低值電阻的測量

1、 . 1 / 7 南昌大學(xué)物理實驗報告 課程名稱： 大學(xué)物理實驗（下） _ 實驗名稱： 低值電阻的測量_ 學(xué)院： 信息工程學(xué)院 專業(yè)班級： 學(xué)生姓名： 學(xué)號： _ 實驗地點： 基礎(chǔ)實驗大樓 B613 座位號： _ 實驗時間： 第5周星期三下午三點四十五分_ . 2 / 7 一、實驗?zāi)康模?1.掌握用雙臂電橋測低值電阻的原理。 2.學(xué)會用雙臂電橋測低值電阻的方法。 3.了解測低值電阻時接線電阻和接觸電阻的影響及其避免的方法。 二、 實驗儀器： 四端電阻、待測電阻棒（銅、鋁、鐵）、直流電源、電流表、電壓表、電阻箱等。 三、實驗原理： 精確測定低值電阻的關(guān)鍵，在于消除接線電阻和接觸電阻的影響。 伏安

2、法測中等阻值的電阻是很容易的，但在測低電阻Rx時將遇到困難，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，甚至有的比R大幾個數(shù)量級，故毫伏表指示的電勢差不代表R兩端的電勢差。也就是說，如果利用毫伏表和安培表此時所指示的值來計算電阻的話，

3、不會給出準確的結(jié)果。 圖5-1 伏安法測量低電阻的問題 . 3 / 7 五、實驗數(shù)據(jù)與處理： 直徑D=4mm，橫截面積S=4， 銅/mm U/mV 430 360 290 220 150 80 0.50 0.42 0.33 0.25 0.17 0.08 圖5-2 四端法測量低電阻的原理圖 解決上述測量的困難，關(guān)鍵在于消除r1、r2的影響，圖5-2的電路可以達到這個目的，它是將低阻R兩側(cè)的接點分為兩個電流接點（cc）和兩個電壓節(jié)點（pp），這樣電壓表測量的是金屬棒L的一段低電阻（其中不包括r2和r3）兩端的電壓。這樣的四接點測量電路使低電阻測量成為可能。 四、實驗內(nèi)容和步驟： 測量金屬棒不同長度

4、L時的電阻，根據(jù)?=?/? 計算出金屬棒的電阻率。 實驗步驟如下： 1.將直流電源的輸出電壓調(diào)至5V，按照預(yù)習(xí)報告中的電路圖連接好電路。 2.固定C2位置，移動P2，記錄P1P2間距L及對應(yīng)的電壓表讀數(shù)UR（毫伏檔），要求記錄6組數(shù)據(jù)，求出不同長度L時的電阻R，求出電阻率?。 3.更換待測金屬棒，重復(fù)以上步驟。 . 4 / 7 I/A 0.1968 0.1971 0.1970 0.1970 0.1970 0.1971 R/ 2.5407 2.1309 1.6751 1.2690 0.8694 0.4059 7.4248 7.4382 7.2587 7.2487 7.2293 6.3756 鐵/

5、mm 430 360 290 220 150 80 U/mV 1.13 0.94 0.75 0.56 0.38 0.19 I/A 0.1971 0.1972 0.1971 0.1971 0.1972 0.1971 R/ 5.7331 4.7667 3.8052 2.8412 1.9270 0.9640 16.7546 16.6390 16.4887 16.2289 16.1434 15.1421 鋁/mm 430 360 290 220 150 80 U/mV 0.23 0.20 0.16 0.11 0.08 0.03 I/A 0.1973 0.1973 0.1973 0.1973 0.1972 0.1972 R/ 1.1657 1.0137 0.8109 0.5575 0.4057 0.1521 3.4068 3.5384 3.5140 3.1846 3.3986 2.3896 數(shù)據(jù)處理： 對于銅棒： B類不確定度：忽略不計 . 5 / 7 對于鐵棒： B類不確定度：忽略不計 對于鋁棒： B類不確定度：忽略不計 . 6 / 7 六、誤差分析： 1金屬在不同情況下都會有被空氣氧化，所