双臂电桥测量低电阻(5 页)Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。双臂电桥测量低电阻用惠斯顿电桥测量中等电阻时，忽略了导线电阻和接触电阻的影响，但在测量 1Ω 以下的低电阻时，各引线的电阻和端点的接触电阻相对被测电阻来说不可忽略，一般情况下，附加电阻约为 10-5~10-2Ω。为避开附加电阻的影响，本实验引入了四端引线法，组成了双臂电桥（又称为开尔文电桥），是一种常用的测量低电阻的方法，已广泛的应用于科技测量中。一、实验目的1．了解四端引线法的意义及双臂电桥的结构；2．学习使用双臂电桥测量低电阻；3．学习测量导体的电阻率。二、实验原理1．四端引线法测量中等阻值的电阻，伏安法是比较容易的方法，惠斯顿电桥法是一种精密的测量方法，但在测量低电阻时都有发生了困难。这是因为引线本身的电阻和引线端点接触电阻的存在。图 1 为伏安法测电阻的线路图，待测电阻 RX两侧的接触电阻和导线电阻以等效电阻 r1 、r2、、、 r3 、 r4表示，通常电压表内阻较大，r1和 r4对测量的影响不大，而 r2和 r3与 RX串联在一起，被测电阻（r2+RX+r3）， 若 r2和 r3数值与 RX为同一数量级，或超过RX，显然不能用此电路来测量 RX。若在测量电路的设计上改为如图 2 所示的电路，将待测低电阻 RX两侧的接点分为两个电流接点 C-C 和两个电压接点 P-P，C-C 在 P-P 的外侧。显然电压表测量的是 P-P 之间一段低电阻两端的电压，消除了 r2、和 r3对RX测量的影响。这种测量低电阻或低电阻两端电压的方法叫做四端引线法，广泛应用于科技测量中。例如为了讨论高温超导体在发生正常超导转变时的零电阻现象和迈斯纳效应，必须测定临界温度 Tc，正是用通常的四端引线法，通过测量超导样品电阻 R 随温度 T 的变化而确定的。低值标准电阻正是为了减小接触电阻和接线电阻设有四个端钮。 图 1 伏安法测电阻 图 2 四端引线法测电阻2．双臂电桥测量低电阻用惠斯顿电桥测量电阻，测出的 RX值中，实际上含有接线电阻和接触电阻（统称为 Rj）的成分（一般为 10-3~10-4Ω 数量级），若Rj/RX
