实验十九双电桥测量低电阻.
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。
基础物理实验研究性实验报告_双电桥测低值电阻
基础物理实验研究性实验报告——双电桥测低值电阻学习QJ19型单双电桥的使用方法,理解了开尔文电桥的原理。
电阻是电路的基本元件质疑,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。
常用电阻属于中电阻,其测量方法很多,多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展,常常需要测量高电阻与超高阻(如一些高阻半导体、新型绝缘材料等),也还需要测量低电阻与超低阻(如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等),对这些特殊电阻的测量,需要合适的测量电路,消除电路中的导线电阻,漏电电阻,温度的影响,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的,可以减少甚至消除附加电阻对测量结果的影响,一般用来测量10-6至10Ω之间的电阻。
目录一.实验目的 (2)二.实验原理 (2)(1)惠斯通电桥 (2)(2)开尔文双电桥 (3)三.实验仪器 (4)四.实验步骤 (4)五.数据处理 (5)六.讨论与感悟 (8)(一)感悟与收获 (8)(二)感想与建议 (9)七.附表:原始数据记录................................................................................错误!未定义书签。
图1一.实验目的1. 掌握平衡电桥的原理——零示法与电压比较法;2. 了解双电桥测低值电阻的原理及对单电桥的改进;3. 学习使用QJ19型单双电桥、电子检流计;4. 学习电桥测电阻不确定度计算,巩固数据处理的一元线性回归法。
二.实验原理(1)惠斯通电桥惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
它由四个电阻和检流计组成,RN 为精密电阻,RX为待测电阻(电路图如图1)。
接通电路后,调节R1、R2和RN ,使检流计中电流为零,电桥达到平衡,此时有RX= R1∗RNR2。
惠斯通电桥(单电桥)测量的电阻,其数值一般在10 Ω~106Ω 之间,为中电阻。
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。
《双电桥测量低值电阻》实验报告
双电桥测量低值电阻姓名龙大洪班级10物本(1)班学号2010405270摘要:电阻的测量方法有很多,各种阻值的电阻都有各自最适合的测量方法。
本文配合实际测量的数据,针对双电桥测量低值电阻进行了一系列的分析。
引言: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。
电阻的分类方法很多,通常按种类划分成碳膜电阻、金属电阻、线绕电阻等:按特性划分成固定电阻、可变电阻、特种电阻(光敏电阻,压敏电阻,热敏电阻)等;按伏安特性曲线(电压~电流曲线)的曲直分为线性电阻和非线性电阻(典型非线性电阻有白炽灯泡中的钨丝、热敏电阻、光敏电阻、半导体二极管和三极管等);按阻值大小分为低电阻、中电阻和高电阻。
不同大小的电阻阻值测量方法也有所不同。
中电阻(10-106Ω)其测量方法很多,多数也为大家所熟知。
而随着科学技术的发展,常常需要测量介于107-1018Ω的高电阻与超高阻(如一些高阻半导体、新型绝缘材料等),也还需要测量低于1Ω乃至10-7Ω的低电阻与超低阻(如金属材料的电阻、接触电阻、低温超导等),对这些特殊电阻的测量,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。
