用双臂电桥测量低电阻

实验十二 用双臂电桥测量低电阻 【实验目的】 1、了解双臂电桥的构造和原理，学会用它测量低电阻。 2、测定铜、铝线及铁线的电阻率。。 【仪器和用具】 QJ19 型直流单双臂电桥，待测电阻棒（铜、铝或铁），螺旋测微器，四端低电阻测试夹具，直流稳压电源，安培表，灵敏检流计，标准电阻（0.01 级），滑线变阻器，双刀换向开关，导线等。 【实验原理】 电阻按其阻值的大小来分，大致可以分为三类：在1 以下的为低电阻，在61 ~ 10  之间的为中电阻，610  以上的为高电阻。不同阻值的电阻，测量方法不相同。惠斯登电桥适用于测量中电阻。双臂电桥（又称开尔文电桥）是根据惠斯登电桥原理改进而成，它能够较好地消除或减小连接导线的电阻和接触电阻（称为附加电阻，约2410~10）带来的影响，适合于测量阻值在1~10 5范围内的低电阻。如测量金属材料的电阻率、电机、变压器绕组的电阻、低阻值线圈电阻等。因为一般地说，附加电阻即导线本身的电阻和接点处接触电阻约为0.001 左右，用惠斯通电桥测中电阻时，可忽略其影响，但用它测低电阻时，就不能忽略了，例如所测低电阻为 0.01 ，则附加电阻的影响可达 10%。若所测低电阻在0.001 以下，就无法得出测量结果了。 精确测定低值电阻的关键，在于消除接线电阻和接触电阻的影响。下面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。例如用电流表和电压表按欧姆定律IUR 测量电阻R ，设 R 在 1以下，按一般接线方法用如图 12-1（a）所示的电路。由图12-1（a）可见，如果把接线电阻和接触电阻考虑在内，并设想把它们用普通导体电阻的符号表示，其等效电路如图 12-1（b）所示。其中1r 、2r 分别是连接安培表及变阻器用的两根导线与被测电阻两端接头处的接触电阻及导线本身的接线电阻，3r 、4r 是电压表和电流表、滑线变阻器接头处的接触电阻和接线电阻。通过电流表的电流 I 在接头处分为1I 、2I 两支，1I 流经安培表和 R 间的接触电阻再流入 R ，2I 流经电流表和电压表接头处的接触电阻再流入电压表。因此，1r 、2r 应算作与 R 串联；3r 、4r 应算作与电压表串联。由于1r 、2r 的电阻与 R 具有相同的数量级，甚至有的比 R 大几个数量级，故电压表指示的电位差不代表 R 两端的电位差。也就是说，如果利用电压表和电流表此时所指示的值来计算电阻的话，不会得mV ＋ － R0 K K 图 12-1 电阻一般接法...