第二篇 第二章 电阻率测量方法
电阻率的测定方法
电阻率的测定方法电阻率是材料特性之一，它反映了材料对电流的阻力大小。
电阻率的测定方法有很多种，其中较为常用的有四电极法、两电极法、万用表法、电桥法等。
下面将逐一介绍这些方法的原理和操作步骤。
1. 四电极法：四电极法是一种较为准确的测量电阻率的方法，它消除了接触电阻对测量结果的影响。
其原理是在待测材料上放置四个电极，两个电流电极和两个电压电极，通过施加一定大小的电流，测量电压差，从而计算出电阻率。
操作步骤如下：(1) 准备一个电阻率测量装置，包括四个电极、电源和电压表。
(2) 将电流电极连接至电源的正负极，将电压电极连接至电源不同极性的两个端口。
(3) 将电流电极置于待测材料上的一端，电压电极置于另一端。
(4) 施加一定大小的电流，并测量电压差。
(5) 根据欧姆定律和电阻计算公式，计算出电阻率。
2. 两电极法：两电极法是一种简便的测量电阻率的方法，它适用于电阻率较大、样品较薄的材料。
其原理是通过在待测材料上施加电流，测量电压差，从而计算出电阻率。
操作步骤如下：(1) 准备一个电阻率测量装置，包括两个电极、电源和电压表。
(2) 将电流电极连接至电源的正负极，将电压电极连接至电源不同极性的两个端口。
(3) 将电流电极置于待测材料上的一端，电压电极置于另一端。
(4) 施加一定大小的电流，并测量电压差。
(5) 根据欧姆定律和电阻计算公式，计算出电阻率。
3. 万用表法：万用表法是一种常用的测量电阻率的方法，它适用于样品较小、较薄的情况。
其原理是通过万用表测量待测材料两个端点之间的电阻值，并结合样品尺寸计算出电阻率。
操作步骤如下：(1) 准备一个万用表和待测材料。
(2) 将万用表的两个测量插针分别接触待测材料的两个端点。
(3) 记下万用表显示的电阻值。
(4) 根据样品尺寸信息和电阻计算公式，计算出电阻率。
4. 电桥法：电桥法是一种较为精确的测量电阻率的方法，它通过平衡电路的方式测量待测样品的电阻值，并计算出电阻率。
测电阻率的方法
测电阻率的方法
测电阻率的方法有多种，包括万用表法、桥式测量法、电流-电压法、电阻
色环法和恒流源法等。
以下是一些常用的测电阻率的方法：
1. 万用表法：使用数字万用表测量电阻。
将万用表的旋钮调至电阻测量档位，将测量引线的红色插头连接到万用表的正极，黑色插头连接到负极，然后将红色引线连接到电阻的一端，黑色引线连接到另一端，最后读取万用表上显示的电阻值。
2. 桥式测量法：这是一种基于电桥原理的电阻测量方法。
将电阻桥的四个电极正确连接，调节电桥的调节器，使指示器指针归零或数字显示为零，然后记录平衡时的电桥比值，并根据电桥比值计算电阻值。
3. 电流-电压法：使用已知电流源和电压测量仪器来测量电阻。
将已知电流
源连接到待测电阻上，使用电压测量仪器测量电阻两端的电压，并根据欧姆定律计算电阻值。
4. 电阻色环法：观察电阻上的色环编码，根据色环编码表找到对应的数值，然后组合这些数值计算电阻值。
5. 恒流源法：使用恒流源和电压测量仪器来测量电阻。
将恒流源的正极连接到待测电阻的一端，负极连接到另一端，使用电压测量仪器测量电阻两端的电压，并根据欧姆定律计算电阻值。
此外，还有四线法、变比法和温度系数法等测量电阻率的方法。
这些方法各有特点，适用于不同的应用场景和测量需求。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的方法来测量电阻率。
初中物理中的电阻率如何测量？
初中物理中的电阻率如何测量？在初中物理的学习中，电阻率是一个重要的概念。
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量，它反映了材料导电性能的好坏。
那么，如何测量电阻率呢？要测量电阻率，首先我们得了解一些基本的原理和公式。
电阻的计算公式是 R ＝ρL/S ，其中 R 表示电阻，ρ 就是我们要测量的电阻率，L 是导体的长度，S 是导体的横截面积。
接下来，我们看看常见的测量电阻率的方法。
一种方法是伏安法。
这是我们在初中物理实验中经常会用到的方法。
首先，我们需要准备一个电源（比如电池组）、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、一个开关以及待测电阻的导体（通常是金属丝）。
将这些器材按照电路图连接起来。
电源、开关、滑动变阻器、待测电阻和电流表串联成一个回路，电压表并联在待测电阻的两端。
连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，改变电路中的电流和待测电阻两端的电压。
多次测量不同电流和电压值，并记录下来。
然后，根据欧姆定律 R ＝ U ／ I ，计算出每次测量的电阻值。
由于我们测量的是一段长度为 L 的金属丝的电阻，所以还需要用刻度尺测量出这段金属丝的长度 L 。
再用螺旋测微器或者游标卡尺测量出金属丝的直径 d ，进而算出横截面积 S ＝π(d/2)² 。
最后，将测量得到的电阻 R 、长度 L 和横截面积 S 代入电阻率的计算公式ρ ＝ RS/L ，就可以算出电阻率的值。
在实验过程中，有一些需要注意的地方。
比如，连接电路时要断开开关，滑动变阻器在闭合开关前要调到阻值最大处，以保护电路。
测量长度和直径时，要多次测量取平均值，以减小误差。
除了伏安法，还有比较法测量电阻率。
