导体电阻测量
11.3实验导体电阻率的测量(解析版)

11.3实验导体电阻率的测量(解析版)11.3 实验导体电阻率的测量(解析版)实验名称:导体电阻率的测量实验目的:通过实验测量导体的电阻率,了解电阻率的概念与测量方法。
实验器材:导线、电源、滑动变阻器、电流表、电压表、导体样品实验原理:导体的电阻率可以通过以下公式计算得出:ρ = (R * A) / L其中,ρ为电阻率,R为电阻,A为导体横截面积,L为导体长度。
实验步骤:1. 准备实验所需器材与导体样品。
2. 搭建电路,将滑动变阻器、电流表和电压表连接于电源和导体样品之间,确保电路连接无误。
3. 通过滑动变阻器调节电流的大小,记录电流值I和电压值V。
4. 更换不同的导体样品,重复步骤3,记录不同导体样品的电流和电压值。
5. 根据测得的电流和电压值,计算出不同样品的电阻率。
6. 分析实验数据,得出结论。
实验数据记录与计算:样品1:电流值I1 = 2A电压值V1 = 5V导体长度L1 = 10cm导体横截面积A1 = 2cm²样品2:电流值I2 = 1A电压值V2 = 3V导体长度L2 = 15cm导体横截面积A2 = 3cm²样品3:电流值I3 = 3A电压值V3 = 8V导体长度L3 = 8cm导体横截面积A3 = 1cm²计算导体电阻率:样品1:R1 = V1 / I1 = 5V / 2A = 2.5Ωρ1 = (R1 * A1) / L1 = (2.5Ω * 2cm²) / 10cm = 0.5Ω·cm样品2:R2 = V2 / I2 = 3V / 1A = 3Ωρ2 = (R2 * A2) / L2 = (3Ω * 3cm²) / 15cm = 0.6Ω·cm样品3:R3 = V3 / I3 = 8V / 3A = 2.67Ωρ3 = (R3 * A3) / L3 = (2.67Ω * 1cm²) / 8cm = 0.3337Ω·cm实验结果与结论:通过实验测得样品1的电阻率为0.5Ω·cm,样品2的电阻率为0.6Ω·cm,样品3的电阻率为0.3337Ω·cm。
第十章 实验十 导体电阻率的测量

例2 某同学测量一段长度已知的电阻丝的电阻率.实验操作如下:
(1)螺旋测微器如图所示.在测量电阻丝直径时,先将电阻丝轻轻地夹在测 砧与测微螺杆之间,先旋转__B___,当测微螺杆刚好接触电阻丝时,再旋 动__C___(均选填“A”“B”或“C”),直到听见“喀喀”的声音,以保 证压力适当,同时防止螺旋测微器的损坏.
A起固定作用,便于读数;B为粗调,调节B使电阻丝与测微螺杆、 测砧刚好接触;然后调节C,C起微调作用.
(2)选择电阻丝的___不__同___(选填“同一”或“不同”)位置进行多次测量, 取其平均值作为电阻丝的直径.
电阻丝的粗细不一定均匀,为保证测量结果准确,应在不同位置测 直径,然后取平均值作为测量值.
4l
4.求R的平均值时可用两种方法 (1)用R=U 分别算出各次的数值,再取平均值.
I (2)用U-I图线的斜率求出. 5.注意事项 (1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表 __外__接__法. (2)测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端 点之间的长度,亦即电压表两端点间的被测金属丝长度,测量时应将金 属丝拉直,反复测量多次,求其平均值.
(3)测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量,求其平均值. (4)在用伏安法测电阻时,通过被测金属丝的电流不宜过大(电流表用0~ 0.6 A量程),通电时间不宜过长,以免金属丝的温度明显升高,造成其 电阻率在实验过程中逐渐增大. (5)若采用图像法求电阻阻值的平均值,在描点时,要尽量使各点间的距 离拉大一些,连线要尽可能地通过较多的点,不在直线上的点均匀分布 在直线的两侧,个别明显偏离较远的点应舍去.
(3)如图甲中Rx为待测电阻丝.请用笔画线代替导线,将滑动变阻器接入如 图乙所示实物电路中的正确位置.
实验探究课11 导体电阻率的测量-2025版物理大一轮复习

