两线法和四线法测电阻
接地电阻的测量方法(2021版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 接地电阻的测量方法(2021版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
接地电阻的测量方法(2021版) 1.接地电阻的概念 与大地紧密接触并形成电气连接的一个或一组导体，叫接地极。通过接地极与大地相连接，称接地。接地,按用途分，有防雷接地，防静电接地，防触电接地，工作接地，零线的重复接地，还有逻辑接地。 工频电流或冲击电流从接地极向周围大地流散时，土壤呈现的电阻称为接地电阻。 通过接地极流入大地的电流作半球形散开，半球形的球面，在距接地极越远，电阻越小，20M以外的地方，已无电阻的存在。也就无电压降了。20M以外的地方，电位等于零，我们称为电气上的零电位，也称地电位。在接地体分布密集的地方很难找到电气上的地。 电子设备中各级电路中，有一个参考电位，这个电位称为逻辑地。它可以是电子设备的机壳、底座、印刷电路版的地线，建筑物
内总接地端子，接地干线。逻辑地，可以与大地相连接，也可以不连接。 逻辑地没有接地电阻的概念。 接地电阻的数值等于接地极的对地电位与通过接地极的接地短路电流的比。所谓接地电阻是表征工频电流或冲击电流通过接地极向周围大地流散的能力。接地电阻愈小，流散愈快。接地电阻不能用从接地极到大地某点的电阻来表达，因此，不能用欧姆表测量接地电阻。 可以认为，接地电阻虽然具有直流电阻相同的量纲，但实际上是土壤电阻率ρ与电容的比率乘以介电系数ε，因此，确切的说，接地电阻应称为接地阻抗。同时，由于接地电阻R含有电容C这一分量。因此，测量时，不能使用直流电源。也不宜使用功率表法来测量，用功率法的指示值只反映电阻分量。而且一般功率表法的误差与功率因数COSΦ有关。随着COSΦ的降低，误差较大。接地电阻的阻抗角一般都是在Φ=COS-1（0.5-0.7）之间，因此，不宜使用功率表法来测量，因误差较大。由此可见，接地电阻与一般导体的电
缺表法测电阻
缺表法测电阻----只用电压表 1、给你两块电压表、一个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 2、给你一块电压表、一个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 3、给你一块电压表、一个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 （1）写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 4、给你一块电压表、三个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式5、给你一块电压表、三个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 6、给你一块电压表、两个开关、 电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 （1）写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 7、给你一块电压表、一个开关、电源（电压未知）、电阻箱R＇、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 8、给你一块电压表、一个开关、电源（电压未知）、滑动变阻器R＇、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式
缺表法测电阻----只用电流表 1、给你两块电流表、一个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 2、给你一块电流表、两个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 3、给你一块电流表、两个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 4、给你一块电流表、两个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式5、给你一块电流表、两个开关、电源（电压未知）、已知电阻R0、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 6、给你一块电流表、两个开关、电源（电压未知）、电阻箱R＇、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 7、给你一块电流表、一个开关、 电源（电压未知）、滑动变阻器R＇、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达式 8、给你一块电流表、一个开关、电源（电压未知）、电阻箱R＇、导线若干，测未知电阻R x的阻值 (1)写出主要的实验步骤: (2)写出R x的表达
四探针法测电阻率