这种方法需要用到已知电阻率的标准电阻丝和待测电阻丝。
将标准电阻丝和待测电阻丝分别接入电路中，保持电路中的电流和电压等条件相同。
通过比较它们的电阻大小，以及已知标准电阻丝的电阻率、长度和横截面积，就可以推算出待测电阻丝的电阻率。
在实际测量中，还会受到很多因素的影响，从而导致测量结果存在误差。
测电阻率实验步骤
测电阻率实验步骤
嘿，咱今儿就来讲讲测电阻率这档子事儿的实验步骤哈！
首先呢，你得把那些要用的玩意儿都给准备齐全咯！就像战士上战场，家伙什儿可不能少哇！什么电源啦、电流表啦、电压表啦、待测电阻啦，一个都不能落下。
然后呢，咱就开始搭建咱的小实验台咯！把这些仪器按照一定的顺序摆好，电线啥的也都接得妥妥当当的，可别弄出个乱七八糟的线团来。
接下来，就是关键的时刻啦！打开电源，让电流在电路里欢快地跑起来。
这时候，你就得紧紧盯着电流表和电压表的读数啦，就像老鹰盯着小鸡似的，一点都不能马虎。
看着那些数字跳动，你是不是感觉特别神奇呀？就好像在跟这些仪器对话一样。
接着呢，根据读出来的电流和电压值，用咱学过的公式，就能算出电阻来啦！这可需要你有点小脑筋哦，可别算错啦。
算完了电阻还没完事儿呢！咱还得考虑好多因素呢，比如说温度对电阻的影响。
这就好比人一样，在不同的环境下表现也会不一样嘛。
你想想，如果不考虑这些，那测出来的电阻率能准吗？那肯定不行呀！
测电阻率这事儿，说简单也简单，说难也难。
就看你是不是用心啦，是不是认真对待每一个步骤啦。
要是你马马虎虎的，那结果肯定不咋地。
但要是你仔仔细细，一步
一个脚印地去做，那肯定能得到一个漂亮的结果。
这就跟咱过日子一样，得认真，得仔细，才能把日子过得有滋有味儿。
所以呀，同学们，做测电阻率实验的时候，可别偷懒哦，好好享受
这个过程，说不定你会发现很多有趣的东西呢！这可不是仅仅为了得
到一个数据，更是一次探索和发现的旅程呢！加油吧，让我们在这个
实验里找到属于自己的乐趣和收获！。
物理实验技术中的电阻率测量使用方法
物理实验技术中的电阻率测量使用方法导言电阻率是物质的固有特性之一，它是描述物质导电性能的重要参数。
在物理实验中，测量物质的电阻率是许多实验的基础，因此了解电阻率测量的使用方法是非常重要的。
本文将介绍几种常见的电阻率测量使用方法，并探讨它们的优缺点以及适用范围，希望能够为物理实验工作者提供一些有益的指导。
方法一：四电极法四电极法是一种基于电流和电压测量的电阻率测量方法。
该方法通过使用四个电极进行测量，可以减小电极接触电阻对测量结果的干扰，提高测量的精度。
该方法需要使用特定的仪器，如四电极电阻测量仪，以实现准确的测量。
四电极法的主要优点是其精度较高，可以测量较小电阻率的样品，而且不受样品形状和尺寸的影响。
然而，该方法的使用比较复杂，需要仪器设备的支持，而且在一些特殊条件下，如高温环境或液态样品，可能不适用。
方法二：棱镜测量法棱镜测量法是一种基于光学原理的电阻率测量方法。
该方法利用棱镜的光学特性来测量材料的电阻率。
通过使用特定的光学仪器，如光学电阻率仪，可以将光的透射率与样品的电阻率相关联，从而得到电阻率的测量结果。
棱镜测量法的优点是其简便性和非接触性。
它可以用于测量不同形状和大小的样品，而且适用于各种温度和压力条件。
然而，该方法的精度相对较低，可能受到光学系统本身的限制，而且需要考虑样品的光学性质。
方法三：电桥测量法电桥测量法是一种常见且广泛应用的电阻率测量方法。
该方法基于电桥平衡原理，通过调整电桥的各个参数，使电桥达到平衡状态，从而得到样品的电阻率测量结果。
电桥测量法适用于各种样品，包括固体、液体和气体，而且可以测量不同温度和频率下的电阻率。
电桥测量法的优点是其简单易行和较高的测量精度。
它可以测量各种尺寸和形状的样品，而且可以用于不同电阻率范围的测量。
然而，该方法需要一些基本的电桥设备，并且在一些特殊条件下，如高温环境或高频率下，可能需要进行一些修正。
结论在物理实验技术中，电阻率测量是一项常见且重要的实验技术。
高中物理高二物理电阻的测量(知识点方法总结)
电阻的测量电阻的测量是高中物理的一个重要实验，也是近几年各地高考的热点问题。
所测量阻值的电学元件有：金属、半导体、电流表、电压表等，所用的方法归纳如下图：一、用电流表、电压表测电阻的大小（常规法）所谓常规接法，指用多用电表的欧姆挡测金属导体的的电阻。
同学们要掌握以下几点：电流表内接法和外接法的选择；滑动变阻器改变电路中电流或电压时串联限流和并联分压两种接法的选择；电表量程的选择等。
例1、已知电阻丝的电阻约为10Ω，现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用，应选用的器材有 （只填代号）。
画出用伏安法测上述电阻丝电阻的电路图。
A 、量程是0.6A ，内阻是0.5Ω的电流表；B 、量程是3A ，内阻是0.1Ω电流表；C 、量程是3V ，内阻是6k Ω电压表；D 、量程是15V ，内阻是30k Ω电压表E 、阻值为0~1k Ω，额定电流为0.5A 的滑动变阻器；F 、阻值为0~10Ω，额定电流为2A 的滑动变阻器；G 、蓄电池（6V ）；H 、开关一个，导线若干；分析与解 ①先选电源：G 。
②选电流表电源选定后可估算总电流，不连入滑动变阻器时干路电流最大值I max =106 A =0.6A 因此电流表选A 若选B 表，会有以下不足：首先0.6A 电流太小，指针偏转范围不足刻度盘的三分之一，读数时误差较大，其次电流表满偏电流越大，最小刻度即精确度越低，故不选B 。
