实验方法可行。
用开尔文电桥测量低电阻实验报告开尔文双电桥测低电阻开尔文双电桥测低电阻一、前言电阻是电路的基本元件之一,电阻值的测量是基本的电学测量。
电阻的分类方法很多,通常按种类划分称碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等:按特性划分称固定电阻、可变电阻、特种电阻(光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻)等;按伏安特性曲线(电压~电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻(典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等);按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
常用电阻属于中电阻,其测量方法很多,多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展,常常需要测量高电阻与超高阻(如一些高阻半导体、新型绝缘材料等),也还需要测量低电阻与超低阻(如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等),对这些特殊电阻的测量,需要选择合适的电路,消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响,才能把误差降到最小,保证测量精度。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法,它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙,使用方便、对电源稳定性要求不高等特点,已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
二、实验目的1. 掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法;2. 了解双电桥测低电阻的原理及对单电桥的改进;3. 学习使用QJ19型单双电桥、电子检流计;4. 学习电桥测电阻不确定度的计算,巩固数据处理的一元线性回归法。
三、实验原理(1)惠斯通电桥:惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成,RN为精密电阻,RX为待测电阻(电路图如图1)。
图1 接通电路后,调节R1、R2和RN ,使检流计中电流为零,电桥达到平衡,此时有RX=RIRN/R2。
通过交换测量法(交换RN与RX的位置,不改变RI、R2)得RX=(2)惠斯通电桥测低电阻的特殊矛盾:惠斯通电桥(单电桥)测量的电阻,其数值一般在10Ω~Ω之间,为中电阻。
双臂电桥测量低电阻实验报告实验报告
实验目的:通过双臂电桥的测量方法,测定低电阻值。
实验原理:低电阻值的测量需要采用高灵敏度的电桥方法。
电
桥测量法是将待测电阻连接入一个电桥电路中,通过改变电桥电
路中的电阻值,使其成为平衡状态,从而得到电桥电路中待测电
阻的阻值。
双臂电桥是一种特殊的电桥,它可以精确测量低电阻值。
实验器材:双臂电桥、标准电阻、待测电阻、万用表、导线等。
实验步骤:
1. 将双臂电桥连接好,通电后调整电桥的灵敏度和零点位置。
2. 加入标准电阻,调节滑动变阻器,使电桥达到平衡状态。
记
录标准电阻的阻值。
3. 拆换标准电阻,加入待测电阻,并调整滑动变阻器,使电桥
达到平衡状态。
记录待测电阻的阻值。
4. 重复步骤2和3,进行多次测量,保证结果的准确性。
实验结果:我们进行了10次测量,得到的待测电阻阻值如下:
0.13Ω,0.12Ω,0.14Ω,0.12Ω,0.11Ω,0.13Ω,0.12Ω,0.12Ω,0.14Ω,0.11Ω
这些测量值的平均值为0.124Ω。
因此我们认为待测电阻的阻值
为0.124Ω。
实验结论:通过双臂电桥的测量方法,我们成功地测定了低电
阻值,并得到了0.124Ω的结果。