实验 四探针法测电阻率 1．实验目的： 学习用四探针法测量半导体材料的体电阻率和扩散薄层的电阻率及方块电阻。 2．实验内容 ① 硅单晶片电阻率的测量：选不同电阻率及不同厚度的大单晶圆片，改变条件（光照 与否），对测量结果进行比较。 ② 薄层电阻率的测量：对不同尺寸的单面扩散片和双面扩散片的薄层电阻率进行测 量。改变条件进行测量（与①相同），对结果进行比较。 3． 实验原理： 在半导体器件的研制和生产过程中常常要对半导体单晶材料的原始电阻率和经过扩散、外延等工艺处理后的薄层电阻进行测量。测量电阻率的方法很多，有两探针法，四探针法，单探针扩展电阻法，范德堡法等，我们这里介绍的是四探针法。因为这种方法简便可行，适于批量生产，所以目前得到了广泛应用。 所谓四探针法，就是用针间距约1毫米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图1a 所示。利用恒流源给1、4两个探针通以小电流，然后在2、3两个探针上用高输入阻抗的静电计、电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压，最后根据理论 公式计算出样品的电阻率［１］ I V C 23 =ρ 式中，C 为四探针的修正系数，单位为厘米，C 的大小取决于四探针的排列方法和针距，
探针的位置和间距确定以后，探针系数C 就是一个常数；V 23为2、3两探针之间的电压，单位为伏特；I 为通过样品的电流，单位为安培。 半导体材料的体电阻率和薄层电阻率的测量结果往往与式样的形状和尺寸密切相关，下面我们分两种情况来进行讨论。 ⑴ 半无限大样品情形 图1给出了四探针法测半无穷大样品电阻率的原理图，图中(a)为四探针测量电阻率的装置；(b)为半无穷大样品上探针电流的分布及等势面图形；(c)和(d)分别为正方形排列及直线排列的四探针图形。因为四探针对半导体表面的接触均为点接触，所以，对图１（b ）所示的半无穷大样品，电流I 是以探针尖为圆心呈径向放射状流入体内的。因而电流在体内所形成的等位面为图中虚线所示的半球面。于是，样品电阻率为ρ，半径为r ，间距为dr 的两个半球等位面间的电阻为 dr r dR 2 2πρ = ， 它们之间的电位差为 dr r I IdR dV 2 2πρ= =。 考虑样品为半无限大，在r →∞处的电位为0，所以图１（a ）中流经探针１的电流I 在r 点形成的电位为 ()r I dr r I V r r πρπρ222 1== ? ∞ 。 流经探针１的电流在２、３两探针间形成的电位差为 ()??? ? ??-= 1312123112r r I V πρ； 流经探针４的电流与流经探针１的电流方向相反，所以流经探针４的电流I 在探针２、３之间引起的电位差为 ()??? ? ??--=4342423112r r I V πρ。 于是流经探针１、４之间的电流在探针２、３之间形成的电位差为 ??? ? ??+--= 434213122311112r r r r I V πρ。 由此可得样品的电阻率为 ()1111121 434213 1223-???? ??+--=r r r r I V πρ 上式就是四探针法测半无限大样品电阻率的普遍公式。 在采用四探针测量电阻率时通常使用图１（c ）的正方形结构（简称方形结构）和图１（d ）的等间距直线形结构，假设方形四探针和直线四探针的探针间距均为S ， 则对于直线四探针有 S r r S r r 2, 42134312==== ()2223 I V S ? =∴πρ 对于方形四探针有 S r r S r r 2,42134312==== () 322223 I V S ? -=∴ πρ
安阻法与伏阻法测电阻
安阻法与伏阻法测电阻 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-DQS58-MG
安阻法与伏阻法测电 阻 摘要：欧姆定律的实验应用之一就是提供了一种测电阻的方法——伏安法，这也是初中物理学生必须掌握的实验技能之一。为加深对欧姆定律的理解和灵活应用，一般教师都要求学生掌握在缺少电压表或缺少电流表的情况下，补充一个己知阻值的电阻来测一未知电阻。本文总结了用安阻法与伏阻法测电阻的几种思路，并对这几种方法进行了评价。 关键词：欧姆定律、伏安法、安阻法、伏阻法 欧姆定律给我们提供了一种测电阻的方法——伏安法，在缺少电压表或电流表的情况下，同样我们可以根据欧姆定律设计出测未知电阻的方法。近年来，各地的中考试题在探究实验题型中也加强了对这一方法的考查。 一、只用电流表测未知电阻Rx ——安阻法 1、方法一： （1）、电路图 （2）、方法 R 0、R x 并联，用电流表分别测量R x 中的电流I x 、R 0中的电流I 0、干路中的电流I 这三个电流中的任意两个。 （3）、器材 电流表（1或2块）、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关（1个）、导线若干。 （4）、R x 的表达式 （5）、方法评价 如果只用一块电流表，需用电流表测出一个电流后，再改接到另外的位置再测 另一电流；如果用两块电流表，则可用一固定的电路完成实验。 2、方法二： （1）、电路图 （2）、方法 R 0、R x 并联，通过只闭合S 1；只闭合S 2；同时闭合S 1、S 2，分别记下电流表的示数I x 、I 0、I 三个电流中的任意两个。 （3）、器材 电流表（1块）、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关（2个）、导线若干。 （4）、R x 的表达式 （5）、方法评价 该方法用2个或3个开关实现了电路的固定，不需更换电流表的位置来测不同的电流。 3、方法三： （1）、电路图 （2）、方法
接地电阻测试方法与设置要求(图解)
一、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 二、接地电阻设置要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大 于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 三、接地电阻测试方法 1、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C 端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m
