實(shí)驗(yàn)六低值電阻的測(cè)量

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1、實(shí)驗(yàn)低值電阻的測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解測(cè)量低電阻的困難及解決方法.2.了解測(cè)量低電阻的設(shè)計(jì)思想和結(jié)構(gòu).3.學(xué)習(xí)用伏安法、開(kāi)爾文電橋測(cè)低值電阻.儀器與用具一直流穩(wěn)壓電源、檢流計(jì)、滑線式變阻器、電位箱（4只）、箱式電勢(shì)差計(jì)、低值標(biāo)準(zhǔn)電阻、待測(cè)金屬棒、開(kāi)關(guān)、米尺、游標(biāo)卡尺、溫度計(jì).實(shí)驗(yàn)原理測(cè)量低電阻的困難及解決方法箱式電位差計(jì)箱式電位差計(jì)圖1測(cè)量低值電阻?10Q）時(shí)，由于連接導(dǎo)線的電阻和接線端鈕處的接觸電阻（約10勺?eP）的影響,用惠斯通電橋及普通的伏安法因接觸電阻及接入誤差，測(cè)得的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生很大誤差,為了減小誤差。本實(shí)驗(yàn)介紹兩種方法進(jìn)行測(cè)量。方法一是改進(jìn)

2、的伏安法，普通的伏安伏法對(duì)低電阻的測(cè)量是用安培表外接，由于待測(cè)電阻很小，可以用圖1的線路進(jìn)行測(cè)量。我們知道，rti于電勢(shì)差計(jì)測(cè)量吋，平衡時(shí)測(cè)量回路與工作回路之間互不影響,又采用了四端鈕（里面的兩端鈕稱為電壓接頭，外面和兩端鈕稱為電流接頭）接線法，心兩端的電壓能精確測(cè)量出來(lái)，這樣工作冋路的電流也就測(cè)出來(lái)了。測(cè)出心兩端電壓，就可以計(jì)算出心。方法二開(kāi)爾文電橋法，首先分析惠斯通電橋測(cè)低阻吋存在的問(wèn)題，從而找出改進(jìn)的辦法.電橋電路如圖2所示，心是低值標(biāo)準(zhǔn)電阻，作為比較臂，&是待測(cè)低值電阻，心、心均采用四端鈕連線方式，&、盡為阻值較大的電阻，由于采用了四端接線

3、式，心左端和心右端的電流接頭端與電源相連的附加電阻，可歸并到電源支路屮去，不影響測(cè)量結(jié)果?而心和心兩端鈕的電壓接頭與尺、心相連的附加電阻比&、心小得多，可以忽略，但心和心Z間的附加電阻廠，其大小可以和心和心和比擬，不能忽略，是引入測(cè)量誤井的重要因素，若將廠分為G和金，則當(dāng)電橋平衡吋有&_Rx+「X心（1+%）尺2RnF心（1+%、,）rx/=鼻/顯然，若/心_/心，則R?一Rn⑵平衡條件中不出現(xiàn)3和幾，即消除了它們的影響?1I/O—d*1S圖4因?yàn)閺S和Rx的值不可能恒定，要想找到將r分為與Rn和Rx成比例的兩部分的點(diǎn)，實(shí)際上辦不到，為了避開(kāi)這一困難

4、，在電路中引進(jìn)兩個(gè)電阻箱&、&（如圖3）,調(diào)節(jié)電阻，使R；心時(shí)，如果尺、盡值比較大,接觸電阻可以不計(jì)。這就是開(kāi)爾文電橋的結(jié)構(gòu)原理.將開(kāi)爾文電橋（圖3）與惠斯通電橋相比，多出了一組尺、巴,故它也稱雙臂電橋.雙電橋平衡時(shí)，檢流計(jì)支路無(wú)電路通過(guò)，可由基爾霍夫定律求出平衡條件為匕4+蟲(chóng)（邑-復(fù)鳥(niǎo)廠+尺+局R2R；（3）它比惠斯通電橋的平衡條件多出了第二項(xiàng)，若加上輔助條件則待測(cè)電阻〈就只由（3）式右端第一項(xiàng)決定，于是，附加電阻，被輔助條件（4）平衡掉了，不影響心的測(cè)量結(jié)果，為了3l=3L保證在平衡條件下使仏一用成立，制作雙電橋時(shí)，采用兩機(jī)械聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，同時(shí)

5、調(diào)節(jié)&和尺、禺和圧,使（10-4）式得到滿足.實(shí)際上很難做到忌尼完全相等，在這種情況下，一般盡量減小八例如用粗而短的銅棒連接心和心的電流接頭）,貝I」（3）式屮的第二項(xiàng)相對(duì)于第一項(xiàng)可以忽略，使（尺2R；）趨近于零.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.銅線上長(zhǎng)為/（50.00cm以上）一段的電阻用實(shí)驗(yàn)室提供的雙電橋測(cè)量銅線上長(zhǎng)為1（50.00cm以上）一段的電阻，要注意電流過(guò)大，被測(cè)金屬線的溫度將升高，電阻值要變化。改變幾次/值進(jìn)行測(cè)量。1.自組裝雙電橋測(cè)量上述金屈線的電阻（選作）參照?qǐng)D3的電路，用4只電阻箱，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)低電阻心，待測(cè)低電阻心和檢流計(jì)等儀器組成一開(kāi)爾文雙電橋，

6、心、心均用四接點(diǎn)聯(lián)線。聯(lián)接電路最好用三種顏色的導(dǎo)線，這對(duì)聯(lián)線、檢查都方便。開(kāi)始測(cè)量時(shí)，可以將電橋靈敏度調(diào)低一些，這容易調(diào)節(jié)平衡，&、%、尺、尼可以取同一值（例如25000）。操作時(shí)R色=乞根據(jù)檢流計(jì)的偏轉(zhuǎn)，改變鳥(niǎo)之值并保持R「R；.逐漸使電橋平衡.每次調(diào)節(jié)時(shí),要先斷開(kāi)屯源開(kāi)關(guān)心，調(diào)節(jié)后并確認(rèn)無(wú)誤時(shí)，再閉合心.當(dāng)調(diào)平衡后.不斷提高電橋靈敏度，再調(diào)平衡。改變兒次/值，進(jìn)行反復(fù)測(cè)量.2.有能力的同學(xué)可以口己設(shè)計(jì)測(cè)量接觸電阻.數(shù)據(jù)記錄：20°C下紫銅標(biāo)準(zhǔn)電阻率PS（20'C）二1?69X108Q?m,電阻率的溫度系數(shù)為a=4X10_3l/°Co室溫t二°

7、CPt=Ps（2o*c）「1+a（t_20?0）二用箱式雙電橋測(cè)量銅線電阻待測(cè)量1234銅線長(zhǎng)度l（cm）直徑d(cm)電阻（Q）電阻率（Q?m）P平二S_(PX)二△P=PX-Pst二￡p=Ap/pstX100%=