③选电压表若选C 表，量程3V ，则干路总电流要被控制在0.3A 以下，由上所选A 电流表，指针偏转可较大。
电阻的测量 用多用电表的欧姆挡测电阻大小 用电流表、电压表测电阻大小 用电流表、电阻箱测电阻大小（等效替代法、电流半偏法） 用电压表、电阻箱测电阻大小（等效替代法、电压半偏法）常规法 非常规法 电压表串接法 电流表并接法若选D 表，量程15V ，电源6V ，156=5.21，此时电压表指针偏转范围不满足指针在31~32刻度盘范围，加之15V 量程时，精确度太低，为实现电压和电流表精确度的匹配，应选C 表而不选D 表。
物理实验技术中电阻率的测量与校准要点详解
物理实验技术中电阻率的测量与校准要点详解引言物理实验中，电阻率的测量与校准是一项非常重要的工作。
电阻率是描述物质导电性质的一个重要参数，因此精确测量电阻率对于研究物质的导电机理以及电子器件的设计和制造具有重要意义。
本文将详细介绍物理实验技术中电阻率的测量与校准要点。
1. 电阻率的测量方法电阻率的测量方法主要有四种：直接测量法、绝缘层法、差压法和四探头法。
其中，直接测量法是最常用的一种方法。
直接测量法的基本原理是利用电阻器和电流表、电压表进行测量，通过测量电流和电压，计算得到电阻率。
需要注意的是，测量时要注意排除外界因素的影响，如电子器件的温度变化、电磁辐射等。
2. 电阻率的校准方法电阻率的校准方法主要有两种：标准电阻法和绝对法。
标准电阻法是将试样与已知电阻值的标准电阻进行比较，通过求解比值得到电阻率。
绝对法是通过测量试样的几何尺寸和电阻，根据电阻率的定义计算得到电阻率。
在校准电阻率时，需要注意保持测量环境的稳定，避免温度和湿度变化对测量结果的影响。
3. 电阻率测量与校准的注意事项在进行电阻率的测量与校准时，有一些常见的注意事项需要牢记：3.1 温度效应的校正电阻率随着温度的变化而变化，因此在测量和校准电阻率时，需要考虑温度效应的影响。
常用的方法是通过使用温度传感器监测环境温度，并根据温度系数进行校正。
3.2 压力效应的考虑在某些实验中，会对试样加以压力或拉伸，这会对电阻率的测量与校准产生影响。
因此，在进行测量和校准时，需要注意试样的形变状态，并进行相应的修正。
3.3 电磁干扰的排除电磁干扰是电阻率测量中常见的干扰因素之一。
为了减小电磁干扰对测量结果的影响，可以采取屏蔽措施，如使用金属屏蔽罩或增加屏蔽层。
4. 实验案例：金属导体的电阻率测量与校准以金属导体的电阻率测量与校准为例，介绍具体的操作步骤：4.1 测量试样的几何尺寸首先，使用尺子或卡尺等工具测量试样的几何尺寸，包括长度、横截面积等。
这些几何尺寸将用于后续的电阻率计算过程中。
电阻的测量与电阻率的计算
电阻的测量与电阻率的计算电阻是电学中重要的概念之一，它用于限制电流流动的能力。
而电阻率则是描述电阻特性的一个参数。
在本文中，我们将讨论电阻的测量方法以及如何计算电阻率。
一、电阻的测量方法1. 直流电桥法直流电桥法是一种常用的测量电阻的方法。
该方法基于通过比较电阻与已知电阻之间的电势差来确定未知电阻的值。
具体步骤如下：（1）将未知电阻与已知电阻分别接入一个电桥电路中，使电流通过两个电阻。
（2）调节电桥平衡，使电桥两边的电势差为零。
（3）根据已知电阻的值，可以通过电桥平衡条件推算出未知电阻的值。
2. 万用电表测量万用电表是广泛使用的测量电阻的工具。
在测量电阻时，需要将电阻与电表连接，并选择电阻量程，然后读取电表的示数。
万用表测量电阻的精度较高，操作简便，适用于大多数电阻的测量。
3. 四引线测量法四引线测量法是一种提高测量精度的方法。
该方法通过使用两对电线，一对用于传输电流，另一对用于测量电压，以消除电线电阻对测量结果的影响。
四引线测量法适用于低阻值的测量。
二、电阻率的计算电阻率是描述材料电阻特性的参数，它反映了单位长度内材料对电流的阻力。
电阻率的计算公式如下：ρ = R * (A / L)其中，ρ表示电阻率，R表示电阻值，A表示截面积，L表示长度。
在实际计算中，常常涉及到材料的形状不规则的情况。
下面是一些常见形状的电阻率计算方法：1. 线状材料对于具有线状形状的材料，如导线或线圈，可以通过测量电阻和长度来计算电阻率。
根据公式可以得知，电阻率与电阻值成正比，而与截面积和长度成反比。
2. 块状材料对于块状材料，可以通过测量电阻和尺寸来计算电阻率。
具体步骤如下：（1）测量材料的电阻值，并记录下来。
（2）测量材料的尺寸，包括宽度、长度和厚度。
（3）根据公式计算电阻率。
3. 复杂形状材料对于复杂形状的材料，可以将其分成几个简单的形状，并分别计算每个形状的电阻率。
然后根据形状的比例将计算结果加权平均，得到整个复杂形状的电阻率。
实验二 霍尔系数和电阻率的测量
实验二 霍尔系数和电阻率的测量把通有电流的半导体置于磁场中，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这个现象称为霍尔效应。
随着半导体物理学的发展，霍尔系数和电导率的测量已成为研究半导体材料的主要方法之一。
通过实验测量半导体材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。
若能测量霍尔系数和电导率随温度变化的关系，还可以求出材料的杂质电离能和材料的禁带宽度。
