双臂电桥测低电阻实验报告(精编文档).doc
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。
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。
用双臂电桥测量低电阻
双臂电桥测量低电阻【实验目的】1. 了解双臂电桥测低电阻的原理和方法.2. 了解附加电阻对低电阻测量的影响及消除方法.【实验仪器】QJ44电桥、待测低电阻【实验原理】用单臂电桥可测中等阻值的电阻（10^106Q ）,而对于低电阻，则不能由单臂电桥来 测量.主要是因为连接导线的电阻和接点间的接触电阻（我们称之为附加电阻，数量级为 （10-^10-* Q ）的影响，会使测量结果产生较大的误差.为了减小误差，我们采用双臂电桥 （亦称开尔文电桥）来测量低电阻.1. 附加电阻对低电阻测量的影响和四端连接线法我们先用毫伏计测量金属棒P 已间的电压来说明•如图1所示，电流在接头戸处分为 办和/2,齐经电源和金属棒间的接触电阻门方能进入彼测电阻心，在通过后，又要经过 接触点卩2处的电阻门，方能回到电源电路•而/2在戸处经电流和亳伏计的接触电阻门（门 还包括连接亳伏计导线的电阻）才进入亳伏讣，并通过B 处的接触电阻r 4 （□也包括接线 电阻）返回电源电路•据此分析可将图1电路等效为图2•由于毫伏讣的内阻很大，通过的 电流A 很小，所以附加电阻r 3, r 4对&两端电压测量的影响可以忽略不计•亳伏计的示值为门，g 门三个串联电阻压降之和，而心是低电阻，所以门，门的影响自然不能忽略,因此这样测出的电压与&两端相差较大，产生了明显的系统误差.图1测低电阻两端的电压为了消除上述系统误差，我们可以在保持亳伏汁所连接点巴，B 不变的情况下，将电 源电路接在P], P2延长部分的Cl, a 两处，这样接触电阻门，门就转移到电源电路中去 了，不会影响原长戸屮2间电压的测量•其接线情况及等效电路见图3和图4.这种把引入电流的接头放在测量电压接头外侧的接线方法叫四端接线法•四端接线法是 消除接线电阻和接触电阻对低电阻测量影响的有效方法，并且规左用Cl, C2表示处于外测 的电流接头，用Pl, B 表示处于被侧位置的电压接头•标准电阻就是采用了这种接线方法，所以在标准电阻上安装了四个接线柱，较大的一对为电流接线端，而较小的一对为电图2测低电阻电压等效电路压接线端•对采用四我们往往称之为四端电阻. 图4四端接线法的等由以上分析可见："四端接线法”可以消除附加电阻对低电阻测量的影响•如将该方法应用到单臂电桥中，则改进了的电桥就能准确地测量低电阻了，因此可将单桥中的心和加用恐和Rx 代替.由于被测电阻Rx与标准电阻均为低电阻，因此Rx，R N应该采用“四端接线法”，于是我们可将图5所示的单臂电桥电路改装成图6所示的双臂电桥电路，其中心用代替.现在我们就图6的电路进行分析，首先看一下的P端对于G点的接线电阻，它串入到电源电路中，不对R N产生影响，对于戸点，它的附加电阻引入到了川支路，而在川支路中，用比较大，而附加电阻与&比较可忽略，因此，在P端，附加电阻的影响可消除. 同理Rx的Q端的附加电阻的影响也可消除.我们再来看一下Rx的M端，对于A点，它的附加电阻可引入到P?A支路，若在此支路上加大一个电阻心，如图7所示，即可消除B点附加电阻的影响•对于C?点的附加电阻,它与C点的附加电阻和导线电阻暂计为r.同理&的N端中的/¥与A情况相同•因此，在7YA支路也加上一个大电阻凡'，这样在图7中仅附加电阻/■对测量的影响未消除.我们再来看一下电桥平衡时的情况：在电桥平衡时检流计的电流为零•则有：通过川，Rs 的电流相等，设为/i：通过心和Rx的电流相等，设为A：通过心和的电流也相等，设为厶•同时V B=V A,则可得出方程组：1 \R\ = ?2 心 +尺2【As = J2R X + h R S ' Z3(/?2 + /?/) = (Z2-/3)r解上述方程组可得(1)rR2 R s Rs9R2+R s f + r[ & R2)R pr"使才二瓦’则式（1）变为(2)即可消除厂的影响.因此我们只要使&与心,Rs与Rs'同步变化,即：R I=R2, Zs僦可达到目的.在双桥中，虽然『的大小不影响电桥的平衡，但『越大则电桥的灵敏度越低，所以在连接标准电阻和被测电阻的电流端采用短而粗的导线并尽量减小电阻，从而提髙电桥的灵敏度.同时要注意，在连接时一泄要接牢固，当心附加接触电阻的影响.3. 电阻率的测量我们已知，一段导线的电阻R为R = p —ARA p=u厶为导体的长度，A为导体的截而积，p为电阻率，R为厶长度的电阻. 对于圆柱体有D为导体的直径.如图8为QJ44型双臂电桥而板布置图。
双臂电桥测低电阻实验
双臂电桥测低电阻【实验目的】1.学习掌握双臂电桥的工作原理、特点及使用方法。
2.掌握测量电阻的特殊性和采用四端接法的必要性。
3.学习利用双臂电桥测低电阻，并以此计算金属材料的电阻率。
【实验仪器】QJ36 型双臂电桥（0.02 级）、JWY型直流稳压电源（5A15V）、电流表（5A）、RP 电阻、双刀双掷换向开关、0.001Ω标准电阻（0.01级）、超低电阻（小于0.001Ω)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（AC15/4 或 6 型）、千分尺、导线等。
【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R i3和R i4,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+R i1+R i2）。
当待测电阻Rx小于1W时，就不能忽略接触电阻R i1和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)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R1、R2、R3、R相串连，故其影响可忽略。
双臂电桥测低电阻实验报告(2)
《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R3和R4,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/1得到的电阻是（Rx+ R1+ R2）。