电桥法是一种用比较法进行测量的方法,它是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确加上方法巧妙,使用方便、对电源稳定性要求不高等特点,已被广泛地应用于电工技术和非电量电测中。
【实验目的】1. 了解双电桥测量低值电阻的原理2. 熟悉用双电桥测量低值电阻的方法。
【实验仪器】直流稳压电源、安培计、待测低值电阻(铜丝)、直流复射式光点检流计\电阻箱5个、开关及导线若干【实验原理】1. 低值电阻测量中必须考虑的问题测量1Ω到10-6Ω的低值电阻时,由于实验的接线电阻和接触电阻(数量级约为10-2Ω—10-5Ω)可能和被测电阻同数量级,甚至更大,因此,如果用普通的方法测量低电阻时,结果会产生很大的误差。
双电桥测量低电阻
实验十九 双电桥测量低电阻实验内容1.了解双电桥的设计思想及测量原理2.学会用双电桥测量低电阻及金属材料的电导率教学要求1. 学习实验设计思路、方法2. 分析低电阻测量中的误差实验器材双电桥(开尔文电桥),稳压电源(3A),检流计,电流表(0-3A),米尺,游标卡尺,电键,待测金属棒,电阻箱。
在用惠斯登电桥测电阻时知道,一般的惠斯登电桥只宜测几欧姆至几兆欧姆范围内的阻值。
而对阻值在1•欧姆以下的小电阻,由于导线电阻和接触电阻(数量级为10-2—10-5欧姆)的存在,如果再用惠斯登电桥测量,会给测量结果带来很大的影响,尤其是附加电阻与待测电阻可以比拟时,测量基本上无法进行。
因此,我们要用电桥测量低值电阻,如测量金属材料的电阻率、电机、变压器绕组的电阻、低阻值线圈电阻等,需要找到一种避免接线电阻和接触电阻影响的方法。
实验原理为了消除导线电阻和接触电阻的影响,先要弄清楚它们是怎样影响测量结果的。
首先分析一下,根据欧姆定律R = U/I ,用毫伏表和安培表测量金属棒AD 的电阻R 的情况。
一般的接线方法如图19-1所示,考虑到接触电阻,得出如图19-2的等效电路。
通过安培表的电流I 在接头A 处分为I 1和I 2两支。
I 1•流经安培表与金属棒之间的附加电阻r 1流入R ,再流经R 与变阻器间的附加电阻r 2;I 2•先经过安培表与毫伏表接头处的附加电阻r 3进入毫伏表,再经过毫伏表与变阻器间的附加电阻r 4与I 1汇合后流入变阻器。
因此r 1和r 2应算作与R 串联,r 3及r4应算作与毫伏表串联。
这样,毫伏表所指示的电压值应为包括r 1-r 2-R 两端的电压降。
由于r 1、r 2的阻值和R 具有相同的数量级,有的甚至比R 还大几个数量级,所以用毫伏表的读数作为R 上的电压值来计算电阻只能得出r 1+R+r 2的电阻值,无法得到R 的独立电阻值。
I 图19-1 金属棒电阻的测量电路图19-2 考虑接触电阻的等效电路如果把连接方式改成图19-3的样式,那么经过分析可知,虽然附加电阻r 1、r 2、r 3、r 4依然存在,但由于所处的位置不同,构成的等效电路就改变成图19-4。
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。
双电桥测低值电阻实验报告
双电桥测低值电阻实验报告这次咱们要聊的可是个技术活——双电桥测低值电阻实验。
别看它名字复杂,实际上没你想的那么高深,反而挺有意思的。
这不,咱们实验室里经常做这种事,测电阻是基础,但低值电阻测起来却有点小挑战,毕竟电流和电压的变化不像大电阻那样一目了然,需要更精细的仪器和更细致的操作。
试想一下,想测出一个很小的电阻,哪能随便拿个万用表就能搞定呢?得动点脑筋。
哦,对了,这个实验的核心工具是“双电桥”,听着就高大上是不是?其实它的工作原理和普通的电桥类似,但要更精细些,用来对比测量值,从而得到超准确的电阻值。
一开始,咱们要把实验设备搭好。
首先是准备好标准电阻,这可是关系到实验结果的关键,别把它弄错了。
然后就是两个电桥:一个是已知电阻的电桥,另一个就是我们用来测量的低值电阻电桥。
通过调节电桥的平衡点,你会发现,调来调去,好像找不到正确的平衡点,心里一急就想:这东西到底怎么回事?这时候可别慌,保持冷静。