一、实验目的1. 了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔元件对材料要求的知识；2. 学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量并绘制试样的V H -I S 和V H -I M 曲线；3. 确定试样的导电类型、载流子浓度以及迁移率。
二、实验原理霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子和空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直于电流和磁场的方向上产生正负电荷的积累，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场。
对于图2.1 (a)所示的N 型半导体试样，若在X 方向的电极D 、E 上通以电流I S ，在Z 方向加磁场B ，试样中载流子（电子）将受洛仑兹力：Bv e F g（2.1）其中，e 为载流子（电子）电量，v 为载流子在电流方向上的平均定向漂移速率，B 为磁感无论载流子是正电荷还是负电荷，Fg 的方向均沿Y 方向，在此力的作用下，载流子发生偏移，则在Y 方向即试样A 、A ’电极两侧就开始聚集异号电荷，在A 、A ’两侧产生一个电位差V H ，形成相应的附加电场E H ——霍尔电场，相应的电压V H 称为霍尔电压，电极A 、A ’称为霍尔电极。
电场的指向取决于试样的导电类型。
N 型半导体的多数载流子为电子，P 型半导体的多(a) (b) 图2.1 样品示意图数载流子为空穴。
对N 型试样，霍尔电场逆Y 方向，P 型试样则沿Y 方向，有I S (X)、B (Z) E H (Y) < 0 (N 型)E H (Y) > 0 (P 型)显然，该电场是阻止载流子继续向侧面偏移。
导体电阻率的测量
导体电阻率的测量导体电阻率是描述导体材料电阻程度的一种物理量。
在电路设计和电子设备制造中，了解导体电阻率的测量方法和数值是非常重要的。
本文将介绍导体电阻率的测量原理和常用方法。
一、导体电阻率的定义和意义导体电阻率是指单位长度和单位截面积的导体材料的电阻。
它是导体材料特有的物理性质，反映了导体对电流通过的阻碍程度。
导体电阻率的数值越小，导体的导电能力越强。
导体电阻率在电路设计和电子设备制造中起着重要的作用。
通过测量导体电阻率，可以评估导体材料的导电性能，选择合适的导体材料。
同时，导体电阻率也是计算电路中电阻大小的基础参数。
1. 电桥法测量电桥法是一种常用的测量导体电阻率的方法。
它利用电桥平衡条件来确定未知电阻的数值。
具体操作时，将待测导体与已知电阻相连，通过调节电桥的变阻器，使电桥平衡，然后根据平衡时的电桥条件计算导体电阻率。
2. 四引线法测量四引线法是一种精确测量导体电阻率的方法。
它通过在测量电路中引入两组相互独立的引线，使测量电流和电压经过不同引线传输，避免了引线电阻对测量结果的影响。
该方法适用于低电阻材料的测量，具有较高的精度和准确度。
3. 电阻箱测量电阻箱是一种专门用于测量电阻的仪器。
通过调节电阻箱的阻值，将待测导体与电阻箱相连，测量电流和电压，从而计算出导体的电阻率。
电阻箱测量方法简单直观，适用于一般导体的测量。
三、导体电阻率的影响因素导体电阻率受多种因素影响，主要包括导体材料的物理性质、温度和杂质等。
1. 导体材料的物理性质导体的电阻率与导体材料的电子结构和晶格结构有关。
常见的金属导体通常具有较低的电阻率，而非金属导体的电阻率较高。
2. 温度导体的电阻率随温度的变化而变化。
一般情况下，导体的电阻率随温度升高而增加。
这是因为温度升高会使导体原子振动加剧，电子与原子碰撞增多，电阻增加。
3. 杂质杂质是导体电阻率的另一个重要影响因素。
杂质的存在会导致导体电子与杂质原子碰撞增多，电阻增加。
因此，高纯度的导体电阻率较低，杂质含量越高，电阻率越高。
测电阻率原理
测电阻率原理
测电阻率的原理如下：
电阻率是指单位长度和单位截面积条件下，导体所具有的电阻能力。
使用电阻率可以衡量材料的导电性能，常用于评估导体、绝缘体或半导体的质量。
测量电阻率通常需要使用四引线法。
该方法通过将电流引入导体中的两个接点，并在另外两个接点上测量电压差，从而计算出导体的电阻率。
具体操作步骤如下：
1. 准备实验所需的导体样品。
确保导体表面光洁，以便确保稳定的电流和电压测量。
2. 将导体样品固定在实验台上，并使用夹具保证导体的稳定性。
3. 将电流源的正极与导体的一端相连，负极与导体的另一端相连，建立电流通路。
4. 将电压测量设备的两个探头分别连接导体上的两个不同点，以测量电压差。
5. 调节电流源的电流大小，确保测量的电压差在合适的范围内，既能得到准确的测量结果，又能避免产生过大的电压造成烧损。
6. 记录产生的电流和测得的电压差，并使用以下公式计算电阻率：
电阻率 = (电导率 * 导体长度) / 导体截面积
7. 对于不同的导体样品，按照以上步骤进行多次测量，并取平均值以提高测量的准确性。
需要注意的是，在进行测量时应保证实验环境的稳定性，防止温度和湿度等环境因素对测量结果产生影响。
另外，导体的温度和材料的成分也会对电阻率产生影响，因此在进行比较时应考虑这些因素。
电阻率测试实验步骤(精)
试验步骤1、试样处理（1）用绸布等蘸有对试样无腐蚀作用的溶剂擦净试样；（2）试样预处理和处理条件，可根据产品的性能要求对其温度和相对湿度进行预处理；（3）经加热预处理的试样需放在温度为20±5℃及相对湿度65±5％条件下冷却到温度20±5℃后，方能进行实验。