1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤：
2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。 2.4、将“倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。 2.6、如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。 四、注意事项： 1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。 2、仪表携带、使用时须小心轻放，避免剧烈震动。
四探针测电阻率实验指导书及SZT-2A四探针测试仪使用说明书
实验七四探针法测量材料的电阻率 一、实验目的 （1）熟悉四探针法测量半导体或金属材料电阻率的原理 （2）掌握四探针法测量半导体或金属材料电阻率的方法 二、实验原理 半导体材料是现代高新技术中的重要材料之一，已在微电子器件和光电子器件中得到了广泛应用。半导体材料的电阻率是半导体材料的的一个重要特性，是研究开发与实际生产应用中经常需要测量的物理参数之一，对半导体或金属材料电阻率的测量具有重要的实际意义。 直流四探针法主要用于半导体材料或金属材料等低电阻率的测量。所用的仪器示意图以及与样品的接线图如图1所示。由图1(a)可见，测试过程中四根金属探针与样品表面接触，外侧1和4两根为通电流探针，内侧2和3两根是测电压探针。由恒流源经1和4两根探针输入小电流使样品内部产生压降，同时用高阻抗的静电计、电子毫伏计或数字电压表测出其它两根探针（探针2和探针3）之间的电压V23。 a b 图1 四探针法电阻率测量原理示意图 若一块电阻率为 的均匀半导体样品，其几何尺寸相对探针间距来说可以看
作半无限大。当探针引入的点电流源的电流为I ，由于均匀导体内恒定电场的等位面为球面，则在半径为r 处等位面的面积为22r π，电流密度为 2/2j I r π= （1） 根据电流密度与电导率的关系j E σ=可得 22 22j I I E r r ρ σ πσπ= = = （2） 距离点电荷r 处的电势为 2I V r ρ π= （3） 半导体内各点的电势应为四个探针在该点所形成电势的矢量和。通过数学推导，四探针法测量电阻率的公式可表示为 123 231224133411112( )V V C r r r r I I ρπ-=--+?=? （4） 式中，1 12241334 11112( )C r r r r π-=--+为探针系数，与探针间距有关，单位为cm 。 若四探针在同一直线上，如图1(a)所示，当其探针间距均为S 时，则被测样品的电阻率为 123 2311112()222V V S S S S S I I ρππ-=- -+?=? （5） 此即常见的直流等间距四探针法测电阻率的公式。 有时为了缩小测量区域，以观察不同区域电阻率的变化，即电阻率的不均匀性，四根探针不一定都排成一直线，而可排成正方形或矩形，如图1(b)所示，此时只需改变电阻率计算公式中的探针系数C 即可。 四探针法的优点是探针与半导体样品之间不要求制备接触电极，极大地方便了对样品电阻率的测量。四探针法可测量样品沿径向分布的断面电阻率，从而可以观察电阻率的不均匀性。由于这种方法允许快速、方便、无损地测试任意形状样品的电阻率，适合于实际生产中的大批量样品测试。但由于该方法受到探针间距的限制，很难区别间距小于0.5mm 两点间电阻率的变化。 根据样品在不同电流（I ）下的电压值（V 23），还可以计算出所测样品的电阻率。
-伏阻法跟安阻法
初中物理多种方法测电阻方法 测电阻的几种特殊方法 1．只用电压表，定值电阻Ｒ 不用电流表(伏阻法)所给器材：（电源（电压未知） 导线若干、未知电阻R X（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式） 2．只用电流表定值电阻的阻值Ｒ0，不用电压表（安阻法）所给器材：（电源（电压未知）、 导线若干、未知电阻R X，要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式）3、已知最大阻值的滑动变阻器和电压表或电流表 所给器材：（电源（电压未知） 导线若干、未知电阻R X，要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式） 4．等效替代法。 所给器材：电源（电压未知）导线若干、未知电阻R X （要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法）