导体电阻率的测量[实验基本技能]一、实验目的1.掌握伏安法测电阻的实验方法,进一步测出金属丝的电阻率。
2.掌握实验数据的处理方法。
二、实验原理由R =ρl S 得ρ=RSl ,因此,只要测出金属丝的长度l 、横截面积S 和金属丝的电阻R ,即可求出金属丝的电阻率ρ。
测金属丝电阻的电路图和实物图如图甲、乙所示。
甲乙三、实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。
四、实验步骤1.直径测定: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 ,计算出导线的横截面积S =πd 24。
2.电路连接:按如图甲所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3.长度测量: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.U 、I 测量:把滑动变阻器的滑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,记入表格内,断开开关S 。
5.拆去实验线路,整理好实验器材。
[规律方法总结]一、数据处理1.求R x的两种方法(1)计算法:用R x=UI分别算出各次的数值,再取平均值。
(2)图像法:画出U-I图像,U-I图像的斜率等于R x。
2.计算电阻率:将记录的数据U、I、l、d的值代入电阻率计算式ρ=R x Sl=πd2U 4lI。
二、误差分析三、注意事项1.先测直径,再连电路:为了方便,测量直径时应在金属丝连入电路之前测量。
2.电流表外接法:本实验中被测金属丝的阻值较小,故采用电流表外接法。
3.电流控制:电流不宜过大,通电时间不宜过长,以免金属丝温度过高,导致电阻率在实验过程中变大。
考点一教材原型实验1.(实验原理与操作)实验小组在实验室中测量一段金属丝(电阻R x约为3Ω)的电阻率。
本次实验提供的器材,如下:电流表A:量程1mA,内阻R A=99.9Ω;电池组E:电动势3V,内阻不计;电压表V:量程0~3V,内阻约为5kΩ;定值电阻R0:阻值为0.1Ω;滑动变阻器R1:最大阻值10Ω,额定电流为2A;滑动变阻器R2:最大阻值1000Ω,额定电流为2A;开关一个、导线若干。
测量导体电阻的方法总结

第一种解法
单刀双掷开关
在图1和图2所示的电路中,可按如下步骤进行测电压为U
2、将开关S接位置2时,测得R0两端的电压为U0
3、根据欧姆定律可计算出通过R0的电流为I0=,
由串联电路的电流特点可知,通过Rx的电流值Ix=I0=
再根据串联电路的电压特点可知,Rx两端的电压为:Ux=U-U0
I1为电流表测得的Rx的电流,I2为电流表测得的R0的电流
安滑法
电源、开关、滑动变阻器(最大阻值为Rmax)、电流表、待测电阻Rx、导线
I1为滑动变阻器接入电路阻值最大时电流表的示数,I2为滑动变阻器接入电路阻值最小时电流表的示数
方法
器 材
公 式
电路图
伏滑法
电源、开关、滑动变阻器(最大阻值为Rmax)、电压表、待测电阻Rx、导线
U1为滑动变阻器接入电路阻值最大时电压表的示数,U2为滑动变阻器接入电路阻值最小时电压表的示数
方法
器 材
公 式
电路图
等效
替代法
电源、开关两个、电流表、电阻箱、滑动变阻器、待测电阻Rx、导线
Rx=R
先闭合S1、调节滑片P至适当位置,读出电流表示数I,断开S1,闭合S2,保持滑片P位置不变,调节电阻箱旋钮,直到电流表读数也为I,读出电阻箱示数R
方法
器 材
公 式
电路图
伏安法
电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻Rx、导线
伏阻法
电源、开关、滑动变阻器、电压表、已知电阻R0、待测电阻Rx、导线
U1为电压表接在R0两端时电压表的读数,U2为电压表接在Rx两端时电压表的读数
测量导体电阻的方法总结
方法
导体电阻率的测量

