直流雙臂電橋?qū)嶒瀯⒔瓠h(huán)實驗序? 電阻按照阻值大小可分為高值電阻 (100KΩ以上)、中值電阻(1Ω ～100KΩ) 和低值電阻(1Ω 以下)三種? 一般說導(dǎo)線本身以及和接點處引起的電路 中附加電阻約為10-3Ω，這樣在測低電阻 時就不能把它忽略掉。?用直流單臂電橋測量電阻時，如果被 測電阻為0.01Ω直流雙臂電橋測電阻，附加電阻的影響達 到10%；如果被測電阻為0.001Ω，則 完全被附加電阻所掩蓋而無法測量。? 用單臂電橋測量電阻將由于附加電阻的存 在而給測量結(jié)果帶來不可忽視的影響。對 惠斯通電橋加以改進而成的雙臂電橋(又稱 開爾文電橋)，通過四端接線的作用消除或 減小了附加電阻對測量結(jié)果的影響，適用 于10-5-102Ω電阻的測量。? 本實驗要求在掌握雙臂電橋工作原理的基 礎(chǔ)上，用雙臂電橋測金屬材料的電阻率。預(yù)習(xí)要點1.直流單臂電橋測低電阻遇到的困難; 2.四端鈕電阻轉(zhuǎn)移附加電阻的作用; 3.QJ42雙臂電橋使用要點; 4.測量導(dǎo)體電阻率的方法。一、實驗?zāi)康暮蛯W(xué)習(xí)要求? ⒈學(xué)習(xí)直流雙臂電橋測低值電阻的原理和 方法。掌握測量低電阻的特殊性和采用四 端接法的必要性。? ⒉了解QJ42型直流雙臂電橋的面板結(jié)構(gòu)和 使用方法。

? ⒊用QJ42型直流雙臂電橋測金屬材料的低 電阻，求金屬材料的電阻率。二、實驗原理1.金屬材料的電阻率? ? SRx?? 式中S為導(dǎo)體材料的橫截面積，Rx為測得導(dǎo)體材 料的電阻值， l為對應(yīng)于電阻Rx的導(dǎo)體材料的 長度。⒉ 四端鈕電阻的作用? 在低電阻兩端外側(cè)再增加兩個接觸端鈕，就成為 四端鈕電阻，其中P1-P2為所要使用（或測量）的 電阻。通常稱J1和J2為電流端，P1與P2為電壓端， 電壓端必須處在電流端之間。下面就電流表擴大 量程時分流電阻的接法說明四端鈕電阻的作用。P1P2J1J2四端鈕電阻ABAABAABACDCaDCDbc四端鈕電阻對附加電阻的轉(zhuǎn)移作用? 圖a接法的分流電阻實際上包括和A、B、C、D四點 的接觸電阻和AC、BD兩段導(dǎo)線的電阻。? 圖b的分流電阻僅包括和C、D兩點的接觸電阻；A、 B兩點的接觸電阻和AC、BD兩段導(dǎo)線的電阻歸入了微安表支路，而它們遠小于微安表的內(nèi)阻，對分 流的影響可忽略。ABAABAABACDCaDCDbc四端鈕電阻對附加電阻的轉(zhuǎn)移作用? 圖c中A、B、C、D四點的接觸電阻以及P1A、P2B兩段導(dǎo)線的電阻都歸入了微安表支路而忽略，分流 電阻的阻值就等于P1、P2之間的電阻值，該阻值 可以做得很準確，從而保證了準確分流。

?如圖，附加電阻R、R’、RAx和RxG不再直接與Rx 串聯(lián)。其中R’和RxG分別歸入到電源和檢流計回 路中，它們不影響電橋的平衡；而RAx歸入橋臂 電阻RA中，RA可以取值較大，故RAx的影響可以 忽略。?由此可見，四端鈕電阻的 作用是轉(zhuǎn)移附加電阻相對被 測電阻的位置，從而可消除 （或減小）附加電阻對被測 電阻的影響。⒊ 直流雙臂電橋的電路結(jié)構(gòu)將Rx和標準電阻RN采用四端 鈕電阻接入電橋消除附加電阻的 影響，就必須再加入一組橋臂電 阻Ra和Rb，把單臂電橋發(fā)展為雙 臂電橋，也稱凱爾文電橋。 ? 當檢流計G中無電流時，RA和RB上通過的電流相等，Ra和Rb上通過的電流相等，Rx和Rn上通過的電流相等直流雙臂電橋測電阻，由B點和D點的電位相等，Rx ? RA ? Ra Rn RB Rb? 此式就是直流雙臂電橋的平衡條件。三、儀器介紹? QJ42型直流雙臂電橋是測量 11Ω以下電阻的直流平衡電橋， 用來測量金屬的導(dǎo)電率、電機、 變壓器繞阻的直流電阻、電刷、 開關(guān)的接觸電阻以及各類低值 直流電阻。儀器的總有效量程 為0.0001～11Ω。儀器使用的參考條件為：? 環(huán)境溫度20±1.5℃，相對濕度40％～60％； ? 儀器內(nèi)附電源３～６節(jié)１號干電池（并聯(lián)使用），外接電源時，可接1.5Ｖ容量大于10hA的直流電源； ? 指零儀表電流常數(shù)為2×10-6A／格，阻尼時間小于4s。