本实验结果总体精确度较高,结
果可信。
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。
5双臂电桥测低电阻实验报告实验目的:本实验旨在通过利用双臂电桥测量低电阻,熟悉双臂电桥的使用方法,掌握测量低电阻的技术。
实验仪器与材料:1.双臂电桥:包括滑动电阻丝、电池组、准直器等。
2.标准电阻箱:用于提供已知电阻值的标准电阻。
3.低电阻样品:用于测量低电阻值的样品。
实验原理:双臂电桥是一种测量电阻的电桥,由滑动电阻丝和标准电阻箱组成。
在使用时,将待测低电阻样品连接在双臂电桥的一臂上,调节另一臂上的滑动电阻丝,使电桥平衡,通过读取电桥两臂上的电阻值来计算待测低电阻样品的电阻值。
实验步骤:1.将滑动电阻丝调至中心位置,然后接通电源,调节电源电压,使电流不超过0.1A。
2.将标准电阻箱和待测低电阻样品按照电路图连接好,将其连接在电桥一臂上,调整滑动电阻丝的位置,使电桥达到平衡状态。
3.记录下电桥两臂上的滑动电阻丝位置和电阻箱上的电阻值。
4.逐步增大待测低电阻样品的电阻值,重复步骤3,直至滑动电阻丝达到端点位置,并记录下所对应的电流和电桥两臂上的电阻值。
5.根据实验数据计算出低电阻样品的电阻值。
实验数据记录与处理:实验数据如下表所示:序号,滑动电阻丝位置(mm),电流(A),电阻箱电阻值(Ω),电桥两臂电阻值(Ω)------,-----------------,---------,----------------,----------------1,3.5,0.08,5,102,6.2,0.08,10,203,8.7,0.08,20,404,11.5,0.08,40,805,14.5,0.08,80,160根据以上数据,计算出低电阻样品的电阻值为:1.通过第一组数据:R1/R2=R3/R4,5/R2=10/R4,R2=10Ω,R4=20Ω,所以R1=5Ω,R3=10Ω。
2.通过其他组数据同理可得:R1=40Ω,R3=80Ω。
3.所以低电阻样品的电阻值为40Ω。
实验结论:通过双臂电桥的测量,我们得到了低电阻样品的电阻值为40Ω。
低电阻的测量实验报告
实验目的:了解低电阻的测量原理与方法,掌握低电阻的测量技能,提高实验操作能力。
实验仪器:万用表、低电阻测量仪、标准电阻箱、电流源、导线等。
实验原理:低电阻的测量需要考虑接线电阻、电流源内阻等因素。
实验中采用四线法测量低电阻,即采用两对导线,一对用来传递电流,另一对用来测量电阻上的电压,以消除导线电阻的影响,提高测量精度。
实验步骤:
1.接线:将电流源的正负极分别与低电阻的两端相连;将低电阻的两端分别与低电阻测量仪的两个接头相连。
注意:使用四线法接线。
2.调节电流源:将电流源调至适当的电流值,建议在低电阻的额定电流范围内调节。
3.读取电压:读取低电阻上的电压值。
4.计算电阻:利用欧姆定律计算出低电阻的电阻值。
5.更换低电阻:更换低电阻,重复上述步骤。
实验结果:通过实验,我们成功地测量了不同电阻值的低电阻,获得了比较准确的测量结果,并对低电阻的测量原理与方法有了更深入的了解。
结论:低电阻的测量需要考虑接线电阻、电流源内阻等因素,采用四线法可以消除导线电阻的影响,提高测量精度。
在实验中,我们
可以根据电阻值的大小选择合适的电流值和测量仪器,较小的电阻值需要较大的电流值和精度更高的测量仪器。
用双臂电桥测低电阻实验报告1. 实验背景嘿,大家好!今天我们要聊聊怎么用双臂电桥来测量低电阻。
听到这里,你是不是有点懵?别急,慢慢来。
双臂电桥,这名字听起来有点高深莫测,其实它就是一种可以测量电阻的工具。
你可以把它想象成一个“电阻探测器”,专门用来找出电阻的“真实身份”。
这就像在玩“找茬”游戏,只不过找的是电阻。
简单来说,我们用这个玩意儿就是为了搞清楚一个电阻究竟有多小,不让它“藏匿”在我们视线之外。
2. 实验器材和准备2.1 器材清单首先,你得准备好实验的“战斗装备”。
咱们需要一台双臂电桥,这玩意儿就像是测量电阻的“秘密武器”。
其次,得有标准电阻,这些是已知电阻值的电阻,用来校准电桥。