导体电阻率的测量导体电阻率是描述导体材料电阻程度的一种物理量。
在电路设计和电子设备制造中,了解导体电阻率的测量方法和数值是非常重要的。
本文将介绍导体电阻率的测量原理和常用方法。
一、导体电阻率的定义和意义导体电阻率是指单位长度和单位截面积的导体材料的电阻。
它是导体材料特有的物理性质,反映了导体对电流通过的阻碍程度。
导体电阻率的数值越小,导体的导电能力越强。
导体电阻率在电路设计和电子设备制造中起着重要的作用。
通过测量导体电阻率,可以评估导体材料的导电性能,选择合适的导体材料。
同时,导体电阻率也是计算电路中电阻大小的基础参数。
1. 电桥法测量电桥法是一种常用的测量导体电阻率的方法。
它利用电桥平衡条件来确定未知电阻的数值。
具体操作时,将待测导体与已知电阻相连,通过调节电桥的变阻器,使电桥平衡,然后根据平衡时的电桥条件计算导体电阻率。
2. 四引线法测量四引线法是一种精确测量导体电阻率的方法。
它通过在测量电路中引入两组相互独立的引线,使测量电流和电压经过不同引线传输,避免了引线电阻对测量结果的影响。
该方法适用于低电阻材料的测量,具有较高的精度和准确度。
3. 电阻箱测量电阻箱是一种专门用于测量电阻的仪器。
通过调节电阻箱的阻值,将待测导体与电阻箱相连,测量电流和电压,从而计算出导体的电阻率。
电阻箱测量方法简单直观,适用于一般导体的测量。
三、导体电阻率的影响因素导体电阻率受多种因素影响,主要包括导体材料的物理性质、温度和杂质等。
1. 导体材料的物理性质导体的电阻率与导体材料的电子结构和晶格结构有关。
常见的金属导体通常具有较低的电阻率,而非金属导体的电阻率较高。
2. 温度导体的电阻率随温度的变化而变化。
一般情况下,导体的电阻率随温度升高而增加。
这是因为温度升高会使导体原子振动加剧,电子与原子碰撞增多,电阻增加。
3. 杂质杂质是导体电阻率的另一个重要影响因素。
杂质的存在会导致导体电子与杂质原子碰撞增多,电阻增加。
因此,高纯度的导体电阻率较低,杂质含量越高,电阻率越高。
3.实验:导体电阻率的测量

二、游标卡尺
游标卡尺是利用主尺的单位刻度(1 mm)与游标尺 的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。
量爪并拢时主尺和游标尺的零刻度线对齐,它们 的第一条刻度线相差 0.1 mm,第二条刻度线相差 0.2 mm……当量爪间所测量物体的长度为 0.1 mm 时,游标尺向右应移动 0.1 mm,这时它的第一条 刻度线恰好与主尺的 1 mm 刻度线对齐。同样当 游标尺的第五条刻度线跟主尺的 5 mm 刻度线对 齐时,说明两量爪之间有0.5 mm 的宽度……
6.5 mm+0.01 mm×22.5 =6.725 mm
用螺旋测微器测量导线的直径
可动刻度E每转动1等分格,F前进或后退0.01 mm
10.100
读数=主尺读数+精确度×游标尺上第n条刻度线对齐
精确度:0Leabharlann 05 mm三、螺旋测微器上下相邻刻线间距0.5 mm
一周50等分
注意事项:
1.先粗调旋钮D使A、F与被测物体快 接触时,再微调旋钮D’,发出“咔 咔”声时, A、F与被测物体接触。 2.在E上读数前先判断E的左边缘的 位置,看它是在B尺0.5 mm刻线的左 侧还是右侧。
3.实验:导体电阻率的测量
一、实验思路
你觉得应该怎样测量电阻率?需要测量哪些物理量?请说出实验思路。
1.电阻R的测量:改变滑动变阻器滑片的位置,读取多组电压U、电流I,通过U-I图 象求电阻。 2.电阻丝长度l的测量:用毫米刻度尺测量电阻丝接入电路的有效长度l,测量多次求 平均值。 3.电阻丝直径d的测量:电阻丝比较细,还用毫米刻度尺测量误差较大,有什么办法 提高测量精确度呢?
导体电阻率的测量