初中物理多种方法测电阻方法 （二）测电阻的几种特殊方法 不用电流表(伏阻法)所给器材：（电源（电压未知） 1．只用电压表，定值电阻Ｒ 导线若干、未知电阻R X（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式） 方法一：如果只用一只电压表，用图3所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。 具体的作法是： 1、电压表测出Ｒx两端的电压为Ｕx； 2、再用这只电压表测出定值电阻Ｒ0两端的电压为Ｕ0。 根据测得的电压值Ｕx、Ｕ0和定值电阻的阻值Ｒ0， 可计算出Ｒｘ的值为： 用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。方法 二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图4所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。具体的作法是 1、先闭合Ｓ1，读出电压表的示数为Ｕ1， 2、再同时闭合Ｓ1和Ｓ2，读出这时电压表的示数为Ｕ２。 根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0。根 据分压公式可计算出Ｒｘ的值： 方法三：实验步骤： 1、S接a时，读出电压表示数U1； 2、S接b时，读出电压表示数U2。 表达式： 方法四、实验步骤： 1、S断开时，读出电压表示数U1； 2、S闭合时，读出电压表示数U2。 表达式： 以上方法，需要测量两次电压，所以也叫“伏伏法”；根据所给器材有电压表和一个已知阻值的电阻Ｒ0，所以又叫“伏阻法”。 2．只用电流表定值电阻的阻值Ｒ0，不用电压表（安阻法）所给器材：（电源（电压未知）、 导线若干、未知电阻R X，要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式） 方法一：如果只用一只电流表，用图6所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。实验步骤： 1、闭合S，先测出R的电流I1； 2、拆下电流表，接到另一支路上，测出R x的电流I2。 根据测得的电流值Ｉ 0、Ｉx和定值电阻的阻值Ｒ0，计算出Ｒｘ的值为
安阻法与伏阻法测电阻
安阻法与伏阻法测电阻 摘要：欧姆定律的实验应用之一就是提供了一种测电阻的方法——伏安法，这也是初中物理学生必须掌握的实验技能之一。为加深对欧姆定律的理解和灵活应用，一般教师都要求学生掌握在缺少电压表或缺少电流表的情况下，补充一个己知阻值的电阻来测一未知电阻。本文总结了用安阻法与伏阻法测电阻的几种思路，并对这几种方法进行了评价。 关键词：欧姆定律、伏安法、安阻法、伏阻法 欧姆定律给我们提供了一种测电阻的方法——伏安法，在缺少电压表或电流表的情况下，同样我们可以根据欧姆定律设计出测未知电阻的方法。近年来，各地的中考试题在探究实验题型中也加强了对这一方法的考查。 一、只用电流表测未知电阻Rx ——安阻法 1、方法一： （1）、电路图 （2）、方法 R 0、R x 并联，用电流表分别测量R x 中的电流I x 、R 0中的电流I 0、干路中的电流I 这三个电流中的任意两个。 （3）、器材 电流表（1或2块）、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关（1个）、导线若干。 （4）、R x 的表达式 x x I R I R 00= 000I I R I R x -= x x x I R I I R 0 )(-= （5）、方法评价 如果只用一块电流表，需用电流表测出一个电流后，再改接到另外的位置再测另一电流；如果用两块电流表，则可用一固定的电路完成实验。 2、方法二： （1）、电路图 （2）、方法 R 0、R x 并联，通过只闭合S 1；只闭合S 2；同时闭合S 1、S 2，分别记下电流表的示数I x 、I 0、I 三个电流中的任意两个。 （3）、器材 电流表（1块）、待测电阻R x 、己知阻值的电阻R 0、电源、开关（2个）、导线若干。 （4）、R x 的表达式 x x I R I R 00= 000I I R I R x -= x x x I R I I R 0 )(-= （5）、方法评价 该方法用2个或3个开关实现了电路的固定，不需更换电流表的位置来测不同的电流。 3、方法三： （1）、电路图 （2）、方法 R x 和滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片分别置于阻值最小（R 0＝0）和阻值最大（R 0 己知），分别记下电流表的示数I 1、I 2。 （3）、器材 电源、开关（1个）、电流表（1块）、待测电阻R x 、己知最大电阻R 0的滑动变阻器、导线若干。 （4）、R x 的表达式 当P 置于最小阻值0时： x R I U 1= 当P 置于最大阻值R 0时： )(02R R I U x +=
接地电阻测试仪测量方法详细介绍
目前,市场上存在的接地电阻测试仪有成百上千种,有进口的也有国产的,归纳起来,其测量方法只有三类:打地桩法、钳夹法、地桩与钳夹结合法。 一、打地桩法:地桩法可分为二线法、三线法和四线法 1.二线法:这是最初的测量方法:即将 一根线接在被测接地体上,另一根接辅助地极。此法的测量结果R=接地电阻+地桩电阻+引线及接触电阻,所以误差较大,现已一般不用。 2.三线法:这是二线法的改进型,即采用两个辅助地极,通过公式计算,在中间一根辅助地极在总长的0.62倍时,可基本消除由于地桩电阻引起的误差;现在这种方法仍然在用。但是此法仍不能消除由于被测接地体由于风化锈蚀引起接触电阻的误差。 3. 四线法:这是在三线法基础上的改进法。这种方法可以消除由于辅助地极接地电阻、测试引线及接触电阻引起的误差。 二、钳夹法:钳夹法分为单钳法和双钳法 1.双钳法:利用在变化磁场中的导体会产生感应电压的原理,用一个钳子通以变化的电流,从而产生交变的磁场,该磁场使得其内的导体产生一定的感应电压,用另一个钳子测量由此电压产生的感应电流,最后用欧姆定律计算出环路电路值。其适用条件一是要形成回路,二是另一端电阻可忽略不计。 2. 单钳法: 单钳法的实质是将双钳法的两个钳子做成一体,但如果发生机械损伤,邻近的两个钳子难免相互干扰,从而影响测量精度。仪器选择:目前市场支持此种方法的仪器有法国CA公司的CA6415钳式接地电阻测试仪,还有华谊仪表的MS2301钳式接地电阻测试仪等,我公司支持此种方法的仪器是ET3000双钳多功能接地电阻测试仪。 三、地桩与钳夹结合法:这种方法又叫选择电极法这种方法的测量原理同四线法,由于在利用欧姆定律计算结果时,其电流值由外置的电流钳测得,而不是象四线法
