低電阻的測量報告

2022-05-26 10:24:04 字數 1606 閱讀 1987

學號:200702050940 實驗人:張學林同組人: 楊天海

實驗名稱:低電阻的測量

實驗目的:

1、 了解等效的物理研究方法

2、 掌握用伏安法測量低電阻的方法

3、 學習用雙電橋測量低電阻的原理及方法

4、 實驗內容

1、 用伏安法測量銅棒和鋁棒的電阻

2、 用組裝雙電橋測量銅棒和鋁棒的電阻

3、 測量銅棒和鋁棒的電阻率

實驗器材:電阻箱、電流錶、毫安表、標準電阻、檢流計、螺旋測微器、待測低電阻、滑線變阻器、開關及導線,直尺

實驗原理:

(1)、伏安法測低電阻的困難與處理:

如圖a是伏安法測電阻的電路圖,圖b是將rx兩側的接觸電阻、導線電阻的等效電阻、、、表現出來的電路圖。由於電壓表內阻較大,故對其影響不大可以忽略,而、與相比不能忽略,有時甚至超過,所以圖ab不能用於低阻的測量。

解決上述問題的關鍵在於消除、的影響。如圖c就可達到這個目的,它將低電阻兩側的接點分別分為兩個電流接點cc和兩個電壓接點pp,這樣電壓表測量的是長為l的一段低值電阻兩端的電壓。這樣的四接點測量電路使低值電阻測量成為可能

(2)測量低電阻的開爾文雙電橋的原理:

雙電橋測量低電阻,就是將未知電阻和已知標準低電阻相比較,在連線電路時仍採用四接點接線比較電壓的電路。如圖d所示,、、、為接觸電阻和導線電阻,比較與兩端電壓時,用通過兩個分壓電路adc和b1bb2去比較b、d兩點的電勢。由於r1、r2、r3、r4的阻值較大,其兩端的接觸電阻和導線的電阻可忽略不計。

當、、和取某一值可使設通過的電流為i,則

由於r2<< r1, r2<< r2.上兩式中取

相除從上式可以看出當時那麼可以消除接觸電阻的影響

即在滿足和時可用上式可算出

實驗操作技巧

由於是套裝的箱式雙臂電橋,只能按相應的旋紐操作,但在操作時首先要把雙臂電橋的靈敏度旋到最低,便於調節平衡,當電橋快達到平衡時,再將電橋的靈敏度旋到最高,進一步將電橋調節平衡。

注意事項:

1、注意箱式雙臂電橋各旋紐的作用。

2、注意將箱式雙臂電橋兩按紐(電源按紐和靈敏電流計按紐)全部按下時才能進行觀察與測量。

3、在測量時為保護靈敏電流計,一般將與靈敏電流計串聯的電阻旋紐調到大阻值,再根據電流計的偏轉情況適當調整電阻旋紐顯示值的大小。

實驗步驟:(1)拿出儀器按電路圖連線好電路

2)用游標卡尺和直尺測出銅棒和鋁棒的直徑和有效長度,做好記錄

3)把電流錶逆時針轉到最大,電壓順時針轉至最大,調節檢流計游標在0檔

4)合上開關調至滑塊使游標分別在0.1、0.01倍上游標指向0 做好記錄

5)最後把游標分別向左、右偏50格,記錄下讀數

表一在室溫22.5℃下測得銅棒和鋁棒的直徑

表二資料處理:

所測直徑平均值

平均值的標準偏差分別

合成標準不確定度分別為

銅棒和鋁棒的靈敏度

s銅==889.34div

s鋁==5323.21div

有以上資料克銅和鋁的電阻率

銅和鋁電阻率的合成不確定度

所以結論:伏安法測低電阻的困難而開爾文雙電橋克服了其困難,而且誤差較小,溫度的影響對次實驗較大,往往不同溫度所測電阻值不同,在實驗過程中使用時間不要過長。在調節游標是要慢而緩。

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