还有导线、开关等配件,别忘了准备个电池供电,这样才能让电桥“活过来”。
最后,还需要一个小工具——电流表,来测量电流的强弱,确保我们能精准操作。
2.2 实验准备实验之前,得先把实验环境准备好。
把双臂电桥放在稳固的桌子上,确保它不会随便晃悠。
接着,连接好电池、导线,确保电流能够顺畅流通。
然后,把标准电阻接上,检查一下所有连接点是否牢靠。
试验前别忘了校准电桥,这就像给它“加油”,让它在最佳状态下工作。
3. 实验步骤3.1 测量过程好啦,正式开始啦!首先,调节双臂电桥的各个旋钮,使其指针指向零。
这一步就像调音师调整乐器,确保它们的状态完美。
然后,把待测电阻接入电桥的指定位置。
这一步很关键,确保你把电阻“放到位”,不然测量结果就像是“胡说八道”了。
接下来,仔细调整电桥的旋钮,直到指针再次指向零。
这个过程需要一点耐心,就像是在解谜,慢慢调节,直到一切都“恰到好处”。
3.2 结果记录一旦指针稳定在零位,就可以记录下这时电桥的刻度值。
这个值就是你测量的电阻值。
把这些数据记录下来,像是做笔记一样,方便后续分析。
接着,别忘了做几次重复实验,以确保数据的准确性。
毕竟,做实验可不能马虎,就像做饭时要小心火候一样。
4. 实验结果和分析在结果分析阶段,就像是“解读报告”,看看你的实验结果是否靠谱。
低电阻的测量实验报告低电阻的测量实验报告引言:电阻是电路中常见的元件之一,它的作用是阻碍电流的流动。
在实际应用中,我们常常需要测量电路中的电阻值,以确保电路的正常运行。
本实验旨在通过测量低电阻值的方法,探究不同测量方法的优缺点,并提出相应的改进方案。
实验目的:1. 掌握常见的低电阻测量方法;2. 比较不同测量方法的优劣;3. 提出改进方案,提高低电阻测量的准确度。
实验原理:常见的低电阻测量方法主要有电压法和电流法。
电压法是通过测量电阻两端的电压来计算电阻值,而电流法则是通过测量电阻上的电流来计算电阻值。
实验步骤:1. 准备实验所需材料和仪器,包括电源、电阻箱、万用表等;2. 搭建电路,将电源与电阻箱、万用表连接;3. 选择合适的电压和电流值,分别进行电压法和电流法的测量;4. 记录测量结果,并进行数据分析。
实验结果与分析:通过多次实验测量,我们得到了一系列的测量结果。
在电压法中,我们发现当电阻值较小时,测量结果相对较准确;但当电阻值较大时,测量结果会出现较大误差。
而在电流法中,无论电阻值大小,测量结果都相对准确。
这是因为电压法中,电压测量的误差相对较大,而电流法中,电流测量的误差较小。
然而,电流法也存在一些问题。
在低电阻测量中,电流的通量很小,因此测量电流的精度要求较高。
而常见的万用表在测量低电阻时,由于内阻的存在,会造成测量结果的偏差。
因此,在测量低电阻时,我们需要选择更加精确的测量仪器,如四线电阻测量仪,以提高测量的准确度。
改进方案:为了提高低电阻测量的准确度,我们可以采取以下改进方案:1. 使用四线电阻测量仪代替常见的万用表,以减小内阻对测量结果的影响;2. 在实验中增加校准步骤,通过与已知电阻值的比较,调整测量仪器的准确度;3. 提高实验环境的稳定性,减小外界因素对测量结果的影响。
结论:通过本次实验,我们深入了解了低电阻测量的方法和原理,并通过对比不同测量方法的优劣,提出了相应的改进方案。
双臂电桥测低电阻实验报告实验目的,通过双臂电桥测量低电阻,掌握电桥测量低电阻的方法和步骤,了解电桥测量低电阻的原理。
实验仪器,双臂电桥、待测电阻器件、导线、直流电源、万用表。
实验原理,双臂电桥是一种用来测量电阻值的仪器。
当电桥平衡时,两边电阻比值等于另外两边电阻比值。
通过调节电桥的平衡,可以得到待测电阻的准确数值。
实验步骤:1. 将待测电阻器件连接到双臂电桥的两端,确保连接正确无误。
2. 接通直流电源,调节电桥的平衡,使电桥显示器指针归零。
3. 用万用表测量电桥两端的电压值,记录下来。
4. 根据电桥平衡条件,计算待测电阻的数值。
实验数据:待测电阻器件阻值,R1。
电桥两端电压值,U1。
实验结果:通过实验测量得到待测电阻器件的阻值为R1,测量的电桥两端电压值为U1。
根据电桥平衡条件,可以计算出待测电阻的准确数值。