测量电阻的四种巧法
测量电阻的四种巧法文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
测量电阻的四种巧法 一．等效替代法测电阻 【方法解读】等效替代法测电阻：测量某电阻(或电流表、电压表的内阻)时，用电阻箱替换待测电阻，若二者对电路所起的作用相同(如电流或电压相等)，则待测电阻与电阻箱是等效的。 1.电流等效替代 该方法的实验步骤如下： (1)按如图电路图连接好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S 1、S 2 ，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时 电流表的示数为I。 (3)断开开关S 2，再闭合开关S 3 ，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电 阻箱，使电流表的示数仍为I。 (4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。 2．电压等效替代 该方法的实验步骤如下： (1)按如图电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调至最大，滑动变阻器的滑片P置于a端。 (2)闭合开关S 1、S 2 ，调节滑片P，使电压表指针指在适当的位置，记下此时 电压表的示数为U。 (3)断开S 2，再闭合S 3 ，保持滑动变阻器滑片P位置不变，调节电阻箱使电 压表的示数仍为U。
(4)此时电阻箱连入电路的阻值R0与未知电阻R x的阻值等效，即R x＝R0。 【针对练习】1．某同学准备把量程为0～500 μA的电流表改装成一块量程为0～ V的电压表。他为了能够更精确地测量电流表的内阻，设计了如图甲所示的实验电路，图中各元件及仪表的参数如下： A．电流表G 1 (量程0～ mA，内电阻约100 Ω) B．电流表G 2 (量程0～500 μA，内电阻约200 Ω) C．电池组E(电动势 V，内电阻未知) D．滑动变阻器R(0～25 Ω) E．电阻箱R1(总阻值9 999 Ω) F．保护电阻R2(阻值约100 Ω) G．单刀单掷开关S 1，单刀双掷开关S 2 (1)实验中该同学先合上开关S 1，再将开关S 2 与a相连，调节滑动变阻器 R，当电流表G2有某一合理的示数时，记下电流表G1的示数I；然后将开关S2与b相连，保持________不变，调节________，使电流表G1的示数仍为I时，读取 电阻箱的读数r。 (2)由上述测量过程可知，电流表G 2 内阻的测量值r g＝________。 (3)若该同学通过测量得到电流表G 2 的内阻为190 Ω，他必须将一个 ________kΩ的电阻与电流表G 2 串联，才能改装为一块量程为 V的电压表。 (4)该同学把改装的电压表与标准电压表V 进行了核对，发现当改装的电压 表的指针刚好指向满刻度时，标准电压表V 的指针恰好如图乙所示。由此可知，该改装电压表的误差为________%。 解析：(1)当电流表G 2有某一合理的示数时，记下电流表G 1 的示数I；然后 将开关S 2 与b相连，保持滑动变阻器R阻值不变，调节R1，使电流表G1的示数仍
初中测量电阻的几种常用方法-教育文档
初中测量电阻的几种常用方法 测量电阻是初中物理教学的最重要的实验之一,也是考察学生能力的重要命题热点之一。通过近几年中考试题我们就会发现,测量电阻方法多种多样,其应用的原理和计算方 法也不尽相同,而电路图的设计更是灵活多变,如果学生对 该部分知识不加以总结、消化的话,就会在做题时容易出错、造成不必要的丢分现象,因此电阻的测量看似简单, 实则在教学中常常是学生的弱点,在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学基本知识掌握的情况,另外命题者还在不断的推陈出新,用不同的形式对学生 进行考察。下面我们就对初中测量电阻的几种常用方法进行一个简单的总结,希望对同学们能有所帮助。 一、初中最基本的测电阻的方法 (1)伏安法测电阻 伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻,因为电压表也叫伏特表物理论文,电流表也叫安培表,因此,用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是:用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I, 用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示, 用图1的方法虽然简单,也能测出电阻,但是由于只能测一次,
