双电桥法测电阻教材

实验原理
测量结果的不确定度
X
[(1
k)
2
(
2 2
12 )
k2 (22
12 )
02
(
0.1)
2
]
1 2
S
当平衡条件与不是严格相等时，r值越大给测量结果带来的误差也 越大。
为了克服检流计回路温差电动势对电桥平衡状态的影响，必要时
可将工作电源的极性换向，并将换向前后测得的低阻值取平均
实验内容
用双臂电桥测量黄铜棍室温下的电阻值及电阻率。
的条
则简化为：
RX
R2 R1
R0
实验原理
双臂电桥灵敏度
双臂电桥的灵敏度S可仿照惠斯登电桥的灵敏度来定义。
即双桥平衡后，将比例臂电阻、同步地偏调，若检流计光点偏
移Δn格，则灵敏度S为：
S
n
R2
n n
R2
S
且 R2 RX ，故由灵敏度S引入被测量RX的相对误差为：
R2
Leabharlann Baidu
RX
RX n RX S
显见增大S可减小测量误差
（2）测量样品尺寸。对于黄铜棍：测出待测低阻段的长度、 直径；注意黄铜棍的直径应多次测量（取不同位置测量）后 取平均。
注意事项
1.所用光点检流计要轻拿轻放，用后要拨至短路档。 电路切勿接错，以免烧毁检流计。
2.限流电阻一定要接好，电源电压开始时应调得最低， 以保证检流计和电源的安全。电桥接近平衡时才将电 源电压升至5V。
综合性实验19
双臂电桥测低值电阻
引言
我们知道，一般惠斯登电桥只宜测几欧姆至兆欧姆范围 内的电阻，阻值再小的电阻，由于有接触电阻和接线电 阻的存在，会给测量带来很大的误差，尤其是当这些附 加电阻和待测电阻可以比拟时，测量误差就更大了。为 了消除这些附加电阻的影响，人们常把低阻做成四端结 构，并采用直流双臂电桥进行测量。双臂电桥的测量方 法和单臂电桥同属比较测量法。本实验将对双臂电桥进 行深入的研究。
（1）先测量黄铜棍的阻值。实验中所使用的AC15/3型检流 计G，其灵敏度很高（光标偏转一小格只需通约3×10-9A的 电流），电流大了有可能烧毁检流计，因此在调节双桥平衡 过程中，要注意检流计的安全。为此在电路联接正确的情况 下，可采用逐渐提高电源电压且从高位到低位逐渐同步调节、 使G指零的办法。注意电源电压不得超过5V。
实验目的
1.了解低电阻的结构特点。 2.掌握双臂电桥测量低阻的原理和方法。
实验仪器
QJ—19型直流单双臂电桥、滑线变阻器、标 准低阻R0（0.001Ω，准确到0.05%）、待测黄 铜棍和不锈钢板尺各一只、直流稳压电源、光 点检流计、双刀双掷换向开关、螺旋测微器。
实验原理
测量原理
• 测量电路如图所示，其中R0为标准低阻，RX为待测低阻。四个 比例臂电阻 （具有双比例臂，这便是“双臂电桥”名称的由来） 一般都有意做成几十欧姆以上的阻值，因此它们所在桥臂中接 线电阻和接触电阻的影响便可忽略。两个低阻相邻电压接头间 的电阻设为r，常称做“跨桥电阻”。当检流计G指零时，电桥 达到平衡，于是由基尔霍夫定律可写出下面三个回路方程：
3.接通电源时间应尽量短，以免电阻发热影响测量结 果。
4.要注意清除被测样品上的锈污。
思考题
1.辩认实验中所用标准电阻的电压接头和电流接头。 待测低阻的电压接头和电流接头在实验中又是如何确 定和联接的？
2.简述双桥测低阻的平衡条件和平衡调节步骤。
参考书
1、朱孝义主编，大学物理实验教程[M] . 北京： 科学出版社，2007
实验原理
测量原理
实验原理
式中I1、I0 、I1ˊ分别为电桥平衡时通过电阻R1、R0、的电流。 将（1）式整理有：
R1RX
R2R 0
(R2 R1 R1R2 )
r (r R1 R2 )
如果电桥的平衡是在保证 件下调得的，那么（2）式
R2 R1 R1R2 0
， 即 R2 R1
R2 R 1
2、刘少杰，《大学基础物理实验》电磁学分册 [M] . 天津：南开大学出版社，2002