当待测电阻Rx小于n 时，就不能忽略接触电阻R1和R2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，实验名称一、实验目的二、实验原理三、实验设备及工具陈鲁飞双臂电桥测低电阻年级/班级I 10级原软工四班I学号I__2010302580145四、实验内容及原始数据五、实验数据处理及结果（数据表格、现象等）六、实验结果分析（实验现象分析、实验中存在问题的讨论）、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，图1测量电阻的电路图3方式，将低电Rx的电压降，由D）,与接于电压（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需要将接线方式改成下图阻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 = 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、测量回路中称电压接头的两端式。
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 n1、R in2，待测电阻Rx 的电流头接触电阻为R x1、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 头接触电阻为Ri 、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 3、R 相串连，故其影响可忽略。
Kad Rial H R---- 1 \\ --- ----------- 1：^—-E KRp®、双胃电桥电路—R 诫 R 迢 H R 虫41 ----亠P -- - ---E K石图0双臂电情电路苇效电路由图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）Rl 、R n2，待测电阻Rx 电压 R 、R 2、 屛R?飞农=8十鼻*仏—A ）^1 = *』鸟亠尽）(1)解方程组得珀=瓦峋+兔乜+&\& A丿通过联动转换开关，同时调节R1、R 2、R3、R,使得对艮成立，贝y（ 2）式中第二项为零，待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻R ini、R ix2均包括在低电阻导线R内,则有实际上即使用了联动转换开关, 也很难完全做到瓦国=时氏。
双臂电桥测低电阻实验报告
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，使得测量结果不正确。
教
师
评
语
评阅教师：年月日
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。
铜棒直径平均值
测量所得电阻的平均值
那么计算得
直径D的测量列的标准差为
取P=0.95，查表得t因子tP=2.57，那么测量列D不确定度的A类评定为
仪器（千分尺）的最大允差Δ仪=0.001mm，按照正态分布算，测量列的不确定度的B类评定
那么合成不确定度
电阻R的测量列的标准差为
取P=0.95，查表得t因子tP=2.57，那么测量列R不确定度的A类评定为
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：
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《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
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R i3和R i4,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+ 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和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)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）
(1)
解方程组得
(2)
通过联动转换开关，同时调节R 1、R 2、R 3、R ，使得
成
立，则（2）式中第二项为零，待测电阻Rx 和标准电阻Rn 的接触电阻R in1、R ix2均包括在低电阻导线R i 内，则有
(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R i 的阻值(R i <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 ）、
2. 电流表（5A ）、 7.R P 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 。
1．将铜棒安装在测试架上，按实验电路图接线。
选择长度为50cm ，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40cm,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
和，再求。
5．取40cm 长度，计算测量值的标准偏差。
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
4.991 4.995 4.998 4.992 4.990 铝棒直
径（mm）
4.984 4.981 4.986 4.985 4.988 铜棒直
径（mm）
40cm铝
755 750 753 751 757 棒接入
电路时
电阻
（）
50cm铜
2006 2001 2010 2003 2005 棒接入
电路时
电阻（）40cm铜棒接入电路时电阻（）
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