因此实验误差较大,为了使测量更准确,实验时我们可以把 图1进行改进,在电路中加入滑动变阻器,增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压,这样我们 就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差,改进后的 电路设计如图2所示。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律,在试验中,滑动变阻器每改变一次位置,就要记一次 对应的电压表和电流表的示数,计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值,一般测三次。 (2)伏阻法测电阻 伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系,如图3 就是伏欧法测电阻的电路图,在图3中,先把电压表并联接在已知电阻R0的两端,记下此时电压表的示数U1;然后再把电 压表并联接在未知电阻Rx的两端,记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识有: I1=I2 即:U1/R0=U2/RX 所以: 另外,如果将单刀双掷开关引入试题,伏阻法测电阻的电路 还有图4、图5的接法,和图3比较,图4、图5的电路设计 操作简单物理论文,比如,我们可以采用如图5的电路图。当开关掷向1时,电压表测量的是R0两端的电压U0;当开关掷
接地电阻的测量方法
接地电阻的测量方法 一般来讲，接地装置的阻抗是复数阻抗，包含电阻分量、电容分量和电感分量。对大地网来说，电感分量要大得多，对工频接地电路，接地电阻特别起作用，所以一般称工频接地阻抗为接地电阻。 一般接地电阻测试仪测量出来的数值都是工频接地电阻。冲击电阻值一般是由工频接地电阻值换算得出，换算方法见本标准附录E。也可直接用冲击接地电阻测量仪测得。 A.1 接地电阻的测量方法 接地装置的工频接地电阻值的测量方法有两点法（电流表-电压表法）、三点法、比较法、多级大电流法和故障电流法、电位降法等，通常实用的方法是电位降法，接地电阻测试仪也是用的电位降法。本附录只介绍电位降法。 A.2 电位降法 原理图见图F.1 图中三个接线端子E、P、C分别接到接地体、电流探针和电位探针。其中E 端子连接接地体G，P端子连接电位探针，C端子连接电流探针。测量时，在C 端子产生一个恒定电流，该电流经电流探针—地—接地体—E，形成电流回路。只要x和d足够长，且具有合适的比例关系，通过测量G、P之间的电压U，其
电压U和电流I的比值就是接地电阻R G，即： R G=U/I (1) A.1 几种标准测量方法 方法一：直线法,见图F.2。 图 F.2 直线法 方法二：补偿法, 见图F.3。 图 F.3 补偿法 方法三：三角形法，见图F.4。 图 F.4 三角形法 A.2 测量中需要注意的问题 P点至E点的距离要大于10米，小于10米测量结果误差较大。 测量时，要根据现场情况仔细选择C点，E点至C点所在直线的延长线一定要通过地网的中心点G，即CE连线要垂直于地网边缘。 P点要选在C点至地网的中间，若对测量的数据有疑问时，可多选几个P点进行测量，再对数据进行分析，以便得出较准确的测量结果。 测量时，测试线一般要求不要互相缠绕。
初中物理上册安阻法测电阻和伏阻法测电阻练习沪科版.docx
一、“安阻法”测电阻 安阻法，因为没有电压表，所以就将已知电阻与未知电阻 并联，用电流表分别测出两电阻的电流，用已知电阻两端电压 代替未知电阻两端电压。 1、替代法测实验步骤: （ 1）用电流表测出通过Rx 的电流为I ； （ 2）接上电阻箱R’调节阻值使电流表的示数仍为I ； （3）则 Rx=R’。 2、只有电流表（无电压表）如何测电阻 1. 电路设计实验步骤: （a） S 闭合测出 R0的电流为 I 0; U=I0R0 （ b）在测出Rx 的电流为Ix ; U=IxRx （ c） Rx= I 0R0/Ix 改进方案一：实验步骤 : (1)S 1 合，S2 开电流表的示数为I 1；（ U=I 1Rx） （ 2） S2合，S1开电流表的示数为I 2；（U=I2R0） （ 3） Rx=I2R0/I1 改进方案二：实验步骤 （ a） S1 合 S2 开测出电流表的示数为I 1;U=I1Rx （ b）S1 、S2 闭合测出电流表的示数为I2； U=(I 2– I 2) R0 （ c）则待测电阻Rx=（I2- I1）R0/ I1 3、若没有定值电阻R0, 有一个最大阻值为R0的滑动变阻器 , 能否测出待 测电阻Rx呢 ?（有电流表） 实验步骤: (1)P到 a 时电流表的示数为Ia;U=IaRx (2)P到 b 时电流表的示数为Ib;U=I b(Rx+R0) (3)则Rx= I b R0/(Ia-I b) 改进方案三：只有电流表和定值电阻串接测出待测电阻Rx 实验步骤： （ a） S1、 S2合电流表的示数为I 1；U=I1*Rx （ b） S1 合 S2开电流表的示数为I2 ；U=I 2*(Rx+R0）（ c） Rx=I 2*R0/ （ I 1-I2）
接地电阻测试方法和及其详细测试步骤
接地系统接地电阻测试方法和步骤（图解） 一、接地电阻测试要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 五、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定 仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、Pˊ、Cˊ应保持直线，其间距为20m 1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。 测量小于1Ω接地电阻时接线图 1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。 2、操作步骤 2.1、仪表端所有接线应正确无误。 2.2、仪表连线与接地极Eˊ、电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ应牢固接触。 2.3、仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。 2.4、将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。 2.5、如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为