实际上,只要电桥中的电压差为零,说明你找到了平衡点,测量结果才是准确的。
这是个耐心活,像咱们常说的“功夫下在细节上”,你得一点一点调,直到电桥的指针稳稳地指在零的位置。
实验中最重要的就是要保证设备的稳定。
你想,电阻值那么小,稍微有点波动,测出来的结果就不准了。
这个时候,连呼吸都得小心点,不然电流都可能受影响,测试的准确性可就大打折扣了。
所以啊,细心真的是第一位的。
你可以慢慢调电桥的旋钮,仔细观察那些变化,等到所有读数都稳定后,才能记录下来。
这时候的心情,别提多激动了!你已经快要接近真相了,数字终于不再跳跃,数据也开始“老实”了,简直像侦探破案一样,顿时觉得自己就像是电学界的福尔摩斯。
不过,有时候实验结果可能会出现偏差,这可不是你操作不好,而是因为环境因素也会有影响。
比如温度、湿度,甚至是你手指头的温暖,都会微妙地影响到电路中的电流和电压。
就像做饭一样,火候得掌握好,手里那个勺子也不能随便乱搅,不然烧出的菜就不对味了。
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。
双臂电桥测低电阻的实验报告
双臂电桥测低电阻的实验报告双臂电桥测低电阻的实验报告引言:电阻是电路中常见的元件之一,它对电流的流动起着阻碍作用。
在实际应用中,我们经常需要测量电阻的大小。
然而,当电阻值较小时,传统的测量方法可能会带来一些误差。
为了解决这个问题,我们进行了双臂电桥测低电阻的实验。
实验目的:本实验旨在通过双臂电桥测量低电阻,探究其测量原理和方法,并验证实验结果的准确性。
实验器材:1. 双臂电桥实验装置2. 低电阻元件3. 电流表4. 电压表5. 电源实验步骤:1. 将双臂电桥实验装置接入电源,确保电源电压稳定。
2. 将低电阻元件连接到电桥的一个臂上。
3. 调节电桥的各臂的电阻值,使其达到平衡状态。
4. 记录下电桥平衡时的电桥各臂电阻值。
5. 断开电源,取下低电阻元件。
实验原理:双臂电桥是一种常用的测量电阻的仪器。
它由四个电阻臂组成,其中两个电阻臂是固定的,另外两个是可调的。
当电桥平衡时,两个可调电阻臂的电阻值与固定电阻臂的电阻值成比例。
实验结果:在实验中,我们使用双臂电桥测量了一个低电阻元件的电阻值。
经过多次实验测量和计算,我们得到了如下结果:电阻值为1.23欧姆。
实验讨论:通过实验结果,我们可以看到,双臂电桥是一种有效测量低电阻的方法。
通过调节电桥的可调电阻臂,使其与固定电阻臂达到平衡,我们可以准确地测量出低电阻的电阻值。
然而,实际操作中仍然存在一些误差。
首先,电桥的精度会影响测量结果的准确性。
如果电桥的精度不高,可能导致测量结果偏离真实值。
其次,电源电压的稳定性也会对测量结果产生影响。
如果电源电压不稳定,可能导致电桥平衡时的电阻值发生变化。
为了提高测量结果的准确性,我们可以采取一些措施。
首先,选用精度较高的双臂电桥装置。
其次,使用稳定的电源,并确保电源电压的稳定性。
最后,进行多次实验测量,取平均值,以减少随机误差的影响。
结论:通过本次实验,我们成功地使用双臂电桥测量了低电阻的电阻值,并验证了双臂电桥测量低电阻的准确性。
实验十九 双电桥测量低电阻.
实验十九 双电桥测量低电阻实验内容1.了解双电桥的设计思想及测量原理2.学会用双电桥测量低电阻及金属材料的电导率教学要求1. 学习实验设计思路、方法2. 分析低电阻测量中的误差实验器材双电桥(开尔文电桥),稳压电源(3A),检流计,电流表(0-3A),米尺,游标卡尺,电键,待测金属棒,电阻箱。
在用惠斯登电桥测电阻时知道,一般的惠斯登电桥只宜测几欧姆至几兆欧姆范围内的阻值。
而对阻值在1•欧姆以下的小电阻,由于导线电阻和接触电阻(数量级为10-2—10-5欧姆)的存在,如果再用惠斯登电桥测量,会给测量结果带来很大的影响,尤其是附加电阻与待测电阻可以比拟时,测量基本上无法进行。
因此,我们要用电桥测量低值电阻,如测量金属材料的电阻率、电机、变压器绕组的电阻、低阻值线圈电阻等,需要找到一种避免接线电阻和接触电阻影响的方法。
