实验报告(双臂电桥测低电阻).docx

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1、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯实验报告（双臂电桥测低电阻）姓名：齐翔学号：PB05000815班级：少年班实验台号：2（15组2号）实验目的1．学习掌握双臂电桥的工作原理、特点及使用方法。2．掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。3．学习利用双臂电桥测低电阻，并以此计算金属材料的电阻率。实验原理测量低电阻（小于1），关键是消除接触电阻和导线电阻对测量的影响。利用四端接法可以很好地做到这一点。根据四端接法的原理，可以发展成双臂电桥，线路图和等效电路如图

2、所示。标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、Rin2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，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、Rn2，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、R2、R3、R相串连，故其影响可忽略。1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯由图和图，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，根据基尔霍夫定律，可得方程组（1）I1R

3、I3RXI2R3I1R1I3RnI2R2(1)I3I2R1I2R3R2解方程组得RXRRR1R2R3(2)R1R3R2R1R1RR12⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯通过联动转换开关，同时调节R1、R2、R3、R，使得R2R3成立，则（）R12R式中第二项为零，待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、Rix2均包括在低电阻导线Ri内，则有RxRRn(3)R1但即使用了联动转换开关，也很难完全做到R2/R1R3/R。为了减小(2)式中第二项的影响，应使用尽

4、量粗的导线，以减小电阻Ri的阻值(Ri<0.001)，使(2)式第二项尽量小，与第一项比较可以忽略，以满足(3)式。参考：铜棒：1.694×10-8Ω·m铝棒：2.7×10-8Ω·m所用到的器材：直流复射式检流计、0.02级QJ36型双臂两用电桥、059-A型电流表、电源、单刀双掷开关，导线若干实验数据处理：直流电桥：0.02级标准电阻：Rn=0.0010.01级△估(L)=2mm铜棒4.9804.9744.9884.9804.9804.978铝棒5.0005.0024.9885.0005.0004.988一、铝棒的平均值

5、和不确定度的计算铝棒的直径和A类不确定度：n=6x1=5.000x2=5.0023⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯x3=4.988x4=5.000x5=5.000x6=4.988nxi4.996xi1/nn2i1xix/n10.008246nx21*n0.003366Ai1xi/n铝棒直径的B类不确定度和合成不确定度：μA=0.003366tP=1.11c=30=0.002μB=0/c=0.000667kp=1U0.682kP*B2tP*A0.00298565

6、二、铜棒的平均值和不确定度的计算铜棒的直径和A类不确定度：n=6x1=4.980x2=4.974x3=4.988x4=4.980x5=4.980x6=4.978nxi/n4.980xi14⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯n2i1xix/n10.008654nx21*n0.003366i1xi/nA铜棒的B类不确定度与合成不确定度：μA=0.003366tP=1.11c=30=0.002μB=0/c=0.000667kp=12kP*B2U0.68tP*A0.00

7、2659三、40cm铜棒电阻R的测量与数据处理：铜（40cm）Ω1600.031600.011601.311601.321600.081600.04（1）平均值和A类不确定度：n=6x1=1600.03x2=1600.01x3=1601.31x4=1601.32x5=1600.08x6=1600.04nxi/nxi1ni1xi1600.4652x/n10.00000215⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新资料推荐⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯n2i1xix/n1*n0.000008A（2）实验仪器

8、带来的系统误差（B类）：n=6a=0.002b=0.005R=1600.465δ=(a%+n*b/R)=0.0002564895UR=R*δ=0.295635（3）R的合成不确定度：μA=0.000008UR=0.29563522UAUR0.295635四、40cm铜棒电阻率的数值计算和数据处理：40c