替代法测电阻
伏安法测电阻拓展—替代法测电阻 替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。 【例1】右图是测量电阻R X 阻值的电路 ⑴按右图连接电路。 ⑵将S 2与Rx 相接，记下电流表指针所指位置 ⑶将S 2与R 1相接，保持R 2不变，调节R 1的阻值，使电流表的指针在原位置上，记下R 1的值，则Rx ＝R 1。 替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。 ㈡、电表内阻的测量方法 1．替换法 ⑴用替代法测电流表的内阻（电路如甲图） 原理：分别闭合S 1 、S 2时电流表A 有相同的读数，则电阻箱的阻 值即为A 1的内阻 ⑵用替代法测电压表的内阻：（电路如乙图） 原理：分别闭合S 1 、S 2时电压表V B 有相同的读数，则电阻箱的阻 值即为V A 的内阻 2．半偏法 ⑴半偏法测量电流表的内阻 半偏法测量原理是利用电表的满偏电流与半偏电流之间的关系，求出电阻值。 第一种形式：如图所示，这是标准的恒流半偏法，即整个测量过程保持回路电流I 不变，以消除R 1并联后对回路电流的影响。 ①按图接线，S 1断开，S 合上，调节R 2，使A 1指示满刻度，记录此时A 2读数I 1。 ②合上S 1，合理调节R 1、R 2，使A 1指针在满刻度一半的位置，A 2的读数为I 1。 ③由于回路电流I 1恒定，而Ａ1支路电流半偏转为121I ，则R 1支路电流也为12 1 I ， 故Rg ＝R 1。 第二种形式： 仪器：电源、滑动变阻器、电阻箱，待测电流表 ①先将R 调到最左端，闭合S 1，断开S 2，调节R 使电流表满偏 ②然后使R 不变，闭合S ２调节R′使电流表指到满刻度的一半， ③若R 》R′，有R g ≈R′。即此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。 原理：电流表满偏即读数为I 0后使P 位置不动，即认为在电阻箱调节过程中并联 支路的电压不变，电流表半偏，认为均分电流，即R 和相同R′ 误差分析：在半偏法测内阻电路中，当闭合S ２时，引起总电阻减小， 大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R′的电阻比电流表的电阻小，但我们就把R′的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小。但如果是R 》R′的话，总电流的变化可以忽略。 注意：此处R′只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较大，以减小因闭合S 2而引起总电流的变化，从而减小误差。 ㈡用半偏法测电压表的内阻 先将R 调到最左端，闭合S 1和 S 2，调节R 使电压表满偏，然后使 R 不变，断开S ２调节R′使电压表指到满刻度的一半，此时电阻箱R′的读数即为电流表的内阻r g 。 注意：此处R′只能用电阻箱，而不能用滑动变阻器，其阻值只需比电压表的电阻大一点就可以了，R 一般使用滑动变阻器，其阻值要求较小，以减小因闭合S 2而引起总电压 的变化，从而减小误差。 R X
国家标准-硅单晶电阻率的测定 直排四探针法和直流两探针法-编制说明-送审稿
国家标准《硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法》 编制说明（送审稿） 一、工作简况 1、立项的目的和意义 硅单晶是典型的元素半导体材料，具有优良的热性能与机械性能，易于长成大尺寸高纯度晶体，是目前最重要、用途最广的半导体材料。在当今全球半导体市场中，超过95%以上的半导体器件和99%以上的集成电路都是在硅单晶片上制作的，在未来30年内，它仍是半导体工业最基本和最重要的功能材料。 一般而言，硅单晶的电学性能对器件性能有决定性的作用，其中电阻率是最直接、最重要的参数，直接反映出了晶体的纯度和导电能力。例如，晶体管的击穿电压就直接与硅单晶的电阻率有关。在器件设计时，根据器件的种类、特性以及制作工艺等条件，对硅单晶的电阻率的均匀和可靠都有一定的要求，因此，硅单晶电阻率的测试就显得至关重要。目前测试硅单晶电阻率时，一般利用探针法，尤其是直流四探针法。该方法原理简单，数据处理简便，是目前应用最广泛的一种测试电阻率的技术。 由于硅单晶电阻率与温度有关，通常四探针电阻率测量的参考温度为23℃±1℃，如检测温度有异于该温度，往往需要进行温度系数的修正。原来GB/T 1551-2009标准中直接规定测试温度为23℃±1℃，对环境的要求过于严格，造成很多企业和实验室无法满足，因此需要对标准测试温度进行修订，超出参考范围可以用温度系数修正公式修正。另外，原标准四探针和两探针法的干扰因素没有考虑全面，修订后的新标准对干扰因素进行了补充和修正。原标准的电阻率范围没有对n型硅单晶和p型硅单晶做出区分，由于n型硅单晶电阻率比p型硅单晶电阻率范围大，所以应该对n型和p型硅单晶的电阻率测试范围区分界定。综上，需要对GB/T 1551-2009标准进行修订，以便更好满足硅单晶电阻率的测试要求。该标准的修订将有利于得到硅单晶电阻率准确的测量结果，满足产品销售的要求，为硅产业的发展提供技术保障。 2.任务来源 根据《国家标准化管理委员会关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知》（国标委综合[2018] 60号）的要求，由中国电子科技集团公司第四十六研究所（中国电子科技集团公司第四十六研究所是信息产业专用材料质量监督检验中心法人单位）负责修订《硅单晶电阻率的测定直排四探针法和直流两探针法》，计划编号为20181809-T-469，要求完成时间2020年。 计划项目由全国有色金属标准化技术委员会提出，后经标委会协调后于国家标准化
