电阻率测量方法范例
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］IV C23=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 22πρ=， 它们之间的电位差为 dr r IIdR dV 22πρ==。
高考物理实验-测定金属电阻率
测定金属电阻率知识元测定金属电阻率知识讲解一、实验目的1．掌握螺旋测微器的原理及读数方法；2．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法；3．会用伏安法测定金属的电阻率．二、实验原理把电阻丝连入如图所示的电路，用电压表测其两端电压，用电流表测电流，根据R x=计算金属丝的电阻R x，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S，根据电阻定律计算出电阻率．三、实验器材毫米刻度尺、螺旋测微器、直流电压表和直流电流表、滑动变阻器、电池、开关及连接导线、金属电阻丝．四、实验步骤1．测直径：用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，取直径d的平均值．2．测长度：将金属丝两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度L（即有效长度），反复测量三次，求出L的平均值．3．连电路：按照如图所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大．4．测电阻：电路经检查无误后，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记录在表格内，断开开关S，求出电阻R的平均值．5．算电阻率：将测得的R、L、d的值代入电阻率计算公式ρ=R=中，计算出金属丝的电阻率．或利用U-I图线的斜率求出电阻R，代入公式ρ=R计算电阻率．6．整理：拆去实验线路，整理好实验器材．五、注意事项1．金属丝的长度，应该是在连入电路之后再测量，测量的是接入电路部分的长度，并且要在拉直之后再测量．2．用螺旋测微器测直径时应选三个不同的部位测三次，再取平均值．3．接通电源的时间不能过长，通过电阻丝的电流强度不能过大，否则金属丝将因发热而温度升高，这样会导致电阻率变大，从而造成误差．4．要恰当选择电流表、电压表的量程，调节滑动变阻器的阻值时，应注意同时观察两表的读数，尽量使两表的指针偏转较大，以减小读数误差．5．伏安法测电阻是这个实验的核心内容，测量时根据不同情况，根据所给器材对电流表的内接还是外接做出正确选择．六、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测＜R真，由R=ρ可知，ρ测＜ρ真．3．通电电流过大，时间过长，致使电阻丝发热，电阻率随之变化带来误差．例题精讲测定金属电阻率例1.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。
实验“测定金属电阻率”的方法步骤和技巧
1实验“测定金属电阻率”的方法、步骤和技巧山东省沂源一中（256100）任会常材料的电阻率是材料的一种电学特性。
由电阻定律公式 R =ρL /S 知，电阻率ρ=RS/L 。
因此，要测定金属的电阻率，只须选择这种金属材料制成的导线，用刻度尺测出金属导线连入电路部分的长度L ，用螺旋测微器测出金属导线的直径d ，用“伏安法”测出金属导线的电阻R ，即可求得金属的电阻率ρ。
一、实验方法1、实验器材①金属丝 ②螺旋测微器（千分尺）③刻度尺 ④电流表 ⑤电压表 ⑥学生电源 ⑦滑动变阻器 ⑧单刀开关 ⑨导线若干。
【点拨】被测金属丝要选用电阻率大的材料，如铁铬铝合金、镍铬合金等或300W 电炉丝经细心理直后代用，直径0.4mm 左右，电阻5~10Ω之间为宜，在此前提下，电源若选3V 直流电源，安培表应选0~0.6A 量程，伏特表应选0~3V 档，滑动变阻器选0~20Ω。
2．实验方法（1）金属丝横截面积的测定：在金属丝上选择没有形变的点，用螺旋测微器在不同的方位上测金属丝的直径三次。
【点拨】测金属丝的直径时，每测一次转45°，如果金属丝上有漆，则要用火烧去漆，轻轻抹去灰后再测量。
切忌把金属丝放在高温炉中长时间的烧，也不要用小刀刮漆，以避免丝径变小或不均匀）。
求出该点的金属丝直径d ，在不同的点再测出金属丝的直径，求得金属丝直径的平均值后，计算出金属丝的横截面积。
（2）用刻度尺测出金属丝的长度。
（3）金属丝电阻的测定：按图1连接电路。
金属丝R 一定从它的端点接入电路。
滑动变阻器R 0先调至阻值最大的位置，闭合开关，根据电阻丝的额定电流和电流表、电压表的指针位置，适当调节变阻器的阻值大小，使电流表和电压表指针在刻度盘的1/3－2/3的区间。
改变电压几次，读出几组U 、I 值，由欧姆定律R ＝U /I 算出金属丝的电阻R ，再由公式ρ=RS/L 求得金属的电阻率。
