双电桥测低电阻研究性报告
双电桥测低电阻实验报告
双电桥测低电阻实验报告引言双电桥是一种测量电阻的常用工具,它能够通过比较两个电桥的电势差来测量未知电阻的阻值。
本实验旨在通过双电桥测量低电阻,探索其测量原理和使用方法。
实验器材•双电桥仪器•低电阻样品•导线•电源•电压表•电流表实验步骤1. 准备工作首先,保证实验器材的连接正确。
将电源连接到双电桥仪器上,并将电压表和电流表分别与对应的接口相连。
2. 预热双电桥打开电源,预热双电桥仪器。
这样可以使其内部电路稳定,提高测量的准确性。
3. 连接电路将低电阻样品的两端分别与双电桥仪器的对应接口相连。
确保连接牢固,并避免产生接触电阻。
4. 调节电桥平衡通过调节双电桥仪器上的调节旋钮,使其达到平衡状态。
当电桥平衡时,两个电桥的电势差为零。
5. 测量电流和电压打开电流表和电压表,记录电流和电压的数值。
确保测量的是低电阻样品上的电流和电压。
6. 计算电阻值根据测量的电流和电压数值,使用欧姆定律计算低电阻样品的阻值。
将测量结果进行记录。
7. 实验数据处理对测量得到的多组数据进行平均处理,计算出低电阻样品的平均阻值。
可以采用加权平均法,考虑到测量的准确性和误差。
8. 分析结果对实验数据进行分析,比较不同样品的阻值,观察其差异。
可以使用统计学方法对数据进行处理,分析其可靠性和显著性。
结论通过双电桥测量低电阻实验,我们成功地测量出了低电阻样品的阻值。
实验结果表明,双电桥是一种可靠的工具,能够准确测量低电阻的阻值。
总结在本实验中,我们学习了双电桥测量低电阻的原理和方法。
通过实际操作,我们深入理解了双电桥的使用步骤和注意事项。
同时,我们也了解到了实验数据处理和分析的重要性,以及如何从实验结果中得出结论。
参考文献无。
实验报告双臂电桥测低电阻
实验报告双臂电桥测低电阻实验目的:通过双臂电桥测量低电阻,掌握双臂电桥的基本原理和使用方法。
实验仪器:双臂电桥、低电阻箱、接线板等。
实验原理:双臂电桥是利用两个电桥来测量一个待测电阻的方法。
它的原理是根据电桥平衡条件,通过改变已知电阻和待测电阻的比值,使电桥达到平衡,从而求出待测电阻的大小。
当电桥平衡时,两个支路的电阻之积等于另外两个支路的电阻之积。
其中,一个支路为已知电阻,另一个支路为待测电阻。
通过移动小滑动变阻器,改变待测电阻的阻值,直到电桥平衡,就可以求出待测电阻的大小。
实验步骤:1.按照图示接线,并按下电启动开关,待电桥稳定以后调整稳压器输出,调整滑片使电桥平衡。
2.记录电桥平衡时桥上电压U以及已知电阻R1、调节器阻值,待测电阻R2,计算待测电阻R2的阻值。
3.重复上述步骤,测量多组数据。
实验结果:利用双臂电桥测量低电阻,得到多组数据。
编号R1(Ω) R2(Ω) U(V) U/R1(V/Ω) U/R2(V/Ω) R2' (Ω)1 10.0 0.5 0.12 0.012 0.240 0.4902 10.0 1.0 0.12 0.012 0.120 0.9803 10.0 1.5 0.12 0.012 0.080 1.4704 10.0 2.0 0.12 0.012 0.060 1.9605 10.0 2.5 0.12 0.012 0.048 2.450实验分析:从实验结果可以看出,随着待测电阻的增加,电桥平衡时的U/R2值也随之减小,这是符合电桥平衡原理的。
同时,通过计算得到待测电阻的阻值,与低电阻箱所设定的阻值相差并不大,证明了双臂电桥的可靠性和准确性。
双臂电桥测量低电阻实验报告
双臂电桥测量低电阻实验报告实验报告
实验目的:通过双臂电桥的测量方法,测定低电阻值。
实验原理:低电阻值的测量需要采用高灵敏度的电桥方法。
电
桥测量法是将待测电阻连接入一个电桥电路中,通过改变电桥电
路中的电阻值,使其成为平衡状态,从而得到电桥电路中待测电
阻的阻值。
双臂电桥是一种特殊的电桥,它可以精确测量低电阻值。
实验器材:双臂电桥、标准电阻、待测电阻、万用表、导线等。
实验步骤:
1. 将双臂电桥连接好,通电后调整电桥的灵敏度和零点位置。
2. 加入标准电阻,调节滑动变阻器,使电桥达到平衡状态。
记
录标准电阻的阻值。
3. 拆换标准电阻,加入待测电阻,并调整滑动变阻器,使电桥
达到平衡状态。
记录待测电阻的阻值。
4. 重复步骤2和3,进行多次测量,保证结果的准确性。
实验结果:我们进行了10次测量,得到的待测电阻阻值如下:
0.13Ω,0.12Ω,0.14Ω,0.12Ω,0.11Ω,0.13Ω,0.12Ω,0.12Ω,0.14Ω,0.11Ω
这些测量值的平均值为0.124Ω。
因此我们认为待测电阻的阻值
为0.124Ω。
实验结论:通过双臂电桥的测量方法,我们成功地测定了低电
阻值,并得到了0.124Ω的结果。
本实验结果总体精确度较高,结
果可信。
双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告实验目的:1.学习使用双臂电桥测量低电阻的原理和方法;2.掌握双臂电桥的使用技巧;3.观察和分析实验中的测量误差。
实验器材:1.双臂电桥仪器;2.四个电阻箱,供选择不同阻值的电阻;3.直流电源;4.万用表。
实验原理:双臂电桥是一种测量电阻的仪器,其测量原理基于电桥平衡条件。
电桥平衡的条件是:当电桥中的两支臂上的电阻满足一定的关系时,电桥中不会有电流通过,电路处于平衡状态。
电桥常见的平衡条件有三种:1.阻抗平衡:$Z_1*Z_4=Z_2*Z_3$;2.电势平衡:$R_1*R_4=R_2*R_3$;3.一臂电阻平衡。
实验步骤:1.将双臂电桥仪器接通电源,调整电源电压适中,使测量结果较为准确。
2.选取一个合适的电阻值作为初选测量值,将其接入电桥的一个支路中。
3.在另一个支路中,选取一个适当的电阻值作为待测对象,将其接入电桥同一位置。
4.通过调整电阻箱的电阻值,使得电桥达到平衡状态。
5.记录此时电桥平衡所使用的电阻箱的阻值。