（4）经受潮或浸液体媒质的试样在实验前应用滤纸轻轻吸去表面液滴，试验时按产品要求可在温度20±5℃及相对湿度95±3％的恒湿装置中进行或将试样取出在常态环境下进行，此时从试样取出到试验完毕不应超过5分钟。
2、试样厚度测量在试样测量电极面积下，沿着直径测量不少于3个点，取其算术平均值，厚度测量误差不大于1％，对于厚度小于0．1毫米的试样，厚度测量误差不大于1微米。
3、试验环境（1）常态实验为温度20±5℃及相对湿度65±5％。
（2）热态和潮湿实验环境条件，由产品标准规定。
4、测试仪器准备（1）面板上开关位置倍率开关置于灵敏度最低档位置，即数字显示为×107（数字管7字亮）。
测试电压选择开关置于复位状态。
测试电压开关置于“OFF”。
电源总开关置于“OFF”。
输入短路揿键置于“SHORT”。
极性开关置于“＋”。
电阻、电流选择开关置于“OHM”。
（2）检查测试环境的温度和湿度是否在允许范围内，尤其当环境湿度大于80％以上时，对测量较高的绝缘电阻（>1011Ω）及小于10－8微电流可能会导致较大误差。
（3）检查交流电源电压是否符合220V±10%。
（4）将仪器接通电源，合上电源开关，数字管即发亮，如果发现数字管不亮，立即切断电源，待查明原因并排出故障后方可使用。
（5）接通电源预热30分钟，此时可能发现指示仪表的指针会离开“∞”及“0”处，这时可慢慢调节“∞”及“0”电位器，使指针置于“∞”及“0”处。
5、测试步骤（本实验只针对高电阻测量）（1）将被测试样置于测量电极和高压电极之间（注意：测量电极与保护电极要用绝缘板隔开），用测量电缆线和导线分别与讯号输入端和测试电压输出端连接。
高中物理实验测量电阻率的方法
高中物理实验测量电阻率的方法在高中物理实验中，测量电阻率是一个常见且重要的内容。
电阻率用来描述物质阻止电流流动的能力，是物质本身的固有属性。
准确测量电阻率对于理解材料特性以及应用研究具有重要意义。
本文将介绍几种高中物理实验中常见的测量电阻率的方法。
一、细丝电阻器法细丝电阻器法是一种简单而又精确的方法，适用于测量导体的特定部分的电阻率。
具体步骤如下：1. 准备一根长度较长、直径较细的、电阻率已知的细丝。
比如可以使用铜细丝。
2. 将细丝固定好，形成一个平行电路。
可以将细丝缠绕在一个绝缘材料上，以防短路。
3. 测量细丝的长度和直径。
使用显微镜和卡尺等仪器可以精确测量。
例如，假设细丝的长度为L，直径为d。
4. 通过细丝上通过电流I可以获得电压V。
计算电阻率的公式为：ρ = (π * d² * R) / (4 * L * I)，其中R为测量到的电阻值。
5. 根据测量值计算得出物质的电阻率ρ。
细丝电阻器法的优点是使用简单、准确度高。
在实验过程中，需要注意保持细丝电路的平行和固定，以及对长度和直径的测量要准确。
二、悬线法悬线法是常见的测量电阻率的方法之一，适用于测量导体的整体电阻率。
具体步骤如下：1. 准备一个横截面积已知的导线，比如可以使用均匀截面积的铜导线。
2. 将导线固定在两个绝缘材料上，形成一个悬挂状态。
3. 对悬线处注入稳定电流，测量电流值I。
4. 测量悬线两端的电压差V。
5. 计算导线的电阻率ρ，公式为：ρ = (V * A) / (I * L)，其中A为导线的横截面积，L为导线的长度。
悬线法的优点是可以测量导线的整体电阻率，操作相对简便。
在实验时，需要注意保持导线的悬挂和固定状态，并且对电流和电压的测量要准确。
三、桥式测量法桥式测量法是一种较为精密的测量电阻的方法，常用于测量材料样品的电阻率。
具体步骤如下：1. 准备一个电阻桥仪器，其中包括一个未知电阻R_x和一个标准电阻（已知电阻）R_s。
电阻率的测定原理
电阻率的测定原理
电阻率的测定原理是通过测量直流电路中的电阻和几何尺寸参数来计算材料的电阻率。
电阻率是衡量材料导电能力的一个重要指标，指的是在单位长度和单位横截面积前提下，材料内产生单位电阻的电压。
在测定电阻率时，首先需要使用万用表或电桥等仪器测量材料两端的电阻值。
然后，需要确定材料的几何尺寸参数，如长度、横截面积等。
这些参数可以使用测量工具，如尺子、卡尺或称量器等进行测量。
接下来，根据欧姆定律，将测得的电阻值与几何参数代入公式中，就可以计算出材料的电阻率。
具体公式为：电阻率 = 电
阻 ×横截面积 / 长度。
其中，电阻单位为欧姆（Ω），横截面
积单位为平方米（m²），长度单位为米（m），电阻率单位为
欧姆·米（Ω·m）。
需要注意的是，在测定电阻率时，材料内部的温度对测量结果会有一定影响。
因此，为了得到准确的电阻率值，需要在恒定的温度条件下进行测量，并对测量结果进行修正。
总之，电阻率的测定原理是通过测量电阻和几何尺寸参数，结合欧姆定律进行计算，得到材料的电阻率值。
这个过程需要注意温度的影响，并进行相应的修正。
物理实验测量电阻率
物理实验测量电阻率电阻率是物体抵抗电流通过的程度的物理量，通常用符号ρ表示，单位是欧姆·米（Ω·m）。
在物理实验中，测量电阻率是一项重要的实验内容，本文将介绍测量电阻率的原理以及实验步骤。
1. 原理电阻率ρ可以通过以下公式计算：ρ = R × (A/L)其中R是物体的电阻，A是物体的横截面积，L是电流通过的长度。
