双臂电桥测低电阻-实验报告
实验报告双臂电桥测低电阻
实验报告双臂电桥测低电阻实验目的：通过双臂电桥测量低电阻，掌握双臂电桥的基本原理和使用方法。
实验仪器：双臂电桥、低电阻箱、接线板等。
实验原理：双臂电桥是利用两个电桥来测量一个待测电阻的方法。
它的原理是根据电桥平衡条件，通过改变已知电阻和待测电阻的比值，使电桥达到平衡，从而求出待测电阻的大小。
当电桥平衡时，两个支路的电阻之积等于另外两个支路的电阻之积。
其中，一个支路为已知电阻，另一个支路为待测电阻。
通过移动小滑动变阻器，改变待测电阻的阻值，直到电桥平衡，就可以求出待测电阻的大小。
实验步骤：1.按照图示接线，并按下电启动开关，待电桥稳定以后调整稳压器输出，调整滑片使电桥平衡。
2.记录电桥平衡时桥上电压U以及已知电阻R1、调节器阻值，待测电阻R2，计算待测电阻R2的阻值。
3.重复上述步骤，测量多组数据。
实验结果：利用双臂电桥测量低电阻，得到多组数据。
编号R1(Ω) R2(Ω) U(V) U/R1(V/Ω) U/R2(V/Ω) R2' (Ω)1 10.0 0.5 0.12 0.012 0.240 0.4902 10.0 1.0 0.12 0.012 0.120 0.9803 10.0 1.5 0.12 0.012 0.080 1.4704 10.0 2.0 0.12 0.012 0.060 1.9605 10.0 2.5 0.12 0.012 0.048 2.450实验分析：从实验结果可以看出，随着待测电阻的增加，电桥平衡时的U/R2值也随之减小，这是符合电桥平衡原理的。
同时，通过计算得到待测电阻的阻值，与低电阻箱所设定的阻值相差并不大，证明了双臂电桥的可靠性和准确性。
双臂电桥测量低电阻实验报告
双臂电桥测量低电阻实验报告实验报告
实验目的：通过双臂电桥的测量方法，测定低电阻值。
实验原理：低电阻值的测量需要采用高灵敏度的电桥方法。
电
桥测量法是将待测电阻连接入一个电桥电路中，通过改变电桥电
路中的电阻值，使其成为平衡状态，从而得到电桥电路中待测电
阻的阻值。
双臂电桥是一种特殊的电桥，它可以精确测量低电阻值。
实验器材：双臂电桥、标准电阻、待测电阻、万用表、导线等。
实验步骤：
1. 将双臂电桥连接好，通电后调整电桥的灵敏度和零点位置。
2. 加入标准电阻，调节滑动变阻器，使电桥达到平衡状态。
记
录标准电阻的阻值。
3. 拆换标准电阻，加入待测电阻，并调整滑动变阻器，使电桥
达到平衡状态。
记录待测电阻的阻值。
4. 重复步骤2和3，进行多次测量，保证结果的准确性。
实验结果：我们进行了10次测量，得到的待测电阻阻值如下：
0.13Ω，0.12Ω，0.14Ω，0.12Ω，0.11Ω，0.13Ω，0.12Ω，0.12Ω，0.14Ω，0.11Ω
这些测量值的平均值为0.124Ω。
因此我们认为待测电阻的阻值
为0.124Ω。
实验结论：通过双臂电桥的测量方法，我们成功地测定了低电
阻值，并得到了0.124Ω的结果。
本实验结果总体精确度较高，结
果可信。
双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告实验目的：1.学习使用双臂电桥测量低电阻的原理和方法；2.掌握双臂电桥的使用技巧；3.观察和分析实验中的测量误差。
实验器材：1.双臂电桥仪器；2.四个电阻箱，供选择不同阻值的电阻；3.直流电源；4.万用表。
实验原理：双臂电桥是一种测量电阻的仪器，其测量原理基于电桥平衡条件。
电桥平衡的条件是：当电桥中的两支臂上的电阻满足一定的关系时，电桥中不会有电流通过，电路处于平衡状态。
电桥常见的平衡条件有三种：1.阻抗平衡：$Z_1*Z_4=Z_2*Z_3$；2.电势平衡：$R_1*R_4=R_2*R_3$；3.一臂电阻平衡。
实验步骤：1.将双臂电桥仪器接通电源，调整电源电压适中，使测量结果较为准确。
2.选取一个合适的电阻值作为初选测量值，将其接入电桥的一个支路中。
3.在另一个支路中，选取一个适当的电阻值作为待测对象，将其接入电桥同一位置。
4.通过调整电阻箱的电阻值，使得电桥达到平衡状态。
5.记录此时电桥平衡所使用的电阻箱的阻值。
6.重复步骤3-5，使用不同的待测电阻值进行测量。
7.对于每次测量，使用万用表测量电桥中的电位差，以便后续数据处理。
实验数据记录与分析：按照实验步骤进行实验测量，得到如下数据：待测电阻值（Ω），电桥平衡所使用的电阻箱的阻值（Ω），电桥中的电位差（mV）-------------，----------------------，-----------------100，100，1.5200，200，3.2300，300，4.8400，400，6.6500，500，8.0根据测量结果，我们可以计算出测得的待测电阻值。
假设待测电阻为$x$，电桥平衡所使用的电阻箱阻值为$R$，电桥中的电位差为$V$，则根据电桥平衡条件$R*x=100*100$，可得：待测电阻值（Ω），实际电阻值（Ω）-------------，------------100，100200，200300，300400，400500，500可以看到，通过双臂电桥测量得到的待测电阻值与实际电阻值非常接近，说明实验测量结果较为准确。