6.重复步骤3-5,使用不同的待测电阻值进行测量。
7.对于每次测量,使用万用表测量电桥中的电位差,以便后续数据处理。
实验数据记录与分析:按照实验步骤进行实验测量,得到如下数据:待测电阻值(Ω),电桥平衡所使用的电阻箱的阻值(Ω),电桥中的电位差(mV)-------------,----------------------,-----------------100,100,1.5200,200,3.2300,300,4.8400,400,6.6500,500,8.0根据测量结果,我们可以计算出测得的待测电阻值。
假设待测电阻为$x$,电桥平衡所使用的电阻箱阻值为$R$,电桥中的电位差为$V$,则根据电桥平衡条件$R*x=100*100$,可得:待测电阻值(Ω),实际电阻值(Ω)-------------,------------100,100200,200300,300400,400500,500可以看到,通过双臂电桥测量得到的待测电阻值与实际电阻值非常接近,说明实验测量结果较为准确。
双电桥测低电阻实验报告
一、实验目的1. 理解双电桥的原理和特点,掌握双电桥的使用方法。
2. 掌握测量低电阻的特殊性,学会消除接触电阻和导线电阻对测量的影响。
3. 通过实验,验证双电桥测量低电阻的准确性。
二、实验原理双电桥是一种用于测量低电阻的电路,其原理是在电路中引入一个已知的标准电阻Rn和一个待测电阻Rx,通过调节电桥中的电阻,使电桥达到平衡状态。
在平衡状态下,根据基尔霍夫定律,可得到以下方程:I1R1 = I2R2I1R1 + I2R3 = I3Rx其中,I1、I2、I3分别为电桥中三个电流,R1、R2、R3为电桥中的电阻。
通过测量电流和电阻的值,可以计算出待测电阻Rx的值。
三、实验仪器与设备1. 双电桥实验装置2. 标准电阻Rn3. 待测电阻Rx4. 毫伏表5. 电流表6. 电源7. 导线8. 开关四、实验步骤1. 按照电路图连接双电桥实验装置,确保连接正确无误。
2. 调节电源电压,使电流表读数在合适的范围内。
3. 调节电桥中的电阻,使毫伏表读数为零,即电桥达到平衡状态。
4. 记录此时电桥中的电阻值。
5. 将待测电阻Rx接入电路,再次调节电桥中的电阻,使毫伏表读数为零,即电桥达到平衡状态。
6. 记录此时电桥中的电阻值。
7. 根据实验原理,计算出待测电阻Rx的值。
五、实验数据与结果1. 标准电阻Rn的阻值为10Ω,待测电阻Rx的阻值为5Ω。
2. 电桥平衡时,毫伏表读数为0.1V,电流表读数为0.1A。
3. 电桥平衡时,电桥中的电阻值分别为:R1=5Ω,R2=10Ω,R3=10Ω。
4. 根据实验原理,计算出待测电阻Rx的值为:Rx = Rn (I1R1 + I2R3) / I3 = 5Ω。
六、实验结果分析1. 实验结果显示,双电桥可以准确地测量低电阻,误差较小。
2. 在实验过程中,需要注意调节电桥中的电阻,使电桥达到平衡状态。
3. 实验过程中,应保持电流和电压稳定,以减小误差。
七、实验结论通过本次实验,我们掌握了双电桥的原理和特点,学会了双电桥的使用方法。
双臂电桥的实验报告 (2)
双臂电桥测低电阻PB07025011李雅筝时间:10月26号38组得分:实验目的:要求在掌握双臂电桥工作原理的基础上,用双臂电桥测金属材料的电阻率。
熟悉双臂电桥的原理、特点和接线方法。
掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。
了解金属电阻率测量方法的要点。
实验原理:由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻是(Rx+ Ri1+ Ri2)。
当待测电阻Rx小于1Ω时,就不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量的影响了。
为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要更改接线方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接。
此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准测计算出Rx。
接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。
根据这个结论,就发展成双臂电桥。
标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2,待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。
在双臂电桥电路图中,当电桥平衡时,通过检流计G 的电流IG = 0, C 和D 两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)()()⎪⎩⎪⎨⎧+=-+=+=232123223123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1)解方程组得 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=R R R R R R R RR R R RR n X 31212311 (2)通过联动转换开关,同时调节R1、R 2、R3、R ,使得RR R R 312=成立,则(2)式中第二项为零,待测电阻Rx 和标准电阻Rn 的接触电阻Rin1、R ix2均包括在低电阻导线Ri 内,则有 n X R R RR 1=(3)实际上即使用了联动转换开关,也很难完全做到R R R R //312=。
双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告
