急求 ：用双臂电桥测量导体的电阻率实验报告
用双臂电桥车辆导体的电阻率率实验中用到检流计和电流表，它是没有一点区别的。
一、 实验题目：用双臂电桥测低电阻二、 实验目的：1. 掌握用双臂电桥测低电阻的原理 2．掌握用箱式双臂电桥测金属导体电阻率的方法 3．学会如何测量金属导体的温度系数 4.加深对各公式的理解和应用三、实验仪器：QJ42型箱式直流双臂电桥、金属棒制作成的四端电阻、导线、直尺、千分尺、热水槽、温度计、热水等。四、实验原理：A、测金属棒导体的电阻率 用单臂电桥测电阻时，未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻，这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大，导线电阻和接触电阻（以下称附加电阻）很小，对测量结果的影响可忽略不计。附加电阻约10－2W量级，在测低电阻时就不能忽略了。考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。图1为测量电阻Rx的电路，考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路如图2所示。由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。当待测电阻Rx很小时，不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。
图1 测量电阻的电路图 图2 等效电路图
图3 四端接法电路图 图4 四端接法等效电路
为消除接触电阻的影响，接线方式改成四端钮方式，如图3所示。A、D为电流端钮，B、C为电压端钮，等效电路如图4。此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降，由Rx = V/I即可准确计算出Rx。把四端接法的低电阻接入原单臂电桥，演变成图5所示的双臂电桥，等效电路如图6所示。 标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，这些接触电阻都连接到双臂电桥电流测量回路中，只对总的工作电流I有影响，而对电桥的平衡无影响。将标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联，对测量结果的影响也及其微小，这样就减少了这部分接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
图5 双臂电桥电路
图6 双臂电桥等效电路
电桥平衡时，通过检流计G电流Ig=0, C、D两点等电位，根据基尔霍夫定律，有 解方程组得 （1）调节R1、R2、R3、R4，使得R1/ R2= R3/ R4，则式（4.9-8）中第二项为零，待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、Rix2均包括在低电阻导线Ri内，则有 （2) 根据它的形式,常称 为待测电阻,RN为比较臂。又令 ，M称为倍率，于是 （3） 实际上很难做到R1/ R2= R3/ R4。为了减小式(1)中第二项的影响，使用尽量粗的导线以减小Ri的值(Ri<0.001W)，使式(1)第二项尽量小。如果被测电阻是一段粗细均匀的金属导体,利用双臂电桥精确测出其阻值Rx,然后测出其长度l和直径d，利用下式可求得该金属材料的电阻率。 (4) B、测量金属导体的温度系数通常电阻的阻值会随温度的改变而发生改变，对于金属导体，变化关系可用下式表示: , 要求不高时，可近似认为： , 其中a为温度系数。要想测量金属电阻的电阻率和温度系数，因为其电阻很小，所以要用双臂电桥来测量。在实验中我们可用冰水混合物测量0 0C时的 ，从式 和 中消去 ，得到电阻温度系数， （5） 五、实验内容及步骤:A、测金属棒导体的电阻率1. 从外接入1.5v的电源.2. 将被测电阻按四端接法接入QJ42型箱式直流双臂电桥。3．用千分尺测圆柱形导体的直径d，在不同地方测5次，取平均值。4. 读取P1、P2间导体的长度L，并且记录在表格中。5. 将检流计指针调到“0”位.6. 选定一定的长度测量金属导体的电阻值,估计被测电阻的阻值,将倍率开关旋转到适当的位置,按下按钮开关“B”和“G”、并调读盘RN,使检流计指针重新回到零位，记下读数。 7. 断开“B”和“G”,改变RN,重复测量5次,记录在数据表中,电桥使用时应该注意,接通应先按“B”后按“G”,而断开则先放“G”后放 “B”即跃按. B、测量金属导体的温度系数1. 调节金属棒电阻的长度为40.0cm，在实验中此长度固定不变。2. 用热水槽装满热水，将金属棒电阻浸入热水槽中。3. 当温度达到81 时开始测量，断开“G”和“B”，记录 的读数。4. 