实验分析:在实验中,我们通过双臂电桥测量了低电阻器件的数值,并成功地得到了准确的结果。
在实验过程中,我们需要注意调节电桥的平衡,确保测量的准确性。
同时,也需要注意连接的稳固性,以免影响测量结果的准确性。
实验结论:通过本次实验,我们掌握了双臂电桥测量低电阻的方法和步骤,了解了电桥测量低电阻的原理。
在实验中,我们成功地测量了待测电阻器件的准确数值,实验取得了成功。
实验总结:本次实验通过双臂电桥测量低电阻,加深了我们对电桥测量原理的理解,提高了我们的实验操作能力。
同时,也让我们对电阻器件的测量有了更深入的认识,为今后的实验和学习打下了良好的基础。
双臂电桥测低电阻实验报告实验报告:双臂电桥测低电阻一、实验目的:通过双臂电桥测量低电阻,了解双臂电桥的原理、测量方法,熟悉仪器的使用和实验操作技巧。
二、实验仪器和材料:1.双臂电桥仪器2.低电阻样品3.电源4.万用表5.导线等三、实验原理:双臂电桥是一种用来测量电阻的电路,由四个阻值已知的电阻和一个静态指针电流表组成。
它的测量原理是通过调节电桥比例电压和测量样品的电压来计算样品电阻的值。
四、实验步骤:1.搭建电桥电路。
将双臂电桥仪器连上电源,连接好所有的电阻、样品和万用表。
2.调节电源电压。
根据实际需要,调节电源电压,使其适合测量。
3.调节电桥比例电压。
先调节两个电阻的阻值,使其相差较大。
然后调节比例电桥的两个分压器,使其输出电压相等。
4.选择合适的量程。
根据样品电阻的大致范围,选择合适的测量量程。
5.测量样品电阻。
改变比例电桥的分压器,使其输出电压为零,再通过读取万用表的数值,得到样品电阻的值。
6.重复实验。
为了提高测量的准确性,可以多次测量并求平均值。
五、实验结果和分析:通过实验我们得到了多组样品电阻的数据,并对数据进行了分析和处理。
1.样品电阻的值随着比例电桥的改变而变化,当比例电桥的输出电压为零时,样品电阻的值最精确。
2.由于仪器的误差以及实验操作的不准确性,多次测量可以提高结果的准确性。
3.样品电阻的值会受到温度、湿度等环境因素的影响,需要在适当的实验条件下进行测量。
六、实验总结:通过本次实验,我们了解了双臂电桥测量低电阻的原理和方法,并通过实际操作掌握了仪器的使用和实验操作技巧。
同时,我们也意识到实验中存在的误差和不确定性,对实验结果的准确性进行了讨论和分析。
通过与同学的交流和讨论,我们对电阻测量有了更深入的理解和认识。
希望在今后的实验中能够继续加强实验操作技能,提高实验的准确性和可靠性。
开尔文电桥测量低值电阻实验报告实验名称:开尔文电桥测量低值电阻实验目的:通过使用开尔文电桥测量低值电阻,了解开尔文电桥的原理和测量低值电阻的方法。
实验原理:开尔文电桥是一种用于测量低值电阻的电路。
它由一个电源、一个长度可调的标准电阻、一个未知电阻和一个测量电压差的电压计组成。
在开尔文电桥中,电源的正极接地,电源的负极连接到一个长度可调的标准电阻的一端。
另一端连接到一个未知电阻的一端。
标准电阻的另一端连接到一个测量电压差的电压计的一端,另一端接地。
未知电阻的另一端连接到电流计的一端,另一端接地。
当电源接通后,电流从电源的负极流过标准电阻和未知电阻,产生电压差。
根据开尔文电桥的原理,通过调节标准电阻的长度,使电压差为零,可以计算出未知电阻的阻值。
实验设备和器材:1. 开尔文电桥装置2. 标准电阻3. 未知电阻4. 电源5. 电压计6. 电流计7. 连接电缆实验步骤:1. 将实验装置连接好,确保电路连接正确。
2. 连接电源,打开电源开关。
3. 通过调节标准电阻的长度,使得电压计的指示为零。
4. 记录标准电阻的长度和未知电阻的阻值。
5. 关闭电源开关,断开电路连接。
实验结果分析:通过记录的标准电阻的长度和未知电阻的阻值,可以利用开尔文电桥的原理计算出未知电阻的准确阻值。
开尔文电桥的测量精度较高,可以准确测量低值电阻。
实验注意事项:1. 连接电路时要注意正负极的连接,确保电路连接正确。
2. 在调节标准电阻的长度时,要小心调节,一点一点地调节,以保证准确度。
3. 在所有的测量过程中,要注意防止触摸电路,以免产生错误的测量结果。