实验目的:通过双臂电桥测量法测量电路当中的低电阻值。
实验原理:双臂电桥测量法是一种通过比较两个电路的电势差
来测量电路中某个元件电阻值大小的方法。
其原理为当两个电阻
值相等的电路中通过电流相等时,两个电路的电势差为零。
因此,通过调整电桥的平衡状态来比较待测电路和已知电路的电势差,
可以求出待测电路中电阻值的大小。
实验步骤:
1. 准备好双臂电桥实验仪器,并依次连接电池、滑动变阻器、
待测电阻和标准电阻。
2. 调整滑动变阻器的位置,使得电桥两侧电路电流相等。
3. 记录下两侧电路的电势差。
4. 更换标准电阻,继续调整滑动变阻器,重复以上步骤。
5. 根据不同标准电阻和待测电阻的电势差计算出待测电阻的电
阻值大小。
实验结果:根据实验记录,不同标准电阻时待测电路的电势差
大小分别为:0.425V、0.218V、0.334V。
根据公式计算得到,当
待测电路阻值为10欧姆时,电势差为0.416V;当阻值为20欧姆时,电势差为0.215V;当阻值为15欧姆时,电势差为0.326V。
因此,通过双臂电桥测量法,得到待测电路的电阻值为10.05欧姆。
实验结论:通过本次实验,成功地利用双臂电桥测量法测得待
测电路中的低电阻值大小。
本实验方法简便、准确,具有一定的
实用性和经济性,可在电子学领域中广泛应用。
二级大物实验报告-双臂电桥测低电阻
实际电路图
实验数据:
1
2
3
4
5
6
铝棒直径/mm
4.990
4.996
4.997
4.992
4.991
4.995
铜棒直径/mm
4.985
4.980
4.987
4.984
4.988
4.981
40cm铝棒/
754
749
754
752
7Байду номын сангаас6
750
30cm铜棒/
1194
1199
1196
1199
1197
1196
40cm铜棒/
思考题:
1、如果将标准电阻和待测电阻电流头和电压头互换,等效电路有何变化,有什么不好?
答:互换后,接触电阻Rn1、Rn2、Rx1、Rx2就不再与大电阻串联,而在电流支路中,其
影响就不能忽略,这个时候接触电阻就会给实验结果带来比较大的误差。
2、在测量时,如果被测低电阻的电压头接线电阻较大(例如被测电阻远离电桥,所用引线过细过长等),对测量准确度有无影响?
那么合成不确定度
又有U(Rn)=0.01%×0.001Ω=1×10-7Ω
U(R1)=1000×0.02%Ω=0.2Ω
U(L)=2mm
根据不确定度的传递公式应该有:
那么
于是最终结果写成:
课上思考:为什么电流反向后测量值有差别?
用双臂电桥测低电阻实验报告
用双臂电桥测低电阻实验报告1. 实验背景嘿,大家好!今天我们要聊聊怎么用双臂电桥来测量低电阻。
听到这里,你是不是有点懵?别急,慢慢来。
双臂电桥,这名字听起来有点高深莫测,其实它就是一种可以测量电阻的工具。
你可以把它想象成一个“电阻探测器”,专门用来找出电阻的“真实身份”。
这就像在玩“找茬”游戏,只不过找的是电阻。
简单来说,我们用这个玩意儿就是为了搞清楚一个电阻究竟有多小,不让它“藏匿”在我们视线之外。
2. 实验器材和准备2.1 器材清单首先,你得准备好实验的“战斗装备”。
咱们需要一台双臂电桥,这玩意儿就像是测量电阻的“秘密武器”。
其次,得有标准电阻,这些是已知电阻值的电阻,用来校准电桥。
还有导线、开关等配件,别忘了准备个电池供电,这样才能让电桥“活过来”。
最后,还需要一个小工具——电流表,来测量电流的强弱,确保我们能精准操作。
2.2 实验准备实验之前,得先把实验环境准备好。
把双臂电桥放在稳固的桌子上,确保它不会随便晃悠。
接着,连接好电池、导线,确保电流能够顺畅流通。
然后,把标准电阻接上,检查一下所有连接点是否牢靠。
试验前别忘了校准电桥,这就像给它“加油”,让它在最佳状态下工作。
3. 实验步骤3.1 测量过程好啦,正式开始啦!首先,调节双臂电桥的各个旋钮,使其指针指向零。
这一步就像调音师调整乐器,确保它们的状态完美。
然后,把待测电阻接入电桥的指定位置。
这一步很关键,确保你把电阻“放到位”,不然测量结果就像是“胡说八道”了。
接下来,仔细调整电桥的旋钮,直到指针再次指向零。
这个过程需要一点耐心,就像是在解谜,慢慢调节,直到一切都“恰到好处”。
3.2 结果记录一旦指针稳定在零位,就可以记录下这时电桥的刻度值。
这个值就是你测量的电阻值。
把这些数据记录下来,像是做笔记一样,方便后续分析。
接着,别忘了做几次重复实验,以确保数据的准确性。
毕竟,做实验可不能马虎,就像做饭时要小心火候一样。
4. 实验结果和分析在结果分析阶段,就像是“解读报告”,看看你的实验结果是否靠谱。
双电桥测电阻实验报告
双电桥测电阻实验报告实验名称:双电桥测电阻实验实验目的:通过使用双电桥来测量电阻值,并了解双电桥的测量原理和使用方法。
实验原理:双电桥是一种电路,可以用于测量电阻值,其原理如下:双电桥电路包括两个电桥,每个电桥由四个电阻器组成。
其中两个电桥并联,称为测量电桥;另外两个电桥也并联,称为补偿电桥。
电桥测量中需要用到一个标准电阻,该电阻值需要已知。
在电桥平衡状态下,当测量电桥的电阻值等于标准电阻的值时,电路处于平衡状态。
实验器材:数字万用表、电源、双电桥、标准电阻实验步骤:1. 打开电源,将电源电压调至合适的值,连接好电路。
2. 将标准电阻接入电桥电路中。
3. 开启双电桥,调节补偿电阻器的电阻值,使电桥达到平衡状态。
4. 记录下测量电桥中各电阻器的电阻值。
5. 通过公式计算出电阻值,并进行误差分析。
实验结果:通过测试,我们得出了所测量电阻的值。
值的大小与标准电阻值的误差与实验条件和电桥精度有关。
讨论分析:1. 相加法和相减法的结果有何异同?相加法和相减法的目的都是为了测量电桥中的电阻值。
从结果上看,如果采用不同的方法来计算,结果是相近的。
因为相减法的计算方法更简单,因此在实验时通常采用这种方法。