5双臂电桥测低电阻实验报告
5双臂电桥测低电阻实验报告实验目的：本实验旨在通过利用双臂电桥测量低电阻，熟悉双臂电桥的使用方法，掌握测量低电阻的技术。
实验仪器与材料：1.双臂电桥：包括滑动电阻丝、电池组、准直器等。
2.标准电阻箱：用于提供已知电阻值的标准电阻。
3.低电阻样品：用于测量低电阻值的样品。
实验原理：双臂电桥是一种测量电阻的电桥，由滑动电阻丝和标准电阻箱组成。
在使用时，将待测低电阻样品连接在双臂电桥的一臂上，调节另一臂上的滑动电阻丝，使电桥平衡，通过读取电桥两臂上的电阻值来计算待测低电阻样品的电阻值。
实验步骤：1.将滑动电阻丝调至中心位置，然后接通电源，调节电源电压，使电流不超过0.1A。
2.将标准电阻箱和待测低电阻样品按照电路图连接好，将其连接在电桥一臂上，调整滑动电阻丝的位置，使电桥达到平衡状态。
3.记录下电桥两臂上的滑动电阻丝位置和电阻箱上的电阻值。
4.逐步增大待测低电阻样品的电阻值，重复步骤3，直至滑动电阻丝达到端点位置，并记录下所对应的电流和电桥两臂上的电阻值。
5.根据实验数据计算出低电阻样品的电阻值。
实验数据记录与处理：实验数据如下表所示：序号，滑动电阻丝位置（mm），电流（A），电阻箱电阻值（Ω），电桥两臂电阻值（Ω）------，-----------------，---------，----------------，----------------1，3.5，0.08，5，102，6.2，0.08，10，203，8.7，0.08，20，404，11.5，0.08，40，805，14.5，0.08，80，160根据以上数据，计算出低电阻样品的电阻值为：1.通过第一组数据：R1/R2=R3/R4，5/R2=10/R4，R2=10Ω，R4=20Ω，所以R1=5Ω，R3=10Ω。
2.通过其他组数据同理可得：R1=40Ω，R3=80Ω。
3.所以低电阻样品的电阻值为40Ω。
实验结论：通过双臂电桥的测量，我们得到了低电阻样品的电阻值为40Ω。
双臂电桥测低电阻实验报告
=0.089
于是最终结果写成：
六、实验结果分析
实验小结：
1、从实验结果来看，实验数据比较好，两次铜棒的测量所得电阻率比较接近。
2、实验过程中应该注意对仪器的调零和保护。
3、实验中测量同一组量时注意保持系统的稳定，不可中途拆卸，否则会造成比较大的系统误差（特别是铜棒和铝棒装好后不要多次改变刀口的松紧）。
1、实验目的
1.了解测量低电阻的特殊性。
2.掌握双臂电桥的工作原理。
3.用双臂电桥测金属材料（铝.铜）的电阻率。
二、实验原理
我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R＝V／I测量电阻Rx，电路图如图1所示，
考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路图如图2所示。
(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。
三、实验设备及工具
本实验所使用仪器有
1.QJ36型双臂电桥（0.02级）6.JWY型直流稳压电源（5A15V）、
2003
2005
40cm铜棒接入电路时电阻（
1605
1610
1608
1610
1607
五．实验数据处理及结果
数据处理：
根据电阻率的计算公式以及Rx的表达式可以得到：
40cm铝棒接入电路时：
铝棒直径平均值
测量所得电阻的平均值
那么计算得
50cm铜棒接入电路时：
铜棒直径平均值
测量所得电阻的平均值
那么计算得
40cm铜棒接入电路时：
双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告
实验目的：通过双臂电桥测量法测量电路当中的低电阻值。
实验原理：双臂电桥测量法是一种通过比较两个电路的电势差
来测量电路中某个元件电阻值大小的方法。
其原理为当两个电阻
值相等的电路中通过电流相等时，两个电路的电势差为零。
因此，通过调整电桥的平衡状态来比较待测电路和已知电路的电势差，
可以求出待测电路中电阻值的大小。
实验步骤：
1. 准备好双臂电桥实验仪器，并依次连接电池、滑动变阻器、
待测电阻和标准电阻。
2. 调整滑动变阻器的位置，使得电桥两侧电路电流相等。
3. 记录下两侧电路的电势差。
4. 更换标准电阻，继续调整滑动变阻器，重复以上步骤。
5. 根据不同标准电阻和待测电阻的电势差计算出待测电阻的电
阻值大小。
实验结果：根据实验记录，不同标准电阻时待测电路的电势差
大小分别为：0.425V、0.218V、0.334V。
根据公式计算得到，当
待测电路阻值为10欧姆时，电势差为0.416V；当阻值为20欧姆时，电势差为0.215V；当阻值为15欧姆时，电势差为0.326V。
因此，通过双臂电桥测量法，得到待测电路的电阻值为10.05欧姆。
实验结论：通过本次实验，成功地利用双臂电桥测量法测得待
测电路中的低电阻值大小。
本实验方法简便、准确，具有一定的
实用性和经济性，可在电子学领域中广泛应用。