二、实验步骤1．用螺旋测微器三次测量导线不同位置的直径取平均值D ，求出其横截面积S =πD 2/4.2．将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度米尺测量接入电路的金属丝长度L ，测三次，求出平均值L 。
电阻率 测定 方法
电阻率测定：Re:500-特种防腐导电涂料电阻率小知识1、绝缘电阻：两个电极与试样接触或嵌入试样内。
加于两极上的直流电压和流经电极间的全部电流之比，称为绝缘电阻。
它是由样品的体积电阻和表面电阻两部分组成的。
2、体积电阻R v和体积电阻率ρv：在两电极间嵌入一试样，使它们很好地接触。
施于两电极上的直流电压与流过试样体积内的电流之比，称为体积电阻R v。
由R v及电极和试样尺寸算出1cm3材料。
两对面间的电阻称为体积电阻率。
板状试样体积电阻率公式：ρv＝R v S/d(Ω.cm) 式中:S──测量电极面积（CM2）；d──试样厚度（CM） R v ──体积电阻（Ω）（从高阻计上读出）3、表面电阻R s和表面电阻率ρs。
在试样的一个面上，放置两电极，施于两电极间的直流电压与沿两电极间试样表面层上的电流之比，称为表面电阻R s。
由R s及表面上电极（上电极和环电极）尺寸，算出1cm2材料表面所具有的电阻（Ω），称为表面电阻率。
板状试样表面电阻率公式：ρs＝R s2π/Ln(d2/d1) 式中：π───3.1416 R s───表面电阻（Ω）（从高阻计上测出） D1───测量电极直径（CM）； D2──环电极内径收藏词条编辑词条GB/T3781.9-93 乙炔炭黑电阻率的测定创建时间：2008-08-02GB/T3781.9-93 乙炔炭黑电阻率的测定 (Acetylene black-Determination of resistivity)1主题内容与适用范围本标准规定了乙炔炭黑电阻率的测定方法。
本标准适用于乙炔炭黑电阻率的测定。
2引用标准GB/T3780.8炭黑加热减量的测定3原理将试样放在基本绝缘的邻苯二甲酸二丁酯中，借助电动搅拌器的作用，使之分散均匀并形成一个稳定的悬浮体，测定悬浮体的电阻率以表征导电性的强弱。
4A法(仲裁法)4.1试剂4.1.1邻苯二甲酸二丁酯：分析纯。
4.1.2 95％乙醇(GB679)：分析纯。
测定金属电阻率.
测定金属的电阻率实验目的学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率。
实验原理用刻度尺测一段金属导线的长度，用螺旋测微器测导线的直径，用伏安法测导线的电阻，根据电阻定律，金属的电阻率。
实验器材被测金属导线、米尺、螺旋测微器、电流表、电压表、直流电源、电键、滑动变阻器、导线若干。
实验步骤1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d；2.按图所示的电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路；3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值L；4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键K。
改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入记录表格内，断开电键K。
求出导线电阻R的平均值；5.将测得R、L、d的值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率；6.拆去实验线路，整理好实验器材。
实验结论根据电阻定律，得金属的电阻率，所以只要先用伏安法测出金属丝电阻，用刻度尺测金属丝长度，用螺旋测微器测金属丝直径，然后代入公式即可。
在测电阻时，如果是小电阻，则电流表用外接法；反之，如果电阻较大，则电流表用内接法。
由于金属丝电阻一般较小（相对于电压表内阻来说），故做本实验时应采用电流表外接法. 至于滑动变阻器是采用限流式还是分压式，可根据实验所提供的器材及要求而灵活选取. 若无特别要求，一般可用限流式。
实验考点通过本实验考查刻度尺和螺旋测微器的读数；伏安法测电阻（注意电流表的内、外接和滑动变阻器的限流、分压接法）；电阻定律。
经典考题1、在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。
千分尺示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则金属丝的直径是________，电流表读数是________，电压表读数是________，金属丝的电阻值是________。
初中物理几种测量电阻方法
初中物理几种测量电阻方法一、伏安法例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线，你如何测出一个电阻器R的阻值？解析：1. 按图1所示电路图连接实验电路；图12. 闭合开关，三次改变R”的值，分别读出两表示数；3. 算出三次R的值，求平均值。