2. 实验中误差的来源是什么?在实验中,误差的大小通常来自电桥的精度,标准电阻的精度以及电源的稳定性问题。
由于不同的测量方法可能会产生不同的误差,所以在实验设计和数据处理中需要特别注意误差的来源和控制。
结论:通过这次实验,我们学会了双电桥的测量原理和使用方法,并成功地测量了一些电阻的值。
实验结果有一定的误差,但在实验设计和数据处理中对误差的控制和分析有助于提高实验结果的准确性。
双臂电桥测低电阻实验报告共8页文档
双臂电桥测低电阻实验报告实验题目双臂电桥测低电阻实验目的熟悉双臂电桥的原理、特点和接线方法。
掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。
了解金属电阻率测量方法的要点。
实验原理为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图 3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图 4 。
此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准测计算出Rx。
接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。
根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图和等效电路图5和图6所示。
标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、Rin2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。
标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R 1、R 2、R 3、R 相串连,故其影响可忽略。
由图5和图6,当电桥平衡时,通过检流计G 的电流I G = 0, C 和D 两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)()()⎪⎩⎪⎨⎧+=-+=+=232123223123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1)解方程组得⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=R R R R R R R RR R R R R X 312123111(2)通过联动转换开关,同时调节R 1、R 2、R 3、R ,使得R R R R 312=成立,则(2)式中第二项为零,待测电阻R x 和标准电阻R n 的接触电阻R in1、R ix2均包括在低电阻导线R i 内,则有nX R R R R 1=(3)实验仪器铜棒,铝棒,稳压源,电流表,限流电阻,双刀双掷开关,标准电阻,检流计,低电阻,电桥,导线等。
双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告实验目的,通过双臂电桥测量低电阻,掌握电桥测量低电阻的方法和步骤,了解电桥测量低电阻的原理。
实验仪器,双臂电桥、待测电阻器件、导线、直流电源、万用表。
实验原理,双臂电桥是一种用来测量电阻值的仪器。
当电桥平衡时,两边电阻比值等于另外两边电阻比值。
通过调节电桥的平衡,可以得到待测电阻的准确数值。
实验步骤:1. 将待测电阻器件连接到双臂电桥的两端,确保连接正确无误。
2. 接通直流电源,调节电桥的平衡,使电桥显示器指针归零。
3. 用万用表测量电桥两端的电压值,记录下来。
4. 根据电桥平衡条件,计算待测电阻的数值。
实验数据:待测电阻器件阻值,R1。
电桥两端电压值,U1。
实验结果:通过实验测量得到待测电阻器件的阻值为R1,测量的电桥两端电压值为U1。
根据电桥平衡条件,可以计算出待测电阻的准确数值。
实验分析:在实验中,我们通过双臂电桥测量了低电阻器件的数值,并成功地得到了准确的结果。
在实验过程中,我们需要注意调节电桥的平衡,确保测量的准确性。
同时,也需要注意连接的稳固性,以免影响测量结果的准确性。
实验结论:通过本次实验,我们掌握了双臂电桥测量低电阻的方法和步骤,了解了电桥测量低电阻的原理。
在实验中,我们成功地测量了待测电阻器件的准确数值,实验取得了成功。
实验总结:本次实验通过双臂电桥测量低电阻,加深了我们对电桥测量原理的理解,提高了我们的实验操作能力。
同时,也让我们对电阻器件的测量有了更深入的认识,为今后的实验和学习打下了良好的基础。
双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告实验报告:双臂电桥测低电阻一、实验目的:通过双臂电桥测量低电阻,了解双臂电桥的原理、测量方法,熟悉仪器的使用和实验操作技巧。
二、实验仪器和材料:1.双臂电桥仪器2.低电阻样品3.电源4.万用表5.导线等三、实验原理:双臂电桥是一种用来测量电阻的电路,由四个阻值已知的电阻和一个静态指针电流表组成。
它的测量原理是通过调节电桥比例电压和测量样品的电压来计算样品电阻的值。
四、实验步骤:1.搭建电桥电路。
将双臂电桥仪器连上电源,连接好所有的电阻、样品和万用表。
2.调节电源电压。
根据实际需要,调节电源电压,使其适合测量。
3.调节电桥比例电压。
先调节两个电阻的阻值,使其相差较大。
然后调节比例电桥的两个分压器,使其输出电压相等。
4.选择合适的量程。
根据样品电阻的大致范围,选择合适的测量量程。
5.测量样品电阻。
改变比例电桥的分压器,使其输出电压为零,再通过读取万用表的数值,得到样品电阻的值。
6.重复实验。
为了提高测量的准确性,可以多次测量并求平均值。
五、实验结果和分析:通过实验我们得到了多组样品电阻的数据,并对数据进行了分析和处理。
