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《低值電阻的測(cè)量.docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、南昌大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（下）_____________實(shí)驗(yàn)名稱：低值電阻的測(cè)量_____________學(xué)院：信息工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：__實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)大樓B613座位號(hào)：__實(shí)驗(yàn)時(shí)間：第5周星期三下午三點(diǎn)四十五分_______一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握用雙臂電橋測(cè)低值電阻的原理。2.學(xué)會(huì)用雙臂電橋測(cè)低值電阻的方法。3.了解測(cè)低值電阻時(shí)接線電阻和接觸電阻的影響及其避免的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器：四端電阻、待測(cè)電阻棒（銅、鋁、鐵）、直流電源、電流表、電壓表、電阻箱等。三、實(shí)驗(yàn)原理：精確測(cè)定低值電阻的關(guān)鍵，在于消除接
2、線電阻和接觸電阻的影響。伏安法測(cè)中等阻值的電阻是很容易的，但在測(cè)低電阻Rx時(shí)將遇到困難，其中r1、r2分別是連接安培表及變阻器用的兩根導(dǎo)線與被測(cè)電阻兩端接頭處的接觸電阻及導(dǎo)線本身的接線電阻，r3、r4是毫伏表和安培表、滑線變阻器接頭處的接觸電阻和接線電阻。通過安培表的電流在接頭處分別為I1、I2兩支，I11流經(jīng)安培表和R間的接觸電阻再流入R，I2流經(jīng)安培表和毫伏表接頭處的接觸電阻再流入毫伏表，因此r1、r2應(yīng)算作與R串聯(lián)；r3、r4應(yīng)算作與毫伏表串聯(lián)。由于r1、r2的電阻與R具有相同的數(shù)量級(jí)，甚至有的比R大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，故毫伏表指示的電勢(shì)差不
3、代表R兩端的電勢(shì)差。也就是說，如果利用毫伏表和安培表此時(shí)所指示的值來計(jì)算電阻的話，不會(huì)給出準(zhǔn)確的結(jié)果。圖5-1?伏安法測(cè)量低電阻的問題圖5-2?四端法測(cè)量低電阻的原理圖解決上述測(cè)量的困難，關(guān)鍵在于消除r1、r2的影響，圖5-2的電路可以達(dá)到這個(gè)目的，它是將低阻R兩側(cè)的接點(diǎn)分為兩個(gè)電流接點(diǎn)（cc）和兩個(gè)電壓節(jié)點(diǎn)（pp），這樣電壓表測(cè)量的是金屬棒L的一段低電阻（其中不包括r2和r3）兩端的電壓。這樣的四接點(diǎn)測(cè)量電路使低電阻測(cè)量成為可能。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟：測(cè)量金屬棒不同長(zhǎng)度L時(shí)的電阻，根據(jù)?=??/?計(jì)算出金屬棒的電阻率。實(shí)驗(yàn)步驟如下：1.將直
4、流電源的輸出電壓調(diào)至5V，按照預(yù)習(xí)報(bào)告中的電路圖連接好電路。2.固定C2位置，移動(dòng)P2，記錄P1P2間距L及對(duì)應(yīng)的電壓表讀數(shù)UR（毫伏檔），要求記錄6組數(shù)據(jù)，求出不同長(zhǎng)度L時(shí)的電阻R，求出電阻率?。3.更換待測(cè)金屬棒，重復(fù)以上步驟。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與處理：直徑D=4mm，橫截面積S=4πmm2，ρ=RSL銅/mm43036029022015080U/mV0.500.420.330.250.170.08I/A0.19680.19710.19700.19700.19700.1971R/10-3Ω2.54072.13091.67511.26900.8
5、6940.4059ρ/10-8Ω?m7.42487.43827.25877.24877.22936.3756鐵/mm43036029022015080U/mV1.130.940.750.560.380.19I/A0.19710.19720.19710.19710.19720.1971R/10-3Ω5.73314.76673.80522.84121.92700.9640ρ/10-8Ω?m16.754616.639016.488716.228916.143415.1421鋁/mm43036029022015080U/mV0.230.200.16
6、0.110.080.03I/A0.19730.19730.19730.19730.19720.1972R/10-3Ω1.16571.01370.81090.55750.40570.1521ρ/10-8Ω?m3.40683.53843.51403.18463.39862.3896數(shù)據(jù)處理：對(duì)于銅棒：ρ=i6ρi≈7.160×10-8Ω?mσρ=ρ-ρi2(n-1)≈3.96×10-9Ω?mA類不確定度：ΔA=3.96×10-9Ω?mB類不確定度：忽略不計(jì)電阻率的合成不確定度Uρ=ΔA2+ΔB2=3.96×10-9Ω?m相對(duì)不確定度Urρ=Uρ
7、ρ×100%=3.96×10-97.16×10-8×100%≈5.53%測(cè)量結(jié)果：ρ=(7.160±0.396)×10-8Ω?mUrρ=5.53%對(duì)于鐵棒：ρ=i6ρi≈16.232×10-8Ω?mσρ=ρ-ρi2(n-1)≈5.83×10-9Ω?mA類不確定度：ΔA=5.83×10-9Ω?mB類不確定度：忽略不計(jì)電阻率的合成不確定度Uρ=ΔA2+ΔB2=5.83×10-9Ω?m相對(duì)不確定度Urρ=Uρρ×100%=5.83×10-916.232×10-8×100%≈3.59%測(cè)量結(jié)果：ρ=(16.232±0.583)×10-8Ω?mUrρ
8、=3.59%對(duì)于鋁棒：ρ=i6ρi≈3.239×10-8Ω?mσρ=ρ-ρi2(n-1)≈4.34×10-9Ω?mA類不確定度：ΔA=4.34×10-9Ω?mB類不確定度：忽略不