说明：这种方法的优点为：可多次测量求平均值，以减小测量误差。
缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小。
二、电压表和定值电阻如图2所示，将被测电阻R与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在R两端，测出电阻R两端的电压U1。
图22. 将电压表拆下，与R0并联接入电路测出电阻R0两端的电压U。
23. 求解：由，得。
说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电压表连接，实验时间加长。
优点为：测量较为准确，元件使用较少。
三、电压表和滑动变阻器1、电路如图3所示。
图32. ①如图3所示连接电路，将滑片移到阻值为零的位置，记下电压表示数U1。
②将滑片移到阻值最大位置，记下电压表示数U2。
3. 求解：说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。
缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小，且不能进行多次测量求平均值以减小误差。
四、电压表和开关1. 如图4所示连接好电路，闭合“替代开关”S，记下电压表示数U1；图42. 断开“替代开关”，记下电压表示数U2；3. 求解：因为，所以。
说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。
缺点是：由于没有使用滑动变阻器，电路中的电压表应该接在较大的量程上，所以测量结果误差较大。
五、电流表和定值电阻1. 如图5所示，将被测电阻R与定值电阻R0并联接入电路，用电流表测通过被测电阻R的电流I1；图52. 将电流表拆下，与定值电阻串联接入电路，测出通过定值电阻R0的电流I2；3. 求解：由得。
说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电流表连接，实验时间加长。
优点为：测量较为准确，元件使用较少。
六、电流表和滑动变阻器方法一：根据串联电路电流处处相等1. 如图7所示连接电路，滑片位于阻值最小的位置，记下电流表示数I1；图72. 滑片位于阻值最大的位置，记下电流表示数I2；3. 求解：因为所以。
测金属丝的电阻率
测金属丝的电阻率
测金属丝的电阻率的实验原理
电阻率公式：R=ρL/S；由此可知，电阻率可以通过测量电阻丝的电阻、横截面积、长度来计算出。
这就是测量金属丝电阻率的实验原理。
测金属丝的电阻率的实验步骤
（1）测量金属丝的电阻。
该部分非常重要，是实验室测量电阻率的基础。
在高中物理网文章《伏安法测电阻》中有详细的描述。
（2）测量金属丝的长度L与直径D，并计算横截面积。
横截面积S的计算式S=πD2/4；金属丝的直径，一般用螺旋测微器读出。
（3）代入公式R=ρL/S，计算电阻率ρ的数值。
注：也可通过坐标系的方法计算。
测量金属的电阻率的螺旋测微器读数
螺旋测微器的读数采取主尺+副尺的方式进行读取。
需要注意的是，副尺需要估读，下面以三幅图为例，给同学们进行实战考察。
读数为（0+39.8×0.01）mm
读数为（0.5+19.5×0.01）mm
读数为（6.5＋20.3×0.01）mm
参考文献
分压与限流电路
内接法与外接法。
实验：导体电阻率的测量ppt课件
是否超过半刻度？ 区分不清
可动刻度：0.6 说明已经超过半刻度线
L= 0.5mm + 0.006mm = 0.506mm
一、实验目的：测量金属丝的电阻率 二、实验原理：如图
三、实验器材 螺旋测微器或游标卡尺、毫米刻度
尺、电压表、电流表、定值电阻、开关 及导线、被测金属导线、电池、滑动变 阻器。
V
A
线与 主尺
测量值=7mm – 3×0.9mm=4.3mm
对齐
读数练习2
0
1
2
3
4
0
10
减法 测量值：26 mm - 6×0.9mm=20.6mm
加法 测量值：20 mm + 6×0.1mm=20.6mm
0
1
2
3
4 cm
0
10
0
1
2
3
4 cm
0
10
0
1
2
3
4 cm
0
10
1.首先看游标尺总刻度确定精确度；
课堂练习
要测量某种合金的电阻率。①若合金丝长度为L，直径为D，阻值为R， 则其电阻率= _________ 。用螺旋测微器测合金丝的直径如图甲所示， 读数为__________ mm。
②图乙是测量合金丝阻值的原理图，S2是单刀双掷开关，根据原理图
在图丙中将实物连线补充完整_________。
在做“金属丝电阻率的测量”的实验时,需要对金属丝的电阻进行测量,已知金属丝的电阻 值Rx约为20 Ω。一位同学用伏安法对这个电阻的阻值进行了比较精确的测量,这位同学 想使被测电阻Rx两端的电压变化范围尽可能大。他可选用的器材有: 直流电源,电压为8 V;电流表A(量程0.6 A,内阻约为0.50 Ω); 电压表V(量程10 V,内阻约为10 kΩ);滑动变阻器R (最大电阻值为5.0 Ω);开关一个,导线若干。