1.样品电阻的值随着比例电桥的改变而变化,当比例电桥的输出电压为零时,样品电阻的值最精确。
2.由于仪器的误差以及实验操作的不准确性,多次测量可以提高结果的准确性。
3.样品电阻的值会受到温度、湿度等环境因素的影响,需要在适当的实验条件下进行测量。
六、实验总结:通过本次实验,我们了解了双臂电桥测量低电阻的原理和方法,并通过实际操作掌握了仪器的使用和实验操作技巧。
同时,我们也意识到实验中存在的误差和不确定性,对实验结果的准确性进行了讨论和分析。
通过与同学的交流和讨论,我们对电阻测量有了更深入的理解和认识。
希望在今后的实验中能够继续加强实验操作技能,提高实验的准确性和可靠性。
双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告双臂电桥测低电阻实验报告引言:电阻是电学基础中重要的概念之一,它在电路中起着关键的作用。
在实际应用中,我们经常需要测量低电阻,比如电子元器件的接触电阻、导线的电阻等。
而双臂电桥是一种常用的测量低电阻的实验仪器,本实验旨在通过使用双臂电桥,测量低电阻并分析其测量误差。
实验原理:双臂电桥是基于电桥原理设计的测量仪器,其基本原理是利用电桥平衡条件,即桥路两侧电位相等的原理。
在测量低电阻时,我们使用四个电阻元件组成电桥,其中一个电阻元件为待测电阻,另外三个为标准电阻。
通过调节电桥上的可变电阻,使电桥平衡,即电桥两侧电位相等,从而测量待测电阻的值。
实验步骤:1. 将待测电阻与三个标准电阻连接在一起,组成电桥电路。
2. 将电桥连接到电源,并调节电源电压,使其工作在适当的范围内。
3. 调节电桥上的可变电阻,使电桥平衡。
可以通过观察电桥上的指示器或者使用示波器等仪器来判断电桥是否平衡。
4. 记录电桥平衡时的可变电阻值,即为待测电阻的值。
实验注意事项:1. 在连接电阻元件时,要确保良好的接触,以避免接触电阻对测量结果的影响。
2. 调节电源电压时,要注意不要超过电桥的工作范围,以免对电桥产生损坏。
3. 在调节可变电阻时,要小心操作,避免过度调节导致电桥失去平衡。
实验结果与分析:通过实验测量,我们得到了待测电阻的值。
然而,实际测量中可能会存在一定的误差。
这些误差可能来自于多个方面,比如电源的稳定性、电桥的精度、电阻元件的质量等。
为了减小误差,我们可以采取以下措施:1. 使用更高精度的电桥仪器,以提高测量的准确性。
2. 使用更稳定的电源,以确保电桥的工作稳定性。
3. 选择质量更好的电阻元件,以减小元件本身的误差。
结论:通过双臂电桥测低电阻的实验,我们可以准确测量低电阻的值。
然而,在实际测量中,我们需要注意误差的存在,并采取相应的措施来减小误差。
只有准确测量低电阻,才能保证电路的正常运行和实验的准确性。
研究性实验报告双电桥测低电阻
基础物理实验研究性报告——双电桥测低值电阻2014年12月10日实验专题 双电桥测低值电阻第一作者 凌勇 第二作者 李萌院(系)名称自动化科学与电气工程学院目录目录........................................................................................................................ 2 摘要........................................................................................................................ 3 一、实验目的.. (3)1.1掌握电桥平衡的原理——零示法。
..................................................... 3 1.2学习用正反接法来降低实验误差 ......................................................... 3 1.3了解双电桥测低电阻的方法和原理。
................................................. 3 1.4测出铜棒的电阻率。
............................................................................. 3 二、实验原理........................................................................................................ 3 四、实验内容........................................................................................................ 8 五、数据处理.. (9)5.1原始数据记录 ......................................................................................... 9 5.2对数据进行线性回归处理 ..................................................................... 9 5.3不确定度的计算 ................................................................................... 10 六、误差分析 (11)6.1铜棒的长度测量误差 (11)6.2XR 两端的接触电压和附加电阻所引起的误差 (11)6.3检流计灵敏度误差 ............................................................................... 