物理實驗研究性報告.doc

雙電橋測低電阻研究性實驗報告【關于電阻】在物理學中，用電阻（Resistance）來表示導體對電流阻礙作用的大小。導體的電阻越大，表示導體對電流的阻礙作用越大。不同的導體，電阻一般不同，電阻是導體本身的一種特性。電阻元件是對電流呈現(xiàn)阻礙作用的耗能元件。電阻元件的電阻值大小一般與溫度，材料，長度，還有橫截面積有關，衡量電阻受溫度影響大小的物理量是溫度系數(shù)，其定義為溫度每升高1時電阻值發(fā)生變化的百分數(shù)。電阻是所有電子電路中使用最多的元件。 【開爾文雙電橋測低電阻】 單電橋橋臂上的導線電阻和接點處的接觸電阻約為10-3量級。由于這些附加電阻與橋臂電阻相比小得多，故可忽略其影響。但若用它測以下的電阻時，這些附加電阻對測量結果的影響就突出了。開爾文雙電橋可用于測量10-6的電阻，有效地消減了附加電阻的影響。【儀器】指針式檢流計、直流穩(wěn)壓電源、滑線變阻器、待測電阻、開關、導線、電流表、QJ19型單雙電橋【原理】）雙電橋線路結構及消減附加電阻影響的原理（）、（）為雙電橋線路結構及其等效電路。雙電橋在線路結構上與單電橋有兩點顯著不同：待測電阻x和橋臂電阻N（標準電阻）均為四端接法；增加兩個高阻值電阻3、4，構成雙電橋的“內臂”。雙電橋及