2. 实验步骤（1）准备实验装置：将待测物体制成直径均匀的圆柱体，找到直径d和长度L，并且利用卡尺测量出这两个参数的准确数值。
（2）测量电阻：将待测物体连接到电路中，使用万用表测量电阻的数值，并记录下来。
（3）测量电流：利用恒流源（如恒流电源或恒流稳压器）提供一个恒定的电流，通过待测物体。
（4）测量电压：在待测物体的两端，使用万用表测量电压的数值，并记录下来。
（5）计算电阻率：利用公式ρ = R × (A/L)，将测得的电阻、横截面积和长度代入计算，得到电阻率的数值。
3. 注意事项（1）确保实验装置连接良好，避免接触不良或接线错误导致的测量误差。
（2）在测量电压和电阻时，要注意使待测物体处于稳态，避免电流和电压的波动影响测量结果。
（3）在测量长度和直径时，要使用精确的测量工具，并尽量减小测量误差，提高实验结果的准确性。
（4）对于导电性较差的样品，可以通过增大测量电流的方法来提高测量精度。
4. 实验结果分析通过实验测量得到的电阻率数据可以用于分析物体的电导性能。
对于不同的材料，其电阻率数值会有所不同。
例如，金属通常具有较低的电阻率，而绝缘体通常具有较高的电阻率。
此外，实验结果还可以用于验证材料的性质。
通过与已知材料的电阻率进行对比，可以确定待测物体的材料类型。
对于未知材料的鉴定，这一实验方法具有很高的准确性和可靠性。
总之，物理实验中测量电阻率是一项重要的实验内容，它可以帮助我们了解物体的电导性能以及材料的性质。
通过合理的实验步骤和准确的数据记录，我们可以得到可靠的实验结果，并为后续的研究和应用提供有效的参考依据。
电阻率的测量方法和实验设计技巧
电阻率的测量方法和实验设计技巧电阻率是描述物质导电性质的重要参数之一，对于电子工程、物理学等领域具有重要意义。
正确测量电阻率需要选择适当的方法和合理的实验设计技巧。
本文将介绍电阻率的常用测量方法，并提供一些实验设计技巧。
一、四线法测量法四线法是一种常用的测量电阻率的方法。
它通过使用四根导线，分为两根电流引线和两根电压引线，以消除导线电阻的影响，提高测量精度。
具体测量步骤如下：1. 将待测物体安装在测量台上，并固定好。
2. 将电压引线连接到待测物体的两个端点上，保持引线与待测物体之间的接触良好。
3. 将电流引线连接至待测物体的不同端点上，保持引线与待测物体之间的接触良好。
4. 调节稳压电源，使其提供稳定的电流。
5. 使用电压计测量待测物体两个端点之间的电压差。
6. 根据所测得的电压和电流计算出电阻率。
需要注意的是，在进行四线法测量时，应保证引线与待测物体之间的接触良好，以减小电阻的测量误差。
同时，应使用稳压电源和精确的电压计，以提高测量的准确性。
二、电桥测量法电桥是另一种常用于测量电阻率的方法。
它利用了电桥平衡条件下电阻之间的比例关系，通过调节电桥中的参数，使电流达到平衡状态，从而测量未知电阻的电阻率。
具体测量步骤如下：1. 将待测电阻与已知电阻串联，组成电桥电路。
2. 调节电桥中的参数，例如调节电阻箱的阻值、滑动变阻器的位置等，使电流达到平衡状态。
3. 根据电桥平衡条件和已知电阻的数值，计算出待测电阻的电阻率。
电桥测量法需要仔细选择已知电阻和调节电桥参数，以获得准确的电阻率测量结果。
此外，电桥的精度和稳定性也对测量结果有影响，因此，合理的实验设计和精密的电桥仪器是非常重要的。
三、实验设计技巧在进行电阻率测量实验时，以下几点实验设计技巧需要注意：1. 阻值范围选取：根据待测物质的特性选择合适的阻值范围，避免超出测量范围导致测量失效或精度不高。
2. 温度控制：电阻率与温度密切相关，为了获得准确的测量结果，应注意控制待测物体的温度，防止温度变化对测量结果产生影响。
测量导线的电阻率
测量导线的电阻率导线的电阻率是指单位长度导线所具有的电阻。
它是一个重要的物理量，可以用来描述导线的导电性能。
本文将就测量导线的电阻率进行探讨，旨在帮助读者更好地了解该参数的测量方法与应用。
一、背景介绍在日常生活中，我们经常会接触到导线。
无论是电灯的电线、电视的连接线，还是电脑的数据线，导线都是电能传输的必要组成部分。
为了保证电能正常传输，导线的电阻率需要满足一定的要求。
因此，测量导线的电阻率显得尤为重要。
二、测量方法测量导线的电阻率有多种方法，其中比较常用的是四线法测量。
四线法测量是通过搭建一个特定的电路，通过分别测量电流和电压来计算电阻率。
具体操作如下：1. 准备工作：首先，准备好需要测量的导线、电压表和电流表。
确保实验室环境稳定，并尽量避免干扰。
2. 搭建电路：将导线连接到待测导线两端，将电压表与导线的两端相连，同时将电流表与导线的两端相连。
3. 测量电流：将电流表设定为直流电流模式，记录下通过导线的电流值。
4. 测量电压：将电压表设定为直流电压模式，测量导线两端的电压差。
5. 计算电阻率：根据欧姆定律，电阻率可以通过 Ohm's Law / R=V/I 来计算，其中 R 为电阻率，V 为电压差，I 为电流。
三、注意事项在测量导线的电阻率时，需要注意以下几个问题：1. 导线的长度：在测量中，尽量选择合适长度的导线。
过短的导线会导致测量误差增加，而过长的导线则会增加电阻。
2. 温度影响：导线的电阻率受温度影响较大。
因此，在测量时应考虑导线的温度，并根据实际情况进行修正。
3. 测量精度：在进行实际测量时，要注意测量精度。
选用精密的仪器，并定期进行校准，以确保测量结果的准确性。