12 6.4 温度、湿度对铜棒电阻率的影响 ...................................................... 12 七、实验改进 (12)7.1铜棒长度测量的改进 ........................................................................... 12 7.2提高双电桥灵敏度 ............................................................................... 12 7.3选择适宜的检流计灵敏度 ................................................................... 13 九、实验感想与总结 (13)参考文献...................................................................................................... 14 附件:原始实验数据. (14)摘要本文以“双电桥测低电阻”实验为基础,通过与惠斯通单电桥的对比,详细介绍了开尔文双电桥测量低电阻的原理以及特点,进行了更加严格的实验数据处理与不确定度的计算。
双电桥测低电阻研究性实验报告
双电桥测低电阻研究性实验报告实验目的:1.了解双电桥测量方法的原理和基本结构。
2.学习使用双电桥测量电阻的方法。
3.进一步理解低电阻测量的原理和实验技巧。
实验器材:1.实验电路板。
2.电源。
3.电位器。
4.保险丝。
5.导线。
6.滑动变阻器。
实验原理:双电桥测量电阻的原理是基于电桥平衡的条件。
当电桥平衡时,桥路上的电流为零,可以根据电桥平衡时的条件得到未知电阻值。
在测量过程中,改变桥路中的电阻或电源电压的大小,直到电桥平衡为止,并根据相应的公式和测量数据计算出未知电阻。
实验步骤:1.检查实验电路板的连接情况是否正确,保证电路连接无误。
2.将电源接入电路板,并调节电源电压适当。
3.将滑动变阻器与电路板连接,并调节滑动变阻器的阻值。
4.根据实验要求,调节电位器的电阻值。
5.根据实验要求,调节电桥电路的电阻。
6.通过改变滑动变阻器的阻值,调整电桥电路的平衡。
7.记录相关数据,注册每次调整时滑动变阻器的阻值。
8.根据实验数据计算出未知电阻值。
9.停止电桥测量,关断电源。
实验结果与分析:根据测量的数据和相关公式,计算出未知电阻值。
通过对比实验结果和预期值,分析实验误差和不确定性。
可以根据实验结果进一步讨论电桥测量的准确性和实验技巧。
实验结论:通过双电桥测低电阻的实验,掌握了双电桥测量方法的原理和基本结构,了解了低电阻测量的原理和实验技巧。
实验结果表明,双电桥测量方法可以有效测量低电阻,并且可以通过调整电路参数来提高测量的准确性。
随着实验技能的提高,希望能够进一步优化实验参数和方法,提高测量的精确度和准确性。
5双臂电桥测低电阻实验报告
5双臂电桥测低电阻实验报告实验目的:通过使用5个双臂电桥测量低电阻,熟悉双臂电桥的使用原理和操作方法。
实验仪器和材料:双臂电桥、待测低电阻、电源、导线、万用表等。
实验原理:双臂电桥是一种用于测量电阻的仪器。
其基本原理是将待测电阻与已知参考电阻组成电桥电路,通过调节补偿电阻的值,使电桥平衡,即电桥两端电压为零。
利用电桥平衡的条件,通过测量补偿电阻的值,可以计算出待测电阻的阻值。
实验步骤:1.搭建电桥电路(1)将电桥接入电源,注意选择适当电压和电流,并确保电源接线正确。
(2)将待测低电阻与已知参考电阻连接成一个电桥电路。
(3)将电源接通,调节电源输出,使电桥工作在适当的范围内。
(4)接入万用表,将其设置为电压测量模式。
2.平衡电桥(1)旋转电桥上的补偿电阻调节钮,使电桥平衡。
(2)注意调节时要慢慢进行,观察电桥两端电压变化情况。
(3)平衡时电桥两端电压应为零,此时补偿电阻的值即为待测低电阻的阻值。
3.测量(1)记录电桥平衡时补偿电阻的读数。
(2)换一个已知参考电阻,重复步骤2,记录新的补偿电阻读数。
(3)重复上述步骤,至少进行5组测量。
实验结果与分析:通过以上步骤,我们完成了5组双臂电桥测量低电阻的实验。
下面是我们的实验数据及分析结果:实验数据表:测量组数,已知参考电阻(Ω),补偿电阻(Ω):---:,:---:,:---:1,10,2.52,20,5.03,30,7.54,40,10.05,50,12.5根据实验数据,我们可以计算待测低电阻的阻值。
计算方法:待测低电阻的阻值=已知参考电阻/2*补偿电阻根据计算公式,我们计算出每组测量的待测低电阻阻值如下:测量组数,已知参考电阻(Ω),补偿电阻(Ω),待测低电阻阻值(Ω):---:,:---:,:---:,:---:1,10,2.5,20.02,20,5.0,20.03,30,7.5,20.04,40,10.0,20.05,50,12.5,20.0从上述数据可以看出,无论使用哪个已知参考电阻,待测低电阻的阻值都为20.0Ω,这说明我们的实验结果准确可靠。
北航_基础物理实验_研究性报告_双电桥测低电阻
基础物理实验研究性报告——双电桥测低电阻实验专题双电桥测低电阻整理刘永超学号11241058院(系)名称中法工程师学院2012年11月29日目录一、实验原理 (1)二、实验仪器 (3)三、主要步骤 (4)3.1准备工作 (4)3.2实验操作与记录 (4)3.3实验仪器整理 (4)四、数据记录与处理 (5)五、讨论 (6)5.1 误差分析 (7)5.1.1对实验误差的定性分析 (7)5.1.2对双电桥测低电阻的实验误差的定量分析 (7)5.2 实验改进建议 (8)5.2.1对实验原理的改进 (8)5.2.2 对实验器材的改进 (10)5.3 实验总结 (11)5.3.1实验经验教训: (11)5.3.2实验感想与收获: (11)六、参考文献 (12)摘要本文以“双电桥测低电阻”的实验报告为主要内容,通过与惠斯通电桥的对比,详细介绍了了开尔文双电桥测量低电阻的原理以及具体的实验过程,而后通过已取得的实验数据进行了严格的数据处理与不确定度的计算。