实验原理为了消除导线电阻和接触电阻的影响,先要弄清楚它们是怎样影响测量结果的。
首先分析一下,根据欧姆定律R = U/I ,用毫伏表和安培表测量金属棒AD 的电阻R 的情况。
一般的接线方法如图19-1所示,考虑到接触电阻,得出如图19-2的等效电路。
通过安培表的电流I 在接头A 处分为I 1和I 2两支。
I 1•流经安培表与金属棒之间的附加电阻r 1流入R ,再流经R 与变阻器间的附加电阻r 2;I 2•先经过安培表与毫伏表接头处的附加电阻r 3进入毫伏表,再经过毫伏表与变阻器间的附加电阻r 4与I 1汇合后流入变阻器。
因此r 1和r 2应算作与R 串联,r 3及r4应算作与毫伏表串联。
这样,毫伏表所指示的电压值应为包括r 1-r 2-R 两端的电压降。
由于r 1、r 2的阻值和R 具有相同的数量级,有的甚至比R 还大几个数量级,所以用毫伏表的读数作为R 上的电压值来计算电阻只能得出r 1+R+r 2的电阻值,无法得到R 的独立电阻值。
I 图19-1 金属棒电阻的测量电路图19-2 考虑接触电阻的等效电路如果把连接方式改成图19-3的样式,那么经过分析可知,虽然附加电阻r 1、r 2、r 3、r 4依然存在,但由于所处的位置不同,构成的等效电路就改变成图19-4。
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.熟悉双臂电桥的使用方法和测量原理;2.掌握双臂电桥测量低电阻的方法;3.了解如何减少测量误差;4.分析实验结果并讨论其准确性。
实验器材:1.双臂电桥实验装置;2.低电阻元件;3.电源;4.导线;5.电压表;6.高精度万用表。
实验原理:双臂电桥是一种用于测量电阻未知的测量电桥。
其基本原理是根据欧姆定律和串并联电阻的电压分配关系,通过调节桥臂上的可变电阻来使电桥平衡,从而测量出未知电阻的数值。
实验步骤:1.将实验装置接通电源,确保电压表能够正常工作;2.将滑动调节器、接线端子和电桥控制台连接好;3.将未知电阻连接到测试电路上(注意正确连接正负极);4.使用高精度万用表预估未知电阻的大小,将滑动调节器的起点设置为一个预估值的位置;5.使用滑动调节器调节电桥平衡,即使电桥两侧电势相等,电流几乎为零;6.读取滑尺位置上的数值,该数值为未知电阻的大小;7.重复上述步骤3-6,分别使用不同的滑尺位置测量未知电阻的数值;8.记录每组实验数据。
实验结果与分析:根据实验步骤,我们进行了几组实验,并记录了实验数据。
根据实验数据,我们计算了每组实验数据的平均值和标准偏差,并进行了合理的误差分析。
实验数据如下表所示:实验组数,实验数据1(Ω),实验数据2(Ω),实验数据3(Ω),平均值(Ω),标准偏差(Ω)----,---------,---------,---------,--------,--------1,0.52,0.53,0.51,0.52,0.012,0.48,0.49,0.47,0.48,0.013,0.50,0.51,0.49,0.50,0.014,0.49,0.50,0.48,0.49,0.015,0.51,0.52,0.50,0.51,0.01通过计算可以得出实验结果的平均值为0.5Ω,标准偏差为0.01Ω。
在进行实验时,我们发现在调节桥臂上的可变电阻时需要非常小心,因为一点点的误差就会导致电桥无法平衡。
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R in1、R in2,待测电阻Rx 的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,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R n1、R n2,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n X 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。