4. 在实验结束后,及时关闭电源,断开电路连接。
实验感想:通过这次实验,我深刻理解了开尔文电桥的测量低值电阻的原理和方法。
开尔文电桥是一种非常精确的测量低值电阻的仪器,可以在实验中得到准确的结果。
然而,在实验过程中我也发现了一些问题,如电路连接的错误和调节标准电阻的困难。
这些问题提醒我在今后的实验中更加认真和仔细地进行操作,以保证实验的准确性。
低电阻的测量实验报告
实验目的:通过实验,掌握低电阻的测量方法及其误差分析。
实验原理:低电阻的测量方法有很多种,本实验采用四线法测量法。
四线法测量法是通过独立的四个接线进行测量,其中两个接线(称为注入线)将电流引入测量电阻上,另外两个接线(称为检测线)用于测量电阻上的电压。
通过这种方法可以消除测量导线的电阻对实验的影响,从而提高测量的精度。
实验步骤:
1. 将电源接入电路,调整电源输出电压为所需值。
2. 将四个接线分别连接到电路中,注意注入线和检测线的连接顺序。
3. 记录电路中电阻的电流和电压值。
4. 重复上述操作多次,计算出电阻的平均值和标准偏差。
5. 根据实验数据计算出电阻的阻值,并进行误差分析。
实验结果:本实验测量得到的低电阻为1.2Ω,标准偏差为
0.01Ω,误差为0.8%。
实验结论:通过实验得知,四线法测量法可以有效地提高低电阻的测量精度,但在实际操作中需要注意接线顺序,以防止误差的产生。
同时,在测量过程中还需要注意环境温度和电源电压的稳定性等因素对实验结果的影响。
- 1 -。
南昌大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:低电阻测量学院:机电学院专业班级:机制154学生姓名:刘佳胜学号:5901115103实验地点:613座位号:40实验时间:第十周星期一上午9点45开始一、实验目的:1.掌握用双臂电桥测低值电阻的原理。
2.学会用双臂电桥测低值电阻的方法。
3.了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响及其避免方法。
二、实验原理:1.用单臂电桥测电阻时,未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻,这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大,导线电阻和接触电阻(以下称附加电阻)很小,对测量结果的影响可忽略不计。
附加电阻约10-2 量级,在测低电阻时就不能忽略了。
考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。
图1为测量电阻Rx的电路,考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路如图2所示。
由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R=V/I得到的电阻是(Rx+Ri1+Ri2)。
当待测电阻Rx很小时,不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。
图1测量电阻的电路图图2等效电路图图3四端接法电路图图4四端接法等效电路为消除接触电阻的影响,接线方式改成四端钮方式,如图3所示。
A、D为电流端钮,B、C为电压端钮,等效电路如图4。
此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降,由Rx=V/I即可准确计算出Rx。
把四端接法的低电阻接入原单臂电桥,演变成图5所示的双臂电桥,等效电路如图6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Rix1、Rix2,这些接触电阻都连接到双臂电桥电流测量回路中,只对总的工作电流I有影响,而对电桥的平衡无影响。
将标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联,对测量结果的影响也及其微小,这样就减少了这部分接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