导体电阻率的测量导体电阻率是导体材料表征其阻止电流通过的能力的物理量。
电阻率是一个很重要的参数,它描述了导体的内在电阻特性,对于导体的应用和性能评估具有重要意义。
本文将介绍导体电阻率的测量方法,并提供一些指导意义的建议。
首先,我们来介绍常用的导体电阻率测量方法之一——四探测法。
四探测法(也称为四电极法)是一种精确测量电阻率的方法,它通过使用四根分离的探针来测量导体材料的电阻。
四探测法能够消除电线电阻对测量结果的影响,并能够对不同导体材料进行准确测量。
四探测法的操作步骤如下:1. 准备工作:首先,选择适当的探针,确保其良好接触导体表面。
还需要确定测量电压和电流范围,以及测量时间。
2. 连接电路:将四个探针连接到相应的电路中。
两个探针用作电压探测器,另外两个用作电流探测器。
电流探测器应互相平行放置。
3. 应用电流:施加一个稳定的电流,使其通过导体。
可以通过电流源或电源来提供所需的电流。
此时,探针应该能够在没有电流引入的情况下读取电压。
4. 测量电压:使用电压计测量引入的电流所产生的电压差。
注意测量电压时要及时记录下来。
5. 计算电阻:根据测量的电压差和应用的电流计算出导体的电阻。
根据导体的几何形状和尺寸,可以进一步计算出导体的电阻率。
四探测法的优点在于它能够消除导线电阻的影响,提供比其他方法更准确的测量结果。
然而,四探测法并不适用于所有类型的导体材料,例如非均质材料或具有非线性电阻特性的材料。
除了四探测法外,还有其他一些常用的导体电阻率测量方法,例如两探测法、伏安法、自感耦合法等。
这些方法在不同的应用场景中都有其独特的优势和限制,需要根据具体情况选择合适的方法进行测量。
在进行导体电阻率测量时,还需要注意以下几点:1. 温度影响:导体的电阻率随温度的变化而变化。
在测量过程中,应控制好导体的温度,并进行相应的校正以获得准确的电阻率值。
2. 材料准备:导体的表面应清洁、平整,以确保探针能够有效地接触到导体表面。
导体电阻检测方法

导体电阻检测方法
导体电阻检测方法有以下几种:
1. 万用表检测法:使用万用表测量导体两端电阻值的方法,适用于小电阻值的导体,如电缆、线路等。
2. 桥式检测法:使用电桥测量法进行导体电阻值的检测,适用于中小电阻值的导体,如电流互感器、电位器等。
3. 放大器检测法:使用微电流放大器检测导体电阻值,通过比较输入和输出电压来计算电阻,适用于高精度要求的测量场合,如半导体材料等。
4. 实验室测量法:在实验室设置专门的测试设备,使用恒流源和电阻仪对导体电阻值进行测试,适用于很小的电阻值和高精度要求的场合,如热敏电阻等。
除了以上几种方法外,还有一些其他的电阻检测方法,如可编程电源与多用表结合的方法,钳形表法等。
不同的导体和不同的应用场合需要选择适合的检测方法,以保证测试的准确性和可靠性。
同时,在测试时还需要注意接线正确、测量设备准确等问题,避免测试误差的发生。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
导体电阻测量
发表时间:2018-12-14T16:42:45.803Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第26期作者:杨赞[导读] 根据GB/T 3048-2007,常规测试中每根电缆长度的所有导体都应该被测量,包括同心导体。
广东产品质量监督检验研究院广东广州 510670 摘要:随着国民经济的发展跟城网供电电压等级升高,交联聚乙烯电缆凭借合理的结构、工艺、优良的电气性能等优点,在国内外被越来越广泛的使用。
但随着电缆用量的不断增大,各种问题逐渐引起人们的关注,如导体电阻的测量,在生产成本方面,电线电缆的主要投入都在铜导体的使用上,电阻值的高低对于居民的生活影响,对于整个社会发展影响巨大,所以导体电阻的测量显得尤为重要。
关键词:导体电阻;直流电阻;交流电阻;集肤效应
根据GB/T 3048-2007,常规测试中每根电缆长度的所有导体都应该被测量,包括同心导体。
成品电缆或从成品电缆中提取的样品应在实验室中以适当的温度储存至少12小时,然后进行测量。
如果导线温度与室温一致,电缆应于储存24小时后在实验室进行测量。
也可选取另一种方法,将导体样品浸入温度控制的液体浴中,并且至少在浸入1H后测量电阻。
电阻值应根据GB/T3956中规定的公式和系数改为1km长,20℃度。
每个导体在20摄氏度时的直流电阻不应超过GB/T3956中规定的相应最大值。
应用时,同心导体的电阻也应符合GB/T 3956。
1、直流电阻
直流电在导体中是均匀分布的,并在导体外建立了均匀分布的电磁场。
IEC标准和我国国家标准将导体的直流电阻列为电缆的例行试验或抽样试验项目,以检验导体的有效截面积是否符合设计要求。
1.1导体直流电阻的计算
参考文献
[1]王春江主编.电线电缆手册(1)[M].北京:机械工业出版社.2001
[2]曹晓珑,邱昌容主编.电力电缆设计原理[M].西安:西安交通大学.2006
[3]吴长顺主编.电线电缆产品检验[M].上海:上海电缆研究所.2004
[4]刘子玉主编,电线电缆结构设计原理[M].西安:西安交通大学出版社,1995
[5]卓金玉主编,电力电缆设计原理[M].北京:机械工业出版社,1999。