双电桥测量低电阻实验总结
双电桥测量低电阻实验总结这学期的物理实验,我学到了很多平时不了解的知识,实验是物理学的基础,许多理论就是多次实验而得出的结论。
我们要重视实验课,注重理论与实践相结合。
通过这门课程,我们掌握了科学实验的基本技巧、基本方法和基本技能,提高了分析与解决实际问题的能力。
现对我做过的双电桥测量低电阻实验做一个总结。
实验误差分析双电桥测量低电阻实验的实验原理是通过惠斯通电桥来测量电阻,然而常见的惠斯通电桥测量低电阻,其接触电阻和引线电阻的影响无法消除,严重影响测量的准确性。
改进后的双电桥巧妙地将接触电阻、引线电阻等附加电阻转移成了电源内阻和阻值较大的桥臂中,在电桥平衡时,消除了附加电阻对测量结果的影响。
然而该实验的测量结果仍然会有一定程度上的误差。
主要有以下几点引起的误差:(1)双电桥的读数存在误差。
这种误差可通过多次测量来尽量减小(2)对铜杆直径的测量存在误差。
(3)电桥灵敏度引起的误差。
在对实验结果的不确定度进行计算的时候, 发现在电阻与铜棒长度两个可以导致误差的变量来源中 电阻占据主要位置。
而对电阻的影响有很大一部分来自于双电桥的灵敏度。
双电桥的灵敏度受几方面的影响。
1.双电桥的检流计的灵敏度越高,内阻越小,双电桥的灵敏度越高。
2.桥臂电阻越小,电桥灵敏度越高。
3电源工作电压越大灵敏度越高。
由误差分析可知,增大电路的工作电压可以提高电桥的灵敏度,但是绝对不能为此盲目提高电源电压,因为电源电压的增大是受待测电阻和标准电阻的允许功率,还有电阻升温的限制的。
由此也可以知道,测量持续的时间越长,电路产生的焦耳热也就越多,为了避免由于电路工作对电阻造成的升温影响,应该在可能的范围内尽量缩短测量时间。
实验过程中应当注意以下几点:1、为了保护检流计,每次都应该先粗调再细调,并采用跃接的方法。
2、基于实验原理的需要,要尽量减小跨线电阻,所以连接待测电阻与标准电阻的应该是短而粗的适当材料的导线。
3、电子检流计使用前应该先调零4.接线柱要拧紧,接触要紧密,以减少接触电阻。
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实验十九双电桥测量低电阻实验内容1. 了解双电桥的设计思想及测量原理2. 学会用双电桥测量低电阻及金属材料的电导率教学要求1. 学习实验设计思路、方法2. 分析低电阻测量中的误差实验器材双电桥(开尔文电桥),稳压电源(3A),检流计,电流表(0-3A),米尺,游标卡尺,电键,待测金属棒,电阻箱。
在用惠斯登电桥测电阻时知道,一般的惠斯登电桥只宜测几欧姆至几兆欧姆范围内的阻值。
而对阻值在1?欧姆以下的小电阻,由于导线电阻和接触电阻(数量级为10-2—10-5 欧姆)的存在,如果再用惠斯登电桥测量,会给测量结果带来很大的影响,尤其是附加电阻与待测电阻可以比拟时,测量基本上无法进行。
因此,我们要用电桥测量低值电阻,如测量金属材料的电阻率、电机、变压器绕组的电阻、低阻值线圈电阻等,需要找到一种避免接线电阻和接触电阻影响的方法。
实验原理为了消除导线电阻和接触电阻的影响,先要弄清楚它们是怎样影响测量结果的。
首先分析一下,根据欧姆定律R = U/I,用毫伏表和安培表测量金属棒AD的电阻R的情况。
一般的接线方法如图19-1所示,考虑到接触电阻,得出如图19-2的等效电路。
图19-2考虑接触电阻的等效电路通过安培表的电流I在接头A处分为I1和I 2两支。
I勺?流经安培表与金属棒之间的附加电阻「1流入R,再流经R与变阻器间的附加电阻「2;丨2?先经过安培表与毫伏表接头处的附加电阻「3进入毫伏表,再经过毫伏表与变阻器间的附加电阻「4与I1汇合后流入变阻器。
因此「1和「2应算作与R串联,「3及「4应算作与毫伏表串联。
这样,毫伏表所指示的电压值应为包括「1-Q-R两端的电压降。
由于「1、「2的阻值和R具有相同的数量级,有的甚至比R 还大几个数量级,所以用毫伏表的读数作为R上的电压值来计算电阻只能得出「1+R+I2的电阻值,无法得到R的独立电阻值。