并以实验数据对误差的进行了更为深入的分析,并根据自己实际操作实验的经历对本实验的实验仪器等提出了自己的看法,以及本次试验给自己的感受。
关键词:开尔文双电桥、低电阻、误差、实验改进。
一、实验原理惠斯通电桥(单电桥)测量的电阻,其数值一般在10~106之间,为中电阻。
对于10以下的电阻,例如变压器绕组的电阻、金属材料的电阻等,测量线路的附加电阻(导线电阻和端钮处的接触电阻的总和为10-4~10-2)不能忽略,普通惠斯通电桥难以胜任。
如图1. 1所示,用单电桥测低电阻时,附加电阻与和是直接串联的,当和的大小与被测电阻大小相比不能被忽略时,用单电桥测电阻的公式就不能准确地得出的值;再则,由于很小,如≈,电阻也应是小电阻,其附加电阻(图中未画出)的影响也不能忽略,这也是得不出准确值的原因。
开尔文电桥是惠斯通电桥的变形,在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。
它的电路原理见图1.2。
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基础物理实验研究性报告——双电桥测低值电阻实验专题双电桥测低值电阻作者学号院(系)名称2011年11月26日电阻是电路的基本元件之一,电阻值的测量是基本的电学测量,不同大小的电阻阻值测量方法也有所不同,需要选择合适的电路,消除电路中导线电阻、漏电电阻、温度等的影响,才能把误差降到最小,保证测量精度。
双电桥是在单电桥的基础上发展起来的,可以消除(或减少)附加电阻对测量结果的影响,一般用来测量10-5~10Ω之间的电阻。
目录 (I)实验原理 (1)实验仪器 (3)实验步骤 (4)1.准备工作 (5)2.实验操作与记录 (5)3.实验仪器整理 (5)数据记录与处理 (5)一、原始数据记录 (5)二、数据处理 (6)讨论 (7)1.误差分析 (7)2.经验总结 (8)3.实验仪器改进建议 (8)4.实验感想与收获 (9)附:原始数据记录单 (9)实验原理惠斯通电桥(单电桥)测量的电阻,其数值一般在10~106Ω之间,为中电阻。
对于10Ω以下的电阻,例如变压器绕组的电阻、金属材料的电阻等,测量线路的附加电阻(导线电阻和端钮处的接触电阻的总和为10-4~10-2Ω)不能忽略,普通惠斯通电桥难以胜任。
如图1. 1所示,用单电桥测低电阻时,附加电阻R ′与R ′′和R X 是直接串联的,当R ′和R ′′的大小与被测电阻R X 大小相比不能被忽略时,用单电桥测电阻的公式R X =R3R 1R N 就不能准确地得出R X 的值;再则,由于R X 很小,如R 1≈R 3,电阻R N 也应是小电阻,其附加电阻(图中未画出)的影响也不能忽略,这也是得不出R X 准确值的原因。
开尔文电桥是惠斯通电桥的变形,在测量小阻值电阻时能给出相当高的准确度。
它的电路原理见图1.2。
其中R 1、R 2、R 3、R 4均为可调电阻,R X 为被测低电阻,R N 为低值标准电阻。
与图1.1对比,开尔文电桥做了两点重要改进:① 增加了一个由R 2、R 4组成的桥臂。
② R N 和R X 由两端接法改为四端接法。
其中P 1P 2构成被测低电阻R X ,P 3P 4是标准低电阻R N ,P 1、P 2、P 3、P 4常被称为电压接点,C 1、C 2、C 3、C 4称为电流接点。
图1. 1 单电桥附加电阻的影响 图1. 2 开尔文电桥原理图在测量低电阻时,R N 和R X 都很小,所以与P 1~P 4、C 1~C 4相连的8个接点的附加电阻(引线电阻和端钮接触电阻之和)R P 1′~R P 4′R C 1′~R C 4′,R N 和R X 间的连线电阻R L ′,P 1C 1间的电阻R PC 1′,P 2C 2间的电阻R PC 2′,P 3C 3间的电阻R PC 3′,P 4C 4间的电阻R PC 4′,均应给予考虑。
于是,开尔文电桥的等效电路如图1.3(a)所示。
其中R P 1′远小于R 3,R P 2′远小于R 4,R P 3′远小于R 2,R P 4′远小于R 1,均可忽略。
R C 1′、R PC 1′、R C 4′、R PC 4′可以并入电源内阻,不影响测量结果,也不予考虑。
需要考虑的只有跨线电阻R ′=R C 2′+R PC 2′+R PC 3′+R C 3′+R L ′。
简化后的电路如图1.3(b)所示。
(a)开尔文电桥的等效电路 (b)简化后的电路图1. 3调节R 1、R 2、R 3、R 4使电桥平衡。
此时,I g =0,I 1=I 3,I 2=I 4,I 5=I 6,V B =V D ,且有{I 3R 3=I 4R 4+I 5R XI 1R 1=I 1R 2+I 6R N I 2R 2+I 4R 4=(I 5−I 4)R ′三式联立求解得R X =R 3R 1R N +R ′R 2R 2+R 4+R ′(R 3R 1−R 4R 2)表面看来只要保证 R 3R 1=R 4R 2,即可有R X =R3R 1R N ,附加电阻的影响就可以略去。
然而绝对意义上的R 3R 1−R 4R 2=0实际上做不到,这时R X 就可以看成R3R 1R N 与一个修正值Δ的叠加不难想见,再加上跨线电阻R ′≈0,就可以在测量精度允许的范围内忽略Δ的影响。
通过这样两点改进,开尔文电桥将R N 和R X 的接线电阻和接触电阻巧妙地转移到电源内阻和阻值很大的桥臂电阻中,又通过R 3R 1=R 4R 2和R ′≈0的设定,消除了附加电阻的影响,从而保证了测量低电阻时的准确度。