四、应用领域导线的电阻率在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在电力传输领域，合理选择导线的电阻率可以减少电能损耗，提高电力传输效率。
在电子设备制造中，通过测量导线的电阻率可以确定导线布线的合理性，从而确保电子设备的正常工作。
电法勘探2-电阻率法
S1
h1
1
红：ρ1=10, ρ2= ∞ ；h1=5 绿：ρ1=10, ρ2= ∞ ；h1=10 蓝：ρ1=20, ρ2= ∞ ；h1=10 玫红：ρ1=20, ρ2= ∞ ；h1=5
电测深曲线的中段
二层曲线较为简单，其中段是从首支向 尾支的过渡段，即随着AB/2 的加大，第 二层影响逐渐增大。
A M B M
地下电流场在供电电极附近分布极不均匀，其值趋于 无限大；而在两极中央地段，场的分布较均匀，变化 较平缓。 在AB的中点，V=0，中点左边V为正，右边为负； AB的中点上，E出现极小值。
（二）地下电流沿深度的分布规律
B jh = jA j M + M I A B jh = = j 2(L2 + h 2 ) M
在实践中发现，某些参数不同的地电断 面对应的三层电测深曲线，彼此相差甚 小(在实际观测误差5%以内)，以至区别 不开，实际上可以认为是相同的。
地电断面参数不同，电测深曲线却完全 相同（在一定误差范围内相同）的现象 称为电测深曲线的等值现象。
三层地电断面：S等值现象（H型、A型 断面）和T等值现象（K型、Q型断面）。
１＜
２＜ρ ３； ２＞ρ ３； ２＜ρ ３； ２＞ρ ３
ρ１＞ ρ２＜ρ３
ρ１＜ρ２ ＞ρ３
ρ１ ＜ ρ２＜ρ３
ρ１ ＞ ρ２ ＞ ρ３
（3）四层模型电测深曲线类型
四层断面就是在厚度为无限大的基底层上面包含 厚度有限的三个电性层。显然，在这种情况下， 根据各层电阻率关系，该断面类型有八种： AA型 ρ １＜ρ ２＜ρ ３＜ρ ４； AK型 ρ １＜ρ ２＜ρ ３＞ρ ４； HA型 ρ １＞ρ ２＜ρ ３＜ρ ４； HK型 ρ １＞ρ ２＜ρ ３＞ρ ４； KQ型 ρ １＜ρ ２＞ρ ３＞ρ ４； QQ型 ρ １＞ρ ２＞ρ ３＞ρ ４； KH型 ρ １＜ρ ２＞ρ ３＜ρ ４； QH型 ρ １＞ρ ２＞ρ ３＜ρ ４。
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Sw=0.919 Sw=0.871
Sw=0.424
-30000
10
100
Sw=0.919 Sw=0.871 Sw=0.807 Sw=0.759 Sw=0.631 Sw=0.567 Sw=0.535 Sw=0.487 Sw=0.456 Sw=0.440 Sw=0.424
1000 10000 100000 1000000 1E7
85
30.3
5
30
8.10 8.05
2.90
50
77.2
13
§2.3 电极阵列测量（成像）
图8(a) 孔隙度为10%的样品扫描图
图8(b) 孔隙度为15%的样品扫描图
14
§2.3 电极阵列测量（成像）
图8(c) 孔隙度为23%无裂缝样品扫描图 图8（d）孔隙度为23%带裂缝样品扫描图
15
§2.3 电极阵列测量（成像）
法测定电阻时,主要的误差来自接触电阻和端面效应。为了减小接触电
阻 ,可采用磨光标品端面,或用石墨、金属喷涂、专门膏剂、银质胶膜
等涂敷接触端面等办法实现。
5
§2.2 二极法、四极法和多电极法
2.2.2 四极法
为了克服接触电阻的影响,发展了四
极法测电阻率。它是在二极法的基础
上，将两个测量电极M和N移到岩样中
上图是用电极法实验得出的频散模型计算出来的复电导率频散 曲线，它与线圈法测量出来的复电导率频散曲线有何联系呢？下面 我们来看用线圈法测量出来的电频散曲线（此出用测量电压矢量代 替复电导率，这在顶性分析上是没有问题的），测量曲线如下图5 所示。
图5 线圈法岩心复电导率扫频测量典型曲线
从测量结果可以看出，实测的和由模型计算出来的具有一致的频散现 象，说明了电极法和线圈法测量之间可以通过某一数学模型进行转换。24
对孔隙度为16.5%、直径20cm、高5cm的岩石样品，用电阻率为 86.5ohm-m的氯化钠溶液饱和，然后用线圈法测量其复电参数，结果 如下图7、8所示。图中，R、X分别代表实部和虚部，其下标0~7分别代 表测量频率为50，100，200，400，800，1000，2000，3000kHz
间位置，其测量原理如图5所示。
四极法是根据供电电极流过的电流 i,
测定两测量电极间的电压降 △U,则：
R K U , K= S
i
L
四极法特点
优点：供电和测量电极上没有接触电阻，消除了电极附近的极化作用，
还便于加半透性隔板进行驱替。
缺点：密封用的橡胶套中间必需打孔穿电极，容易出现泄漏。
6
趋肤效应的影响。
p1 q1
Y(,)
aij( )i( )j
i0 j 0
p 为电导率刻度多项式项数（多项式最高次加一）；
q 为频率刻度多项式项数；
aij 为刻度系数矩阵；
为刻度电导率中值（对数值）；
19
为扫频频率范围中值（对数值）。
§4 线圈法测量
对于矿化度不是很高（小于1S/m），而且测量频率也 不是很高的情况，可以忽略盐溶液介电常数和频散的影响 。将盐溶液的电导率作为一个常数处理。选择合适的多项 式次数，就可以根据已知矿化度盐溶液的测量数据回归出 刻度系数矩阵。再由刻度系数矩阵可以计算出任一频率下 的电导率刻度系数。
1 2 9 1 6 1 6 .0
1M3
1 4 3 6 9 3 1 .0
1 5 9 8 5 9 4 .0