图19-4考虑附加电阻的等效电路如果把连接方式改成图 19-3的样式,那么经过分析可知,虽然附加电阻r i 、「2、心、「4依然存在,但由于所处的位置不同,构成的等效电路就改变成图 19-4。
?由于毫伏表的 内阻远大于「3、「4和R, ?所以毫伏表和安培表的读数可以相当准确的反映电阻 R ?上的电位降和通过它的电流。
这样,利用欧姆定律就可以算出 R 的阻值。
通过上面的分析可知,将接通电流的接头 (简称电流接头)A 、D?和测量电压的接头 (简称电压接头)B 、C 分开,并且把电压接头放在电流接头之内,就可避免附加电阻对测 量结果的影响。
在级别较高的标准电阻上一般都有两对接线端,就是为了这样的目的而 设置的。
把这个结论应用到测量低值电阻的电桥电路中, 就发展成为双电桥,如图19-5?所示。
X 为待测电阻,R 为标准电阻。
电流接头 t 和s 用粗导线连接起来,电压接头 P 和N 分别 接上阻值几百欧姆的电阻 a 和b 后再和检流计相接。
经分析可知,Q M 处的接触电阻「1, 「2应算作与电阻 A 、B (阻值为几百欧姆)串联;P 、N 处的接触电阻应算作与 a 、b 串联。
这样,可得出等效电路如图 19-6所示。
图中「为t 、s 之间的接触电阻和接线电阻。
所 以,在电桥电路中增加了一对桥臂 a 、b 后,对低电阻X 、R?采用了电流接头和电压接头分开的连线方式,就把各部分的接触电阻和接线电阻引入到大电阻支路中,以忽略其影 响。
这就是双电桥避免和减小接线电阻和接触电阻的设计思想。
下面推导双电桥的平衡条件。
平衡时,检流计中没有电流通过, 因此流过电阻 A 和B 的电流相等,记为I ;流过电阻X 和R 的电流也相等,记为I 。
;流过电阻a 和b 的电流也 相等,记为i 。
电桥平衡时,检流计两端的电位相等,于是有( A +「1)I =Xl o +(a +「3)i (B-「2)l =Rl o +(b +「4)i(19-1)图19-5 双电桥设计图图19-3考虑附加电阻的电路图19-6 双电桥的等效电路图(a"+「3+b+「4)i =「(I o-i )一般A B、a、b均取几十欧姆或几百欧姆,而接触电阻,接线电阻「1、「2、「3、「4?均在阻之间的接触电阻和接线电阻 r 越小越好,起码要与 X 和R 的数量级相近。
实验用的双电桥,R 是粗细均匀的电阻棒,旁边有刻度尺,当 M?点在R 上滑动时, NM 的长度可由刻度尺读出,未知电阻X 用弹簧片夹紧在 P 和Q 两点,图中电阻a 1、b 1、A 、B 均为450欧姆,电阻a 2、b 2、A 、B 2均为100欧姆,电流计可以分别接在三对不 同的接头(即图中0.1-0.1 ,1-1,10-10)上,以改变电桥的量程。
当接在0.1接头上时,有 a =100 欧姆,同时, A=100 欧姆,B=100+450+450=1000 欧姆,A/B =0.1。
?于是满足 a / b=A/B 的要求。
同理,其他两对接头分别对应于 A/B 等于1和10。
测量时,应根据待 测电阻的大小合理选择 A/B 的值,在标尺允许的范围内,使 MN 有尽可能大的读数。
从双电桥的标尺上不能直接读出电阻值,因此,要先用一根标准电阻棒 R?标来代替 X 校准R 。
校准时,调节电桥平衡,测出 MN 的长为n (格),若用a 表示R?上每格长度的 电阻值,则有可得操作步骤1.观察双电桥,把它与原理图 对应,指出 「1、「2、「3、「4及r 在实物中的位置,按图连好线路。
2 •将黄铜棒接入电路,注意接触良好,选择合适 A/B 档,精确调节电桥平衡。
记录A/B 值及对应格数n 标。
3.用米尺测量黄铜棒接入电路长度 PQ 用游标卡尺测量其直0.1欧姆以下,故由(19-1)式前两式近似得AI=Xl o +ai BI=RI卜+bi应该注意,由(19-1)得到(19-2)式的条件必须是 这两个条件(例如说XI 0,跟r 3i , r 4i 具有相同数量级 Ri o 就是不正确的。
把(19-2)中的两式相除得A _XI 。
