大学物理实验组装式直流双臂电桥测低电阻实验讲义B.docx

大学物理实验组装式直流双臂电桥测低电阻实验讲义B 第二章基础性实验 1用螺旋测微计测量金属丝的直径d，在不同部位测量五次，求平均值 2如图所示接线.将可调标准电阻、被测电阻，按四端连接法，与R1、R2、R3、R4连接，注意CN2、CX1之间要用粗短连线. 3打开专用电源和检流计的电源开关，加电后，等待5分钟，调节指零仪指针指在零位上.在测量未知电阻时，为保护指零仪指针不被打坏，指零仪的灵敏度调节旋钮应放在最底位置，使电桥初步平衡后再増加指零仪灵敏度.在改变指零仪灵敏度或环境等因素变化时，有时会引起指零仪指针偏离零位，在测量之前，随时都应调节指零仪指零. 4估计被测电阻值大小，选择适当R1、R2、R3、R4的阻值，注意R1=R2，R3=R4的条件.先按下“G”开关按钮，再正向接通换向开关，接通电桥的电源B，调节步进盘和滑线读数盘，使指零仪指针指在零位上，电桥平衡.注意：测量低阻时，工作电流较大，由于存在热效应，会引起被测电阻的变化，所以电源开关不应长时间接通，应该间歇使用.记录R1、R2、R3、R4和RN的阻值. Rx1 = R3/R1×RN 反向接通换向开关，重复测量Rx2 = R3/R1×RN 被测电阻按下式计算：Rx=/2 记录金属丝的长度L. 2根据公式r=pdRx/4L，计算金属丝的电阻率. 5改变金属丝的长度，重复上述步骤. 数据处理 次数 长度L R3/r1 70 1/10tong 正向 反向 正向 140 反向 正向 210 正向 反向 280 反向 正向 350 反向 6 420 正向 反向 0.00480 47 95 945 1395 1405 1880 1875 2350 2355 2820 2825 开关换向 RN/ Rx/ /m 0.000469 8.35*10-8 .00950 8.37 .001450 8.33 .1880 8.25 .002355 8.39 .002820 8.29 140 基础物理实验 1.金属丝的直径测量 测量次数 1 2 3 4 5 6 d di/mm 3985 3.987 3.975 3.983 3.980 3.976 3.981 2.金属丝的长度及电阻的测量 其中Rx1 = R3/R1×RN1, Rx1 = R3/R1×RN1, Rx =( Rx1+ Rx2)/2，电阻率r=pd2Rx/4L 求出电阻率的平均值和类不确定度 5r=15iå(r 8.33*10-8 ， Sr=i=1i-r)2rå5i=15-1 0.061*10-8 为简化运算，不考虑电阻率的类不确定度，则Ur=Sr r=r±Ur= ± W×m 温度为0时，黄铜的电阻率为6.9×10-8 W×m,则相对误差为 r-rr´100% 21% . 在测量带有电感电路的直流电阻时,应先接通电源B,再按下“G”按钮,断开时应先 5 断开“G”按钮,后断开电源B,以免反冲电势损坏指零电路. 2. 在测量0:1以下阻值时,C1、P1、C2、P2接线柱到被测量电阻之间的连接导线电阻 为0:005 _ 0:01. 测量其它阻值时,联接导线电阻应小于0:05. 3. 使用完毕后,应断开电源B ,松开“G”按钮,关断交流电.如长期不用,应拔出电源线 确保用电安全. 4. 仪器长期搁置不用,在接触处可能产生氧化,造成接触不良,使用前应该来回转 动RN开关数次. 实验思考题 1. 双臂电桥与惠斯通电桥有哪些异同? 2. 双臂电桥怎样消除附加电阻的影响?