双臂电桥测低电阻实验报告
双电桥测低电阻实验报告
双电桥测低电阻实验报告引言双电桥是一种测量电阻的常用工具，它能够通过比较两个电桥的电势差来测量未知电阻的阻值。
本实验旨在通过双电桥测量低电阻，探索其测量原理和使用方法。
实验器材•双电桥仪器•低电阻样品•导线•电源•电压表•电流表实验步骤1. 准备工作首先，保证实验器材的连接正确。
将电源连接到双电桥仪器上，并将电压表和电流表分别与对应的接口相连。
2. 预热双电桥打开电源，预热双电桥仪器。
这样可以使其内部电路稳定，提高测量的准确性。
3. 连接电路将低电阻样品的两端分别与双电桥仪器的对应接口相连。
确保连接牢固，并避免产生接触电阻。
4. 调节电桥平衡通过调节双电桥仪器上的调节旋钮，使其达到平衡状态。
当电桥平衡时，两个电桥的电势差为零。
5. 测量电流和电压打开电流表和电压表，记录电流和电压的数值。
确保测量的是低电阻样品上的电流和电压。
6. 计算电阻值根据测量的电流和电压数值，使用欧姆定律计算低电阻样品的阻值。
将测量结果进行记录。
7. 实验数据处理对测量得到的多组数据进行平均处理，计算出低电阻样品的平均阻值。
可以采用加权平均法，考虑到测量的准确性和误差。
8. 分析结果对实验数据进行分析，比较不同样品的阻值，观察其差异。
可以使用统计学方法对数据进行处理，分析其可靠性和显著性。
结论通过双电桥测量低电阻实验，我们成功地测量出了低电阻样品的阻值。
实验结果表明，双电桥是一种可靠的工具，能够准确测量低电阻的阻值。
总结在本实验中，我们学习了双电桥测量低电阻的原理和方法。
通过实际操作，我们深入理解了双电桥的使用步骤和注意事项。
同时，我们也了解到了实验数据处理和分析的重要性，以及如何从实验结果中得出结论。
参考文献无。
双臂电桥测低电阻实验报告
《基础物理》实验报告学院: 国际软件学院专业: 数字媒体技术2011 年 6 月3日实验名称双臂电桥测低电阻姓名陈鲁飞年级/班级10级原软工四班学号25一、实验目的四、实验内容及原始数据二、实验原理五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等)三、实验设备及工具六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论)一、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与接触电阻就是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。
例如用安培表与毫伏表按欧姆定律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R i3与R i4,因此她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得到的电阻就是(Rx+ R i1+ R i2)。
当待测电阻Rx小于1时,就不能忽略接触电阻R i1与R i2对测量的影响了。
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 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)就是各自分开的,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,线路图与等效电路图5与图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R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。
大学物理实验报告 双臂电桥测低电压
实验报告双臂电桥测低电压电阻值按其大小可分为高、中和低三种阻值，100kΩ以上称为高电阻，中电阻得范围约在1Ω-100kΩ，1Ω以下的电阻称为低电阻。
不同的电阻，测量方法的不同。
惠斯通电桥用来测量中值电阻时，可以忽略接触电阻及连接导线的电阻（称为附加电阻，约为10-4~10-2Ω）带来的影响。
但是，在测量1Ω以下的低电阻时就不行了，例如：测量电阻值为0.01Ω的电阻时，若接触电阻为0.01Ω左右时，其百分比误差为0.010.01=100%，这就无法得出测量的结果。
根据惠斯通电桥原理改进的双臂电桥（又称为开尔文电桥）利用补偿法修正系统的误差，能够较高地消除附加电路带来的影响，适合于测量10-5~10-2Ω范围内的电阻。
关键词：电阻；惠斯通电桥；双臂电桥一、实验目的1．了解双臂电桥测电阻的原理和方法；2．用双臂电桥测导体的电阻率ρ和电阻温度系数α。
二、实验原理如图7-5-1所示是惠斯通电桥测电阻原理的线路图，如果待测电阻RX 是低电阻，RS也应该是低电阻，R1和R2可以用高电阻。
虽然，连接R1和R2的四根导线的电阻和接触电阻相对于高电阻R1和R2可以忽略。