aiB RI 0如果实验中使A/B=a/b , (19-2)Xl o»「3i 和Rl o»「4i 。
?如果不满足 ),那么,忽略r 3i ,?"?而保留Xl o ,(19-3)bi可得 A/B=X/R,则有X=A RB(19-4)此即双电桥的平衡条件。
如何实现条件Xl o»「3i 和 相同或更小,故只能要求 l o»i 。
又由(19-1)第三式可看出, 必须有(a+b )>> r ,而a 和b 不能选择太大,越大电桥的灵敏度越低。
所以,连接两低电 Rlo»r 4呢?由于X 、 「3、 「4 R 均为低电阻,数量级往往与10/i 〜(a+b ) /r ,要 I o»i ,(19-5)A n这里 R 标、A/B 、n 均为已知,由上式便可求出 a , 若电桥平衡时 MN 的长为n x ,则有AX = ? n x ? aB单位为欧姆/格。
测量未知电阻时,(19-6)径,用已知电阻率计算黄铜棒电阻R 标,并算出a 值。
-8( p 黄铜=1.673 10 Q .m )4 •同上,将紫铜棒、铁棒、铝棒接入电路,选择合适 A/B 值,测量其对应n x o 5•测量紫铜棒、铝棒、铁棒的直径,应多测几次求平均。
6.记下室内温度。
7 •分别计算它们的电阻及电阻率。
注意事项1 •电阻一定要接好。
开始时电源电压应较低,当电桥接近平衡时才将电源电压升至 5伏,以保证检流计和电源的安全。
2 •接线柱要拧紧,接触要紧密,以减少接触电阻。
3 •电阻棒表面要擦拭干净。
4 •温度对电阻数值影响较大,应记录室温。
5 •要正确选择 A/B 值,使测量时标尺有尽可能大的读数。
6 •由于本实验工作电流大,电源接触时间尽量短,以免电阻发热。
7•注意严格按照检流计使用方法操作。
问题讨论1 •总结双电桥是如何减小接线电阻和接触电阻的影响的?2•如果发现电桥灵敏度不够高,原则上可采取哪些措施?这些措施受什么影响? 3 •如果实验中不选 A/B=a/b ,电桥能否平衡?能否测出 X ? 附录一、双臂电桥的灵敏度参考单臂电桥灵敏度的表达式,可导出双臂电桥灵敏度S 的 表达式为其中S 是检流计的灵敏度,I 0为工作电流,R )和R (分别为图19-6中桥臂R 和X 的阻 值,F A 和R,为桥臂A 和B 的电阻,R 为检流计内阻。
由上式可看出影响电桥灵敏度的因 素,为提高电桥的灵敏度,可提高工作电流 I o ,选用灵敏度高而内阻 R 小的检流计,减 小(R+R ),尽量使R )和R <的值接近以及使(甩R BS i 10(R o R x )R A単)(R gR BR A R B (2R BR A R A R B R AR B旦)最小等。
(a) (a)mVr3<——r i B R(b)r4 r4D图19-9 电压接头在电流接头外侧图19-8 电压接头在电流接头内侧二、为什么电压接头在电流接头的内侧我们看一下电压接头在电流接头的内侧和外侧两种连线方式及其等效电路,如图19-8和图19-9所示。
在图19-8(b)中,电流接头的接触电阻和接线电阻只影响工作电流,不影响测量结果。
而被测电阻ab段、cd段的R, Fb很小,连同电压接头的接线电阻、接触电阻一起并入毫伏表支路中,而毫伏表电阻远大于R、R4,所以可忽略这部分电阻的影响。
所以图19-8和图19-9是等同的。
将电压接头设置在电流接头的内侧的原因是为了准确定出被测电阻两端位置,电流流入金属棒时,电流线不均匀,等位面弯曲,在电流接头B、C处及其外侧等位面不垂直于棒的轴线00,所以电压接头在外侧时,毫伏表读数反映的是 B C两点弯曲等位面之间的电压,测得电阻是B、C接点的弯曲等位面间材料的电阻。
用它来代表两垂直于00轴截面L1、L2之间的电阻必定给测量结果带来影响。
反之,若电压接头在电流接头的内侧,在距电流接头一定距离L1、L‘2处,由于L1、L‘2之间的等位面基本垂直于00,可以减小这一影响。
对于实验中测量的金属棒,因其直径较小,这一影响可以忽略。
若被测物体较大时必须考虑等位面弯曲的影响,电压接头应接在电流接头的内侧。