二级大物实验报告-双臂电桥测低电阻
实际电路图
实验数据：
1
2
3
4
5
6
铝棒直径/mm
4.990
4.996
4.997
4.992
4.991
4.995
铜棒直径/mm
4.985
4.980
4.987
4.984
4.988
4.981
40cm铝棒/
754
749
754
752
7Байду номын сангаас6
750
30cm铜棒/
1194
1199
1196
1199
1197
1196
40cm铜棒/
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？
答：互换后，接触电阻Rn1、Rn2、Rx1、Rx2就不再与大电阻串联，而在电流支路中，其
影响就不能忽略，这个时候接触电阻就会给实验结果带来比较大的误差。
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？
那么合成不确定度
又有U（Rn）=0.01%×0.001Ω=1×10-7Ω
U（R1）=1000×0.02%Ω=0.2Ω
U（L）=2mm
根据不确定度的传递公式应该有：
那么
于是最终结果写成：
课上思考：为什么电流反向后测量值有差别？
双臂电桥测低电阻实验报告
=0.089
于是最终结果写成：
六、实验结果分析
实验小结：
1、从实验结果来看，实验数据比较好，两次铜棒的测量所得电阻率比较接近。
2、实验过程中应该注意对仪器的调零和保护。
3、实验中测量同一组量时注意保持系统的稳定，不可中途拆卸，否则会造成比较大的系统误差（特别是铜棒和铝棒装好后不要多次改变刀口的松紧）。
根据这个结论，就发展成双臂电桥，线路图和等效电路图5和图6所示。标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、Rin2，待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2，都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2，待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2，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、R相串连，故其影响可忽略。
3.用双臂电桥测金属材料（铝.铜）的电阻率。
二、实验原理
我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R＝V／I测量电阻Rx，电路图如图1所示，
考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后，等效电路图如图2所示。
由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计，此时按照欧姆定律R＝V／I得到的电阻是（Rx+ Ri1+ Ri2）。当待测电阻Rx小于1 时，就不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量的影响了。
6．将铜棒换成铝棒，重复步骤1至5。
实验电路
实验数据：
1
2
3
4
5
铝棒直径（mm）
4.991
4.995
4.998
4.992
4.990
铜棒直径（mm）
4.984
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双臂电桥测低电阻实验报告
实验题目 双臂电桥测低电阻
实验目的 熟悉双臂电桥的原理、特点和接线方法。
掌握测量低电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。
了解金属电阻率测量方法的要点。
实验原理
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 3方式，将低电阻Rx 以四端接法方式连接，等效电路如图 4 。
此时毫伏表上测得电眼为Rx 的电压降，由Rx = V/I 即可准测计算出Rx 。
接于电流测量回路
中成为电流头的两端(A 、D)，与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B 、C)是各自分开的，许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。
根据这个结论，就发展成双臂电桥，线路图和等效电路图5和图6所示。
标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2，待测电阻Rx 的电流头接触电阻为R ix1、R ix2，都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。
标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2，待测电阻Rx 电压头接触电阻为R x1、R x2，连接到双臂电桥电压测量回路中，因为它们与较大电阻R 1、R 2、R 3、R 相串连，故其影响可忽略。