N 14
1 7 7 8 4 4 7 .0
1 1 9 7 8 5 33 .0
A 2 2 0 1 1 31 .0
10
图6 短间距线圈系不同测量频率下相位与电导率的关系
25
§4 线圈法测量
线圈法复电参数与岩石含水饱和度的关系
对于给定频率下测量响应与电导率的刻度多项式为：
p 1
Y ( ,) Ki ()( )i i0
q 1
Ki ( ) aij ( ) j j0 20
§4 线圈法测量
如果在扫频频率范围内忽略盐溶液的频散，则刻度系数 随频率的变化关系反映了测量系统本身的频率特性和趋肤 效应的影响。给定任一测量频率下的测量响应值，就能根 据刻度系数计算得到消除了系统频率特性和趋肤效应影响 的电导率。对于线性逼近可以直接计算，对于非线性逼近 则需要用迭代法求解。如果介质不发生频散，那么测量到 的电导率为常数。反之，对于频散介质的测量电导率随频 率的变化关系正反映了介质本身的频散特性。
应关系。但是电导率小于1S/m和大于1S/m时相位变化的规律
相反。
-0 .2
相位(rad)
-0 .4 -0 .6 -0 .8 -1 .0 -1 .2 -1 .4 -1 .6
1 A
-1 .8
2 B
3 C
4 D
5 E
6 F
7 G
8 H
9 10 IJ
11 K
1L2
0 .1
1
电 导 率 (S /m )
f(H z)
电极法测量的频散曲线可以用 以下扩展的柯尔-柯尔复电阻率模 型来描述：
0
1
1
1
1
1 i1
c1
1
2
1
1
1
i2
c2
--介质的复电阻率； 0 --零频率时的电阻率； --电场的角频率；
图8(f) 孔隙度为30%的样品扫描图 图8(g) 带裂缝样品数值模拟成像结果
从图上看，四块无裂缝的样品也表现出非均匀性，其原因主要是 样品端面不够平整导致各钮扣电极的接触情况不同而引起的，其分布 一般规律性比较差，通过视觉可以区分出来，不会对本实验构成大的 影响。有裂缝的样品扫描图上明显地显示出一条裂缝，与无缝对比样16 比较，更加明显。
2.2.1 二极法
二极法是通过测量电阻值R，长度L与岩石标本截面积S后，用以下 公式计算得到电阻率ρ值。电极对称地布置在样品的两端。如图下3所示。
N
电流 驱体方向
岩心
正电极
负电极
二极法特点
图3 二极法测量原理
优点：装置简单，容易与密封橡胶套共存测量。
缺点：受接触电阻影响，不能与半渗透隔板驱替共存。采用直流电二极
§4 线圈法测量
线圈法盐水复电参数（相位）与电导率及频率的关系
分别采用浓度为0.1kppm～1kppm，5kppm，12kppm
，25kppm和69kppm的标准盐溶液进行测量。测量信号的相
位与电导率的关系部分结果如图6所示。在测量频率介于
400kHz到2MHz之间时相位与电导率和频率均有比较好的对
§2.2 二极法、四极法和多电极法
2.2.3 多极法
为了克服岩心驱替过程中，两
个端面油水分布不均匀给电阻率测
量带来的影响，并观察驱替规程的
油水饱和度分布不均的端面效应，
在四电极的基础上，增加测量电极
数量，并使其均匀分布在岩心轴线
上，形成了多电极测量，这种方法
尤其适用于长岩心驱替测量。
多电极法的测量原理和岩心在驱替过程中含水饱和度的分布情况（端面
图1 岩心微电扫描成像系统电极阵列
图2 钮扣电极交叉示意图
8
§2.3 电极阵列测量（成像）
图3 岩芯夹持器装配图
9
§2.3 电极阵列测量（成像）
电路原理如图4所示：
图4 岩心微电扫描成像系统电路原理图
10
§2.3 电极阵列测量（成像）
系统组成原理如下图所示:
图5 岩心微电扫描成像系统组成
11
§2.3 电极阵列测量（成像）
岩样设计及制备
岩样一般为正方形的薄板，可用天然岩石、人工样品 或导电橡胶制成。尺寸均为883cm，如图6所示。
当岩心存在裂缝时，可以用如下图7所示模型模拟。
图6 样品几何尺寸示意图
图7 电阻率异常体分布图
12
§2.3 电极阵列测量（成像）
实验测量实例
设计制作人工样品五块，其参数如表1所示。
--弛豫时间常数；
--极化率； C --频率相关系数，其值在0与1之间。
R&X
70000 60000 50000 40000 30000
Sw=0.424 Sw=0.440 Sw=0.456 Sw=0.487 Sw=0.535
Sw=0.871
20000 10000
Sw=0.919
0 -10000 -20000
§2.4 线圈法测量
实验测量系统
线圈法岩心复电阻率扫频自动测量系统（如图1所示）由智能扫 频信号源、驱动和取样接口电路、线圈系、锁相放大器、采样示波器 、电子天平、智能万用表及计算机组成，系统测量均由计算机自动控 制完成。被样加工成中空圆柱体，测量时将线圈系放入样品的中央圆 孔中。样品含水饱和度变化通过电子天平与智能万用表构成的饱和度 检测通道，由计算机采样得到。
3 9 9 7 6 5 .7
4 4 4 7 4 1 .9
4 9 4 7 7 8 .2
5 5 0 4 4 3 .9
6 1 2 3 7 2 .4
6 8 1 2 6 8 .2
7 5 7 9 1 5 .3
8 4 3 1 8 5 .6
9 3 8 0 4 9 .4
1 0 4 3 5 8 6 .0
1 1 6 0 9 9 6 .0
计测出流经这一电路的电流、再将电压和电流的数值进行相比、即得
出所测元件的阻值，再利用以下公式转变为电阻率。
r
r
U I
R
L S
R SU KU, K S
LI I
L