用單臂電橋測電阻 雙臂電橋測小電阻及溫度系數(shù)

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1、直流單臂電橋（惠斯通電橋）測電阻用雙臂電橋（開爾文電橋）測小電阻及溫度系數(shù)摘要：電橋電路是電磁測量中電路連接的一種基本方式。由于它測量準(zhǔn)確、方法巧妙，使用方便，被廣泛地應(yīng)用在儀器的設(shè)計和物理量的測量中。直流電橋是用來測量電阻和與電阻有光的物理量的儀器，待測電阻為中值電阻時，用單臂電橋（惠斯通電橋），待測電阻為低值時用雙臂電橋（開爾文電橋）；交流電橋只要用來測量電容、電感等物理量。本實驗用霍斯通電橋測銅電阻，求銅的溫度系數(shù)，用開爾文電橋測電阻，求銅的電阻率。關(guān)鍵詞：單臂電橋（惠斯通電橋）雙臂電橋（開爾文電橋）電阻電阻率溫度系數(shù)Abstract:Thebridgecircuitist

2、heelectromagneticmeasurementofcircuitconnectioninafundamentalway.Becauseitisanaccuratemeasurement,aclever,easytouse,iswidelyappliedinthedesignoftheinstrumentandmeasurementofphysicalquantities.Directcurrentbridgeareusedtomeasureresistanceandopticalinstrumentsofphysicalquantitieswiththeresistan

3、ce,tobemeasuredwhentheresistanceisresistance,withasinglearmelectricbridge(Wheatstonebridge),measurementofresistanceforlowvaluewithdoublebridge(Kelvinbridge);ACbridgeaslongasthephysicalquantityusedtomeasurecapacitance,inductance,.Thisexperimentwithhorsepowerbridgecopperresistance,andtemperatur

4、ecoefficientofcopper,measuringresistancewithKelvinbridge,andtheresistivityofcopper.Keywords:singlearmelectricbridge(Wheatstonebridge)doublebridge(Kelvinbridge)inthetemperaturecoefficientofresistivityoflowresistanceresistorsKeywords:Singlearmelectricbridge(Wheatstonebridge)Doublebridge(Kelvinb

5、ridge)ResistanceElectricalresistivityTemperaturecoefficient一、理論分析1.單臂電橋測電阻原理惠斯通電橋是惠斯通于1843年提出的電橋電路。它由四個電阻和檢流計組成，RN為精密電阻，RX為待測電阻（電路圖如右圖）。接通電路后，調(diào)節(jié)R1、R2和RN，使檢流計中電流為零，電橋達到平衡，此時有RX=RIRN/R2。2．雙臂電橋測電阻原理開爾文電橋是惠斯通電橋的變形，在測量小阻值電阻時能給出相當(dāng)高的準(zhǔn)確度。其結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中R1、R2、R3、R4均為可調(diào)電阻，RX為被測低電阻，RN為低值標(biāo)準(zhǔn)電阻。與惠斯通單電橋?qū)Ρ龋_爾文電橋

6、做了兩點重要改進：①增加了一個由R2、R4組成的橋臂。②RN和RX由兩端接法改為四端接法。其中P1P2構(gòu)成被測低電阻RX，P3P4是標(biāo)準(zhǔn)低電阻RN，P1P2、P3P4常被稱為為電壓接點，C1C2、C3C4稱為電流接點。保證R3/R1=R4/R2：a.選定兩組橋臂之比為M=R3/R1=R2/R4，將RN做成可變的標(biāo)準(zhǔn)電阻，調(diào)節(jié)RN使電橋平衡;b.選定RN為某固定阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻并選定R1=R2為某一值，聯(lián)調(diào)R3與R4使電橋平衡。RX的計算：調(diào)節(jié)R1、R2、R3、R4使電橋平衡。此時，Ig=0，I1=I3，I2=I4，I5=I6，VB=VD，且有三式聯(lián)立求解得3.導(dǎo)體的電阻率導(dǎo)體的電阻

7、與長度L成正比，與橫截面積S成反比，即R=ρL／S其中，比例系數(shù)ρ為導(dǎo)體的電阻率。則ρ=RS/L4.導(dǎo)體的溫度系數(shù)任何物質(zhì)的電阻都與溫度有關(guān)，多數(shù)金屬的電阻隨溫度升高而增大，有如下關(guān)系：，式中Rt,、Ro分別是t℃、O℃時金屬的電阻值，是電阻溫度系數(shù)，其單位是℃-1。一般與溫度有關(guān)，但對于實驗用的純銅材料來說，在-50℃～100℃的范圍內(nèi)，的變化非常小，可當(dāng)作常數(shù)，即Rt與t呈線性關(guān)系。若以溫度t為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的電阻R為縱坐標(biāo)作圖得到一條直線，由圖可的直線在縱軸的截距和斜率m,