由图5和图6，当电桥平衡时，通过检流计G 的电流I G = 0, C 和D 两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组（1）
()()
⎪
⎩⎪
⎨⎧+=-+=+=232123223123113R R I R I I R I R I I I R I R I n R R X (1)
解方程组得
⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+++=
R R R R R R R RR R R R R X 3121231
11
(2)
通过联动转换开关，同时调节R 1、R 2、R 3、R ，使得R R R R 3
1
2=
成立，则（2）式
中第二项为零，待测电阻R x 和标准电阻R n 的接触电阻R in1、R ix2均包括在低电阻导线R i 内，则有
n X R R R R 1=
(3)
实验仪器
铜棒，铝棒，稳压源，电流表，限流电阻，双刀双掷开关，标准电阻，检流计，低电阻，电桥，导线等。
本实验所使用仪器有QJ36型双臂电桥（0.02级）、JWY 型直流稳压电源（5A15V ）、电流表（5A ）、R P 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。
棒材金属测试架 实验步骤
用双臂电桥测量金属材料（铜棒、铝棒）的电阻虑，先用（3）式测量Rx,
再求。
1．将铜棒安装在测试架上，按实验电路图接线。
选择长度为40cm ，调节
R 1，R 2为1000调节R 使得检流计指示为0，读出此时R 的电阻值。
利用双刀开关换向，正反方向各测量3组数据。
2．选取长度30cm,重复步骤1。
3．在6个不同的未知测量铜棒直径并求D 的平均值。
4．计算2种长度的
x
R 和
，再求ρ。
5．取铜棒40cm 长度，计算测量值ρ的标准偏差。
6．将铜棒换成铝棒，重复步骤1至5。
实验电路图
注意事项
按线路图电流回路接线，标准电阻和未知电阻连接到双臂电桥时注意电压头接线顺序。
先将铝棒(后测铜棒)安装在测试架刀口下面，端头顶到位螺丝拧紧。
检流计在X1和X0.1档进行调零、测量，不工作时拨到短路档进行保护。
实验数据
直径(mm) 1 2 3 4 5 6 铜棒 5.118 5.097 5.078 5.086 5.073 5.070 铝棒 5.110 5.111 5.120 5.121 5.090 5.108
电阻(Ω) 1 2 3
正向1623 1621 1621
反向1624 1626 1628
电阻(Ω) 1 2 3
正向1206 1205 1205
反向1207 1207 1207
电阻(Ω) 1 2 3
正向745 745 744
反向747 746 746
0.001
R=Ω
n
=
6
E V
121000R R ==Ω
Rn 0.01级 电桥 0.02级
数据处理
分析评定实验结果的不确定度
2x
D R L
πρ=
4
∴2ln ln (
)ln
2ln ln ln x
x D R D R L L
ππ
ρ==++-44
∴2x x dR d dD dL D R L ρ=+-ρ
∴||2||||||x x
dR d dD dL D
R L
ρ=++ρ
∴2222
(
)4(
)()()x R D L x u u u u D R L
ρ=++ρ
∴u ρ=
对铜棒40cm 的测量分析
AD u =0.00737-610⨯m /B u C =∆=估 1.333-610⨯m p t =1.11，p k =1，
P=0.68
D μ==8.233-610⨯m x
R μ=1.1377-610⨯m
/L B C μμ''==∆估=6.666-6
10⨯m
代入不确定度合成公式：
U ρ=-810⨯Ωm ，P=0.68
实验结果
实验讨论和心得体会
实际上即使用了联动转换开关，也很难完全做到R R R R //312=。
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R i 的阻值(R i <0.001Ω)，使(2)式第二项尽量小，与第一项比较可以忽略，以满足(3)式。
本次实验基本达到了实验目的，理解了其原理等。
本实验很重要的一方面是
操作连接电路，在老师的知道下尝试以对原理的理解来记忆电路，然后接线，效果非常好。
课后思考题
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？ 答：如果将标准电阻和待测电阻电流头和电压头互换，又重新带来了接触电阻的
影响，这与四端法的本意相违背。
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？ 答：有影响，电压头接线电阻与123,,,R R R R 串联，123,,,R R R R 的实际值应分别加上它们，而我们在计算是认为它们相对123,,,R R R R 非常小，忽略不计。
但当它们的值较大时我们就不可以忽略了。