为保证双电桥的平衡条件,可以有两种设计方式:①选定两组桥臂之比为M=R3R1=R4R2,将R N做成可变的标准电阻,调节R N使电桥平衡,则计算R X的公式为R X=MR N。
式中R N成为比较臂电阻,M为电桥倍率系数。
②选定R N为某固定阻值的标准电阻并选定R1=R2为某一值,联调R3与R4使电桥平衡,则计算R X的公式变换为R X=R NR1R3或R NR2R4此时R3或R4为比较臂电阻,R NR1或R NR2为电桥倍率系数。
实验室提供的QJ19型单双电桥采用的是第②种方式。
实验仪器电阻箱、指针式检流计、固定电阻两个(标称值相同、但不知准确值)、直流稳压电源、滑线变阻器(48Ω、2.5A)、待测电阻、开关等、QJ19型单双电桥、FMA型电子检流计、换向开关、四端钮标准电阻(0.001Ω)待测低电阻(铜杆)数显卡尺等。
实验步骤1.准备工作i.检查实验仪器是否完备。
ii.检查仪器是否完整,有无损坏。
iii.将有开关的仪器均调至关闭状态,滑线变阻器电阻调至最大。
2.实验操作与记录i.参照图3.1所示连接电路,调节R1、R2至一定值。
打开电源开关,合上S,调节R P使电流表指示为1A。
打开电子检流计,调零并预热。
ii.将电阻R3、R4拨至估计值,接粗调开关,联调R3、R4使检流计指数大致为图3. 1 实验电路零。
iii.接细调开关,联调R3、R4至检流计指数为零。
iv.读出R3(R4)示数并记录v.将开关调至相反方向,重复i~iv的操作。
vi.改变铜丝长度,合上S,调节R P使电流表指示为1A,重复i~v的操作至测够7~8组数据。
vii.测量铜杆直径,在铜杆不同部位测量8次。
3.实验仪器整理测量结束,关闭电源和电子检流计,拆线。
将各仪器还至非工作状态,归放位置;把导线捆扎好,试验台收拾整齐。
数据记录与处理一、原始数据记录二、数据处理由电桥平衡条件得R X=R3R1R N+R′R2R2+R4+R′(R3R1−R4R2)∵R′≈0,R3R1=R4R2∴R X=R NR1R3+Δ又R X=ρL S∴ρLS=R NR1R3+Δ令R3=y,L=x,y=a+bx得a=−R1R NΔ,b=ρR1SR N=4ρR1πd2R Nx̅=17∑x i=5+10+15+20+25+30+357=20 7i=1x̅2=202=400x 2̅̅̅=17∑x i =52+102+152+202+252+302+3527=5007i=1y ̅=17∑y i 7i=1=124.19214 y 2̅̅̅=17∑y i 27i=1=19151.24 xy̅̅̅=17∑x i y i 7i=1=3094.2857 ∴b =x̅y ̅−xy ̅̅̅x̅2−x2̅̅̅=20×124.19214−3094.2857400−500=6.104429 d =18∑d i 8i=1=4.0125∴ρ=πd 2R N b 4R 1=π×(4.0125)2×10−3×6.1044294×100=7.719071×10−4(Ω∙cm −1)r =xy ̅̅̅−x̅y ̅√(x 2−x̅2)(y 2−y ̅2)=610.4429610.53681=0.9998462 u a (b )=b √1k −2(1r 2−1)=0.0078444×6.104429=0.0478854 ∴u a (ρ)=√(ðρðb )2u a 2(b )=πd 2R N4R 1×u a (b )=6.1×10−6(Ω∙cm −1)u b (b )=Δ灵√3=0.2√3Δℎ=0.2×0.01√3×5=0.0002309∴u b (ρ)=√(ðρðb )2u b 2(b )=πd 2R N4R 1×u b (b )=2.941×10−8(Ω∙cm −1)∴u (ρ)=√u a 2(ρ)+u b2(ρ)=6.1×10−6(Ω∙cm −1) ∴ρ±u (ρ)=(7.719±0.061)×10−4(Ω∙cm −1)讨论1. 误差分析本实验误差主要来自以下几个方面:① QJ19型单双电桥中内置电阻R 3、R 4读数时存在误差,通过多次测量求平均值的办法可以消除此误差。
其不确定度为u a (R i L i )=√(R i L i )2̅̅̅̅̅̅̅−(R i L i )̅̅̅̅̅̅2k −1=4.797×10−7(Ω∙cm −1)② 测量铜杆直径时存在误差,可通过多次测量取平均值来消除误差。
其不确定度为u a (d )=√d i 2̅̅̅̅−d i ̅2k −1=0.01305cm ③ 数显卡尺存在仪器误差。
其不确定度为u b (d )=∆仪√3=0.01628mm 2. 经验总结电学实验不同于其他实验,需要操作者更加耐心、细心,因为电学实验往往需要连接大量的导线与接头,费时费力且容易出错,而且出错后不易发现,一旦出错就需要全部拆开重新连接,严重时更有可能发生烧坏仪器仪表等事故。
我在这次实验中就因为一次失误连错导线而不能得出正确结果,不得不重新连接电路。
另一方面,这次实验中一个重要条件就是要使检流器指针指零,这在操作中实际很难严格保证,稍有干扰或震动就会导致指针偏转,因此要在微调时等指针静止在零刻度稳定一段时间后再读数。
3. 实验仪器改进建议在双电桥测低电阻实验中,一个重要条件是使检流器指针指零,这样才能保证电桥平衡。
而在实际操作中这个条件很难保证,因为指针式检流计十分灵敏,周围环境对其影响比较明显,微小的震动、周围电路电流的变化、环境中电磁场的变化等都会引起指针偏转摇晃,在实验中观察到的现象也是这样。
而且指针式检流计的读数因人而异,误差较大,而所测量的又是低电阻,这样由仪器引起的误差就比较明显。
因此,我建议采用数字式检流计来代替指针式检流计,消除环境因素和人为因素的影响,提高测量精度。
4.实验感想与收获通过本次实验,我基本掌握了双电桥测低电阻的方法,学会了QJ19型单双电桥的使用方法,理解了开尔文电桥的原理。
相比实验本身,我认为这次实验给我启发更大的是开尔文电桥消除微小误差的思想。