当热水的温度每下降10 时测量一次，一共测量六次，测量时应尽量做到温度、读数是同时进行的。六、实验数据及处理:A、测金属棒导体的电阻率 （1）数据记录表格 表1 金属棒导体直径d的测量 测量次数 待测物 n 1 2 3 4 5平均值 金属棒直径（mm） 表2 电阻棒阻值的测量 倍率M = ＿＿ 金属棒长度= ＿＿ 测量次数n1 2345 （2）数据处理要求 1）求出金属棒导体直径d的平均值及其不确定度、相对不确定度。 2) 求电阻棒阻值 ，电阻率ρ的值，记录在表格中。 3)用间接测量算术平均值的标准偏差的传递公式求电阻率ρ的不确定度并求其相对不确定度。 B、测量金属导体的温度系数 表3 温度及电阻的测量 倍率M = ＿＿ 金属棒长度= ＿＿ 温度t( )807060504030 ( ) 1）把数据代入公式求出各个温度系数后，求其平均值。 （1 ） 2）建立坐标，绘出t-Rx的关系图。（可选）详细请咨询：www.ouqiao.com
实验课题： 双 臂 电 桥 测 低 电 阻
实验目的：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
实验原理：
1、 电阻按照阻值大小可分为高电阻(100K以上)、中电阻(1～100K)和低电阻(1以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻约为>0.1，这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响，适用于10-5~102 电阻的测量
2、 因此，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方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接
由图和图，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）
(1)
解方程组得
(2)
通过联动转换开关，同时调节R1、R 2、R3、R，使得 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
(3)
实际上即使用了联动转换开关，也很难完全做到 。为了减小(2)式中第二项的影响，使用尽量粗的导线以减小电阻Ri的阻值(Ri<0.001)，使(2)式第二项尽量小，与第一项比较可以忽略，以满足(3)式。
实验仪器：
本实验所使用仪器有QJ型双臂电桥（级）、JWY型直流稳压电源 （5A15V）、电流表（5A）、RP电阻、双刀双掷换向开关、0.001标准电阻（0.01级）、超低电阻（小于0.001连接线、低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根）、直流复射式检流计（C15/4或6型）、千分尺、导线等。
实验数据处理：
1、 基本常数数据：△L=2mm，R(n)=0.001Ω,R1=1000Ω。
2、 30cm铜棒的数据记录:
+ - + - + - 平均
R值（Ω） 1220 1221 1180 1210 1220 1224 1212.5
3、40cm铜棒数据记录：
+ - + - + - 平均
R值（Ω） 1615 1624 1615 1623 1617 1622 1620
4、40cm铝棒数据记录：
+ - + - + - 平均
R值（Ω） 748 758 749 758 748 758 753
5、直径的测量：D（mm）
1 2 3 4 5 6 平均
铜棒 4.970 4.972 4.977 4.978 4.975 4.981 4.9755
铝棒 4.988 4.990 4.992 4.992 4.990 4.985 4.9895
6、计算电阻率ρ：
根据公式得出电阻率为：ρ=（ρ1+ρ2）/2=7.87*10(-8) Ω*m
不确定度分析：
只对40cm的铜棒数据做不确定度分析。
1、 D:Ua= 0.00165,Ub=0.001/√3=0.000577,U(D)=0.0017mm
2、 L:U(L)=2mm
3、 R:U(R)=2Ω
由误差分析公式知道：△ρ/ρ=△D/D+△L/L+△R/R=0.0083,
△ ρ=7*10(-10)
ρ=(787±7)*10(-10) Ω*m
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？
如果将他们的两个接头互相交换，等效电路图中的的两个电阻就要更换位置。这样做不好的地方在于加大了待测电阻那边的附加电阻，使得测量结果不正确。
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？
没有影响，因为四接头接法的奇妙之处就在于它不会因为夹头电阻的影响而是的测量结果不准确，就算接头电阻过大也不会影响。