但是，连接待测电阻RX和低电阻RS导线的电阻和接触电阻相对于低电阻RX 和低电阻RS来说，对测量的结果的影响就不可以忽略。
所以，惠斯通电桥不能测低测电阻，要测低电阻就必须改进。
为了消除上述接触电阻的影响，首先研究用伏安法测金属棒电阻R的情况，如图7-5-2(a)所示。
途中电流I在A处分为I1和I2两分支电流，考虑接线的电阻和接触电阻：I1流经A点处电流表和金属棒间的接触电阻r1再流入R;I2流经A点处电压表和金属棒间的接触电阻r3再流入电压表。
同理可知，当I1和I2汇合到B点时，必须流过r4和r2。
因此，可以把r1和r2看作与R串联。
而把r3和r4看作与电压表串联，它们的等效电路如图7-5-2（b）所示。
如此说来，电压表上的指示值包括了r1、r2和R上的电压。
【精品】大学物理设计性实验双臂电桥测低电阻实验报告1
【精品】大学物理设计性实验双臂电桥测低电阻实验报告1摘要本实验介绍了用双臂电桥测量低电阻的方法，并利用数据来计算样品的电阻值，双臂电桥的精确度在0.005Ω以内。
该实验结果表明，样品的电阻大于测量范围，应用更大的电压可以提高测量精度。
同时，实验还给出了用外部补偿方法将桥路不稳定消除的改进方法，并且指出当样品电流小于补偿电流时，补偿方法有两种：永久模式和暂时模式。
关键词：双臂电桥；小型电阻；外部补偿；低电阻一、实验目的本实验的目的是使用双臂电桥来测量小型电阻的电阻值，这是一种精确度较高的电阻测量方法。
二、实验原理本实验利用双臂电桥方法来测量小型电阻的电阻值。
电桥是一种用来检测电阻和电阻不可见的仪器。
经典的双臂电桥由四个部分组成：比较电池，两个标准桥电阻R1和R2，以及待测电阻Rx。
由此可知，当待测电阻满足下列条件时，双臂电桥就能够较准确地测量出电阻：R2/R1= Rx/X（X为可变电阻）三、实验器材1．双臂电桥；2．小型电阻；3．电流表；4．电源；四、实验流程1. 将小型电阻接入双臂电桥，用电流表测量出桥路电流I。
2. 调节可变电阻X，直到电桥稳定为止，可以得到电桥稳定时的电流值Ip。
3. 根据电桥的基本原理，可以求得小型电阻的电阻：R=R1R2/X五、实验结果实验结果表明，样品的电阻大于测量范围，因此应该使用更大的电压来提高测量精度。
例如，相对于0.1V，1V的电压可以使测量精度提高10倍。
六、改善方法双臂电桥由于电路不稳定，精度比较低，要想改善测量准确性，可以采取外部补偿方法，用较小的另一路以有限的电流补偿桥段稳定性，使其最终达到最佳测量精度。
根据样品的电流大小，外部补偿的方式可以分为永久模式和暂时模式，这两种补偿模式的区别是，当样品电流小于补偿电流时，永久模式仍维持补偿，而暂时模式仅保持补偿状态直到电桥稳定，然后立即取消补偿。
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
单双臂电桥实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解和掌握惠斯通电桥和双臂电桥的原理及其应用。
2. 学会使用电桥测量电阻值，并了解其误差来源和减小方法。
3. 通过实验，加深对电阻、电压、电流等电学基本概念的理解。
二、实验原理1. 惠斯通电桥：惠斯通电桥是一种测量电阻值的仪器，其原理是基于电桥平衡条件。
当电桥平衡时，即对角线两端的电势相等，通过调节电阻箱，使电桥达到平衡状态，此时可计算出待测电阻的值。
2. 双臂电桥：双臂电桥是一种用于测量低电阻的仪器，其原理与惠斯通电桥类似，但采用了四端接法，以消除接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。
当电桥平衡时，可计算出待测电阻的值。
三、实验仪器1. 惠斯通电桥2. 双臂电桥3. 待测电阻4. 电阻箱5. 检流计6. 直流电源7. 导线四、实验内容1. 惠斯通电桥测量电阻（1）将待测电阻连接到惠斯通电桥的X端。
（2）闭合开关，调节电阻箱，使电桥达到平衡状态。
（3）记录电阻箱的阻值，即为待测电阻的值。
2. 双臂电桥测量低电阻（1）将待测电阻连接到双臂电桥的X端。
（2）闭合开关，调节电阻箱，使电桥达到平衡状态。
（3）记录电阻箱的阻值，即为待测电阻的值。
五、实验结果与分析1. 惠斯通电桥测量电阻实验结果显示，使用惠斯通电桥测量电阻时，测量值与实际值基本一致，误差较小。
2. 双臂电桥测量低电阻实验结果显示，使用双臂电桥测量低电阻时，测量值与实际值基本一致，误差较小。
六、实验结论1. 惠斯通电桥和双臂电桥都是测量电阻的有效方法，具有操作简单、精度较高的特点。
2. 在测量低电阻时，采用双臂电桥可以消除接触电阻和导线电阻的影响，提高测量精度。
3. 通过实验，加深了对电阻、电压、电流等电学基本概念的理解。
七、实验注意事项1. 在进行实验前，应仔细阅读实验指导书，了解实验原理和操作步骤。
2. 在连接电路时，应注意正确连接各个元件，避免短路或接触不良。
