PAGE PAGE 1PAGE PAGE 8《基礎(chǔ)物理》實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院: 國(guó)際軟件學(xué)院專(zhuān)業(yè): 數(shù)字媒體技術(shù)2011 年 6 月 3日實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)雙臂電橋測(cè)低電阻姓 名陳魯飛年級(jí)/班級(jí)10級(jí)原軟工四班學(xué) 號(hào)25一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃摹?shí)驗(yàn)內(nèi)容及原始數(shù)據(jù)二、實(shí)驗(yàn)原理五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果(數(shù)據(jù)表格、現(xiàn)象等)三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及工具六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)中存在問(wèn)題的討論)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解測(cè)量低電阻的特殊性。2.掌握雙臂電橋的工作原理。3.用雙臂電橋測(cè)金屬材料(鋁.銅)的電阻率。二、實(shí)驗(yàn)原理我們考察接線(xiàn)電阻和接觸電阻是怎樣對(duì)低值電阻測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響的。例如用安培表和毫伏表按歐姆定律R=V/I測(cè)量電阻Rx,電路圖如圖 1 所示,考慮到電流表、毫伏表與測(cè)量電阻的接觸電阻后,等效電路圖如圖 2所示。由于毫伏表內(nèi)阻Rg遠(yuǎn)大于接觸電阻Ri3和Ri4,因此他們對(duì)于毫伏表的測(cè)量影響可忽略不計(jì),此時(shí)按照歐姆定律R=V/I得到的電阻是(Rx+ Ri1+ Ri2)。當(dāng)待測(cè)電阻Rx小于1時(shí),就不能忽略接觸電阻Ri1和Ri2對(duì)測(cè)量的影響了。因此,為了消除接觸電阻對(duì)于測(cè)量結(jié)果的影響,需要將接線(xiàn)方式改成下圖 3方式,將低電阻Rx以四端接法方式連接,等效電路如圖 4 。
此時(shí)毫伏表上測(cè)得電眼為Rx的電壓降,由Rx = V/I即可準(zhǔn)測(cè)計(jì)算出Rx。接于電流測(cè)量回路中成為電流頭的兩端(A、D),與接于電壓測(cè)量回路中稱(chēng)電壓接頭的兩端(B、C)是各自分開(kāi)的,許多低電阻的標(biāo)準(zhǔn)電阻都做成四端鈕方式。根據(jù)這個(gè)結(jié)論,就發(fā)展成雙臂電橋,線(xiàn)路圖和等效電路圖5和圖6所示。標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn電流頭接觸電阻為Rin1、R in2,待測(cè)電阻Rx的電流頭接觸電阻為Rix1、R ix2,都連接到雙臂電橋測(cè)量回路的電路回路內(nèi)。標(biāo)準(zhǔn)電阻電壓頭接觸電阻為Rn1、R n2,待測(cè)電阻Rx電壓頭接觸電阻為Rx1、Rx2,連接到雙臂電橋電壓測(cè)量回路中,因?yàn)樗鼈兣c較大電阻R1、R 2、R3、R相串連,故其影響可忽略。由圖5和圖6,當(dāng)電橋平衡時(shí),通過(guò)檢流計(jì)G的電流IG = 0, C和D兩點(diǎn)電位相等雙臂電橋測(cè)電阻原理雙臂電橋測(cè)電阻原理,根據(jù)基爾霍夫定律,可得方程組(1)(1) 解方程組得(2) 通過(guò)聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),同時(shí)調(diào)節(jié)R1、R 2、R3、R,使得 成立,則(2)式中第二項(xiàng)為零,待測(cè)電阻Rx和標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn的接觸電阻Rin1、R ix2均包括在低電阻導(dǎo)線(xiàn)Ri內(nèi),則有(3) 實(shí)際上即使用了聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),也很難完全做到。為了減小(2)式中第二項(xiàng)的影響,使用盡量粗的導(dǎo)線(xiàn)以減小電阻Ri的阻值(Ri
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