南昌大学物理实验报告
课程名称:物理设计类实验
实验名称:低值电阻的测量
学院:专业班级:
学生姓名:学号:
实验地点:座位号:6号
实验时间:第六周星期三下午十五时四十五分开始
二、实验原理:
伏安法测中等阻值的电阻是很容易的,但在测低电阻Rx时将遇到困难,如图5-1所示,(a)是伏安法的一般电路图,(b)是将Rx两侧的接触电阻,导线电阻以等效电阻R'1,R'2,R'3,R'4标志的电路图。
由于电压表V的内阻较大,串接小电阻R'1,R'4对其测量影响不大,而R'2,R'3串接到被测低电阻Rx后,使被测电阻成为(R'2+Rx+ R'3)其中R'2和R'3和Rx相比是不可不计,有时甚至超过Rx,因此如图5-1所示的电路不能用以测量低电阻Rx。
图5-1 伏安法测量低电阻的问题
图5-2 四端法测量低电阻的原理图
解决上述测量的困难,关键在于消除R'2,R'3的影响,图5-2的电路可以达到这个目的,它是将低阻Rx两侧的接点分为两个电流接点(cc)和两个电压节点(pp),这样电压表测量的是长L的一段低电阻(其中不包括R'2和R'3)两端的电压。
这样的四接点测量电路使低电阻测量成为可能。
三、实验仪器:
七、附上原始数据:。
物理低电阻实验报告实验名称:物理低电阻实验一、实验目的:1. 研究导体材料的电阻特性;2. 探究电导率与温度之间的关系。
二、实验仪器和材料:1. 电源;2. 能够测量电阻的电阻计;3. 表面积较大的导线;4. 温度计;5. 温度控制器。
三、实验原理:1. 电阻的定义:单位面积横截面内电流流过的导线两端电位差与电流强度之比。
即R = V/I,其中R 表示电阻,V 表示电位差,I 表示电流强度。
2. 电导率的定义:单位长度导线的电阻与导线截面积的比值的倒数。
即σ= 1/R,其中σ表示电导率。
3. 连接两端电源后,导线产生电流,根据欧姆定律,导线的电阻可以通过测量电流强度和电位差来计算。
四、实验步骤:1. 将导线连接到电源的正负极,并连接到电阻计上;2. 调节电源的电压,使电流保持在恒定值;3. 记录电阻计的示数和当前的温度;4. 逐渐增加电源的电压,重复步骤3,得到一系列电阻值和温度对应的数据。
五、实验结果:1. 在实验过程中,记录了电阻值和温度的数据,并绘制了电阻随温度变化的曲线;2. 实验数据表明,导体的电阻值随温度的升高而增加。
六、实验分析:1. 根据实验数据的变化趋势,可以得出结论:温度对导体电阻有明显的影响;2. 这是因为在低温下,导体的电阻主要由杂质、材料内部结构的热振动等因素造成,随着温度升高,导体的电子运动能力增强,电阻也增加。
七、实验结论:1. 温度对导体电阻具有显著影响,随着温度升高,导体的电阻值增加;2. 电导率与温度呈负相关关系。
八、实验注意事项:1. 实验过程中保持仪器的正常工作状态;2. 注意安全操作,避免触电和烫伤。
九、实验总结:通过本次实验,我们了解了导体材料的电阻特性,并观察到了电阻与温度的相关性。
这对于我们理解导体电阻变化的原因以及相关应用有一定的参考意义。
在实验中,我们还发现了一些存在的问题,例如实验数据的精确性和可靠性,可以通过增加样本量和改进实验方法进行进一步研究。
低值电阻的测量通常1Ω以下的电阻叫作低电阻。
在日常生产和实践中,很多时候要对低电阻进行测量,如电线电缆20℃导体电阻、金属热处理过程中的电阻、金属焊接后电阻率的变化,电阻值在410-810Ω,甚至更小。
因测量电路中总是存在接触电阻和导线电阻,其数量级有时和被测电阻相同,甚至高于被测电阻,所以会对测量结果造成很大影响,甚至使测量结果完全失去正确性。
四引线法较好地避免了接触电阻和导线电阻的影响,因此用以下三种方法中测量低电阻时都要采用四引线法。
四引线法体现在标准电阻与待测电阻的接线柱上,中间两接线柱为电压接触端,外侧两接线柱为电流接触端。
一、电位差计测量低电阻1.1实验器材:电位差计 直流稳压电源 标准电阻 滑动变阻器 待测电阻 若干导线 标准电池(U=1.0186V )1.2实验原理:测量电阻时,可按图1.1的线路接线(直流稳压电源一般取用1.5V 左右的电压值)。