接地电阻测试方法(带图)
接地电阻测试方法（带图） 一、接地电阻测试要求： a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω； b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω； c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定； d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω； e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。 二、接地电阻测试仪 ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。 ZC-8型接地电阻测试仪 三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。 四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台
2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根 常用工器具 五、仪表好坏检查： 1、外观检查。 先检查仪表是否有试验合格标志，接着检查外观是否完好；然后看指针是否居中；最后轻摇摇把，看是否能轻松转动。 2、开路检查。 三个端钮的接地摇表：将仪表电流端钮（C）和电位端钮（P）短接，然后轻摇摇表，摇表的指针直接偏向读数最大方向; 四端钮的接地摇表:将仪表上的电流端纽(C1)和电位端纽(P1)短接,再将接地两端钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接]，然后轻摇摇表，摇表的指针直接偏向读数最大方向。钮(C2、P2)短接[我们常说的两两相接]，然后轻摇摇表，摇表的指针直接偏向读数最大方向。
3、短路检查。不管是三端钮的仪表还是四端钮的仪表，均将所有端钮连接起来，然后轻摇摇表，摇表的指针偏往“0”的方向。 通过上述三个步骤的检查后，基本上可以确定仪表是完好的。 六、使用与操作 1、测量接地电阻值时接线方式的规定 仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极Eˊ，电位探棒Pˊ和电流探棒Cˊ，且Eˊ、
四探针法测电阻率共14页
实验四探针法测电阻率 1．实验目的： 学习用四探针法测量半导体材料的体电阻率和扩散薄层的电阻率及方块电阻。 2．实验内容 ①硅单晶片电阻率的测量：选不同电阻率及不同厚度的大单晶圆片， 改变条件（光照与否），对测量结果进行比较。 ②薄层电阻率的测量：对不同尺寸的单面扩散片和双面扩散片的薄层 电阻率进行测量。改变条件进行测量（与①相同），对结果进行比较。 3．实验原理： 在半导体器件的研制和生产过程中常常要对半导体单晶材料的原始电阻率和经过扩散、外延等工艺处理后的薄层电阻进行测量。测量电阻率的方法很多，有两探针法，四探针法，单探针扩展电阻法，范德堡法等，我们这里介绍的是四探针法。因为这种方法简便可行，适于批量生产，所以目前得到了广泛应用。 所谓四探针法，就是用针间距约1毫米的四根金属探针同时压在被测样品的平整表面上如图1a所示。利用恒流源给1、4两个探针通以小电流，然后在2、3两个探针上用高输入阻抗的静电计、电位差计、电子毫伏计或数字电压表测量电压，最后根据理论公式计算出样品的电阻率［１］ 式中，C为四探针的修正系数，单位为厘米，C的大小取决于四探针的
排列方法和针距，探针的位置和间距确定以后，探针系数C 就是一个常数；V 23为2、3两探针之间的电压，单位为伏特；I 为通过样品的电流，单位为安培。 半导体材料的体电阻率和薄层电阻率的测量结果往往与式样的形状和尺寸密切相关，下面我们分两种情况来进行讨论。 ⑴ 半无限大样品情形 图1给出了四探针法测半无穷大样品电阻率的原理图，图中(a)为四探针测量电阻率的装置；(b)为半无穷大样品上探针电流的分布及等势面图形；(c)和(d)分别为正方形排列及直线排列的四探针图形。因为四探针对半导体表面的接触均为点接触，所以，对图１（b ）所示的半无穷大样品，电流I 是以探针尖为圆心呈径向放射状流入体内的。因而电流在体内所形成的等位面为图中虚线所示的半球面。于是，样品电阻率为ρ，半径为r ，间距为dr 的两个半球等位面间的电阻为 它们之间的电位差为 dr r I IdR dV 2 2πρ= =。 考虑样品为半无限大，在r →∞处的电位为0，所以图１（a ）中流经探针１的电流I 在r 点形成的电位为 ()r I dr r I V r r πρπρ222 1==? ∞。 流经探针１的电流在２、３两探针间形成的电位差为 ()??? ? ??-=1312 12311 2r r I V πρ； 流经探针４的电流与流经探针１的电流方向相反，所以流经探针４的电流I 在探针２、３之间引起的电位差为 ()??? ? ??--=43424 23112r r I V πρ。 于是流经探针１、４之间的电流在探针２、３之间形成的电位差为