3. 在调节电阻箱时，应缓慢调节，避免过快导致电桥失衡。
双臂电桥测低电阻实验报告
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：
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
4.981
4.986
4.985
4.988
40cm铝棒接入电路时电阻（
755
750
753
751
757
50cm铜棒接入电路时电阻（
2006
2001
2010
2.电流表（5A）、7.RP电阻、
3.直流复射式检流计（C15/4或6型）8..0.001 标准电阻（0.01级）、
4.超低电阻（小于0.001 连接线9.低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根）、
5.双刀双掷换向开关、、千分尺、导线等。
四．实验内容及原始数据
用双臂电桥测量金属材料（铜棒、铝棒）的电阻率 ，先用（3）式测量Rx,再用 求 。
2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，使得月日
2003
2005
40cm铜棒接入电路时电阻（
大学物理设计性实验双臂电桥测低电阻实验报告1
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：用双臂电桥测低电阻班级：姓名：学号：指导教师：原始数据记录：实验原始数据1、测金属棒的电阻率室温：C 仪器误差:千分尺: 直尺:电桥:倍率10-2:2％Rx+2、测金属棒电阻的温度系数l=实验提要：《用双臂电桥测低电阻》实验提要实验课题及任务对于粗细均匀的圆金属导体，其电阻值与长度L 成正比，与横截面积S 成反比，S LR ρ=，式中，ρ为电阻率。
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，转变关系可用下式表示：)1(20⋅⋅⋅+++=T t R R t βα，要求不高时，可近似以为：)1(0t R R t α+=，其中α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，所以需要用双臂电桥来测量。
《用双臂电桥测低电阻》实验课题任务是：按照所学的知识，设计测量金属棒的电阻率ρ和电阻温度系数α。
学生按照自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用双臂电桥测低电阻》的整体方案，内容包括：(写出实验原理和理论计算公式，研究测量方式，写出实验内容和步骤。
)，然后按照自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处置，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物和阅读仪器利用说明书，了解仪器的利用方式，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 选择实验的测量仪器，设计出实验方式和实验步骤，要具有可操作性。
⑶ 按如实验情形自己肯定所需的测量次数。
⑷ 应该计算法和图解法处置数据。
实验仪器直流双臂电桥，金属棒制作成的四端电阻，直尺，游标卡尺，热水槽，热水等，实验所用公式及物理量符号提示⑴ 电阻率公式：SLR ρ= 其中ρ为电阻率。
若已知导体的直径d ，则： Ld R42πρ=⑵ 金属导体电阻跟测试的关系式：)1(20⋅⋅⋅+++=T t R R t βα要求不高时，可近似以为：)1(0t R R t α+=评分参考(10分)⑴ 正确写出实验原理和计算公式，2分。
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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36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、
标准电阻（0.01级）、超低电
阻（小于连接线、低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根）、直流复射式检流计（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40，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
R=Ω
0.001
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 m Ω）
-80.0273)⨯10
P=0.68
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。