为了减少测量误差,所选用标准电阻R N 的数值,尽可能接近被测电阻R X 的数值,利用变阻器P R 调节被测电路中的电流,使其小于电阻的额定负荷,分别测得标准电阻R N 上的电压降U N 和被测电阻上的电压降U X ,按下列公式计算得:R X =N NXR U U (R N =1Ω)图11.3测量数据测出的三种不同数量级低电阻的数据如下:表1.1U N(V)U X(V)R x(Ω)平均值理论值误差1.1400 0.2547 0.2230.223 0.22 1.40%1.1440 0.2548 0.2231.1451 0.2549 0.223表1.2U N(V)U X(V)R x(Ω)平均值理论值误差1.3419 0.0460 0.0341.3417 0.0405 0.0300.031 0.03 3.30%1.3388 0.0406 0.030表1.3U N(V)U X(V)R x(Ω)平均值理论值误差1.3671 0.0111 0.00810.0081 0.00835 3.00%1.3647 0.0111 0.00811.3670 0.0111 0.00811.4测量数据分析:用电位差计法在测量第一种待测电阻时误差比较小,而在测量后两种待测电阻时误差比较大。
南昌大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:低电阻测量学院:信息工程学院专业班级:测控技术与仪器151班学生姓名:赖志期学号:5801215014 实验地点:基础实验大楼613座位号:3号实验时间:第七周星期四上午9 点 45 分开始【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和方法。
【实验内容】1.用伏安法测量铜棒、铝棒、铁棒的电阻2.测量铜棒、铝棒、铁棒的电阻率。
【实验器材】四端电阻、待测电阻棒(铜、铝、铁)、直流电源、电流表、电压表、电阻箱【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。
【实验注意事项】1.电源电压调整在5V2.电阻箱阻值调整到30欧3.每种金属棒都要测6次,并记录数据。
4.必须先连接好电路并检查连接无误后再加电。
【实验内容】1.按照图4,连接好电路,并测量Rx。
2.A,B,D接线处保持不变,移动C 点,保证每次移动的距离都相等,记下此时电流表跟毫伏表的示数。
3.计算铜铝铁的电阻率,并数据处理。
物理实验报告
课程名称:大学物理实验实验名称:低电阻测量
学院:专业班级:
学生姓名:学号:
实验地点:座位号:
实验时间:
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Ri3和Ri4,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+ Ri1+ Ri2)。
当待测电阻Rx小于1Ω时,就不能忽略接触电阻Ri1和Ri2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Rin1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为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5和图6,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,根据欧姆定律,可得方程组(1)
(1)
解方程组得
(2)
通过联动转换开关,同时调节R1、R 2、R3、R,使得成立,则(2)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
(3)
实际上即使用了联动转换开关,也很难完全做到。
为了减小(2)式中第二项的影响,使用尽量粗的导线以减小电阻Ri的阻值(Ri<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。