大学物理实验绪论1双臂电桥测量低电阻南京邮电大学物理实验中心大学物理实验绪论2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。大学物理实验绪论3实验原理四端引线法V r1 r2 Rx r3 r4E 伏 安法 测 电阻 , 接触 电阻和导线电阻r 电阻和导线电阻 2和 r3 数值若与R 数值若与 X 为同一数 量级, 或超过R 量级 , 或超过 X , 不 能用此电路来测量R 能用此电路来测量 X 。将待测低电阻R 将待测低电阻 X两侧的 接点分为两个电流接点 C-C和两个电压接点 和两个电压接点P-P, 和两个电压接点 , 消除了r2、 消除了 、和r3对RX测 对 量的影响。这叫做四端 量的影响。这叫做四端 引线法大学物理实验绪论4双臂电桥测量低电阻Ig=0ʱR1 I1 1 R2 G I2 Ps1 Rs Ps2 Cs1 3 R' R I1 2I1R = Is ? Rs + I2R2 1I1R = Is ? Rx + I2R'(Is ? I2 )r = I2 (R2 + R' )Px1 Rx Px2 R Cs2 I -I , Cx1 = Is Rs Cx2 令R/R1=Rˊ/R2 Rx Is s 2 R 1 ER r ? R2 R R' Rx = Rs + ( ? ) ' R r + R + R2 R R2 1 1大学物理实验绪论5实验仪器大学物理实验绪论6实验操作1、按如下电路图接好实验电路 、C1 P1 P2 C2RxP1 P2 C1 Rs C2G+ -标准未知(双) 未知(单) 检流计 QJ-19型单双电桥 QJ-19型单双电桥电源大学物理实验绪论72、各仪器初始调节 、双臂电桥调节R1和R2取10000 将细调按钮按下 开关置于“双桥”档大学物理实验绪论8检流计的调节将检流计档 位开关置于 调零” “调零”档, 旋转调零旋 钮进行调零完成调零后, 完成调零后, 将档位开关 置于最大量 程“30mV” 档大学物理实验绪论9标准电阻的调节标准电阻的大小一般选 “0.1 ”,实际测量重要 , 根据实际情况改变,选取的原则是: 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 双臂电桥 位有效数字且不超过双臂电桥的测量范 围。
大学物理实验绪论10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低阻值电阻测量方法, 注意,实验时四端旋钮都要旋紧,保证 和金属棒接出良好。 和金属棒接出良好。大学物理实验绪论113、测量(以铜棒200mm为例) 、测量(以铜棒 为例) 为例将待测铜棒插入四端电阻盒中, 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。 处 再次提醒四端旋钮都要旋紧。 检流计完成调零后档位旋至“ ② 检流计完成调零后档位旋至“30mV”档; 档 ③ 闭合换向开关低阻值电阻测量方法,调节双臂电桥,使检流计指示为 闭合换向开关,调节双臂电桥, 零。 将检流计档位调小一档至“ ④ 将检流计档位调小一档至“3mV”档,再次调节 档 双臂电桥, 双臂电桥,使检流计指示为零 。如此逐次调节直 至检流计为“ 档时平衡指示为零, 至检流计为“30?V”档时平衡指示为零,此时记 档时平衡指示为零 录下双臂电桥R阻值 阻值。 录下双臂电桥 阻值。 将换向开关合向另一方,使电路中电流反向, ⑤ 将换向开关合向另一方,使电路中电流反向,按 两步重新调节电桥平衡,记下R阻值 阻值。 ③ 、 ④两步重新调节电桥平衡,记下 阻值。大学物理实验绪论12R1=R2=10000种类 铜 铁 铝Lmm 200 200 400RS 0.1 0.1 0.1 0.1 0.01 0.1R + -RRXρρ
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