双臂电桥测量低电阻2

大学物理实验绪论

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双臂电桥测量低电阻

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实验目的 了解四端引线法的意义及双臂 电桥的结构； 学习使用双臂电桥测量低电阻； 学习测量导体的电阻率。

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实验原理 四端引线法V r1 r2 Rx r3 r4

E 伏 安法 测 电阻 ， 接触 电阻和导线电阻 r2和 r3 数值若与 RX 为同一数 量级，或超过 RX ,不 能用此电路来测量 RX 。

将待测低电阻RX两侧的 接点分为两个电流接点 C-C和两个电压接点P-P, 消除了r2、和r3对RX测 量的影响。这叫做四端 引线法

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双臂电桥又名开尔文电桥，是一种测量低 值

电阻(一般在10 -5 ~ 1 之间)的常用仪 器，测量准确度较高。在测量低电阻时，连接 线的电阻、接头的接触电阻(一般为10-3 104 的数量级)都将给测量结果带来不允许的误 差。因此就必须想办法消除或减小接线电阻和 接触电阻对测量结果的影响。双臂电桥就是为 了解决这些矛盾而设计出来的。

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双臂电桥测量低电阻Ig=0时R1 I1 1 R2 Ps1 Rs Ps2 Cs1 G I2 3 R' R I1 2

I1R1 I s Rs I 2 R2

I1R I s Rx I 2 R '

( I s I 2 )r I 2 ( R2 R' )

Px1 Rx Px2 R C Cx2 x1 Cs2 ˊ R R 令 R/R1=R /R2 , x s I I -I s Is s 2 R1 E

R r R2 R R' Rx Rs ( ) ' R1 r R R2 R1 R2

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实验仪器:QJ44双臂电桥面板介绍：灵敏度调节(逆时针到底，灵敏度最小)

检流计

电源输入

指另调节

电流输入

电流放大器电 源开关

电压输入

测定臂细调

倍率 电源按钮 检流计按钮开关

测定臂粗调

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操作要点： 1、将检流计电源开关“B1”开启，稳定后(大 约5分钟)灵敏度逆时针到底，调节调零按钮使检流 计指示为零。 2、用导线将被测电阻按四端接线的方式完成必 要的连接。其中P—P是电压端：C-C是电流端。 3、估计被测电阻的大小，选择适当的倍率，先 按B按钮后按G按钮，细心调节测定臂粗调与测定臂 细调，使电桥平衡，逐渐提高电桥灵敏度，然后反 复调节直到最灵敏度的位置方可以读数： RX=倍率 X (步进位数 + 测定盘读数)

4、测量完成后，将‘B1’开关关闭。

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实验仪器

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实验操作1、按如下电路图接好实验电路C1 P1 P 2 C2

RxP1 P2 C1 Rs C2

G+ -

标准

未知(双) 未知(单) 检流计 QJ-19型单双电桥

电源

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2、各仪器初始调节 双臂电桥调节

R1和R2取10000Ω 将细调按钮按下 开关置于“双桥”档

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检流计的调节

将检流计档 位开关置于

“调零”档， 旋转调零旋 钮进行调零

完成调零后， 将档位开关 置于最大量 程“30mV” 档

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标准电阻的调节

标准电阻的大小一般选 “0.1Ω ”,实际测量中要 根据实际情况改变，选取的原则是：保证测量时 双臂电桥5位有效数字且不超过双臂电桥的测量范 围。

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待测电阻的调节通过调节滑动端来选取待测电阻的长度， 实验时选取200mm和400mm两种长度测量

注意，实验时四端旋钮都要旋紧，保证 和金属棒接触良好。

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3、测量(以铜棒200mm为例)① 将待测铜棒插入四端电阻盒中，滑动端移至 200mm处，再次提醒四端旋钮都要旋紧。 ② 检流计完成调零后档位旋至“30mV”档； ③ 闭合换向开关，调节双臂电桥，使检流计指示为 零。 ④ 将检流计档位调小一档至“3mV”档，再次调节 双臂电桥，使检流计指示为零 。如此逐次调节直 至检流计为“30μV”档时平衡指示为零，此时记 录下双臂电桥R阻值。 ⑤ 将换向开关合向另一方，使电路中电流反向，按 ③ 、 ④两步重新调节电桥平衡，记下R阻值。

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R1=R2

=10000

种类铜 铁 铝

Lmm 200 400 200

RS0.1 0.1 0.1

R+ -

R

RX

400 200 400

0.1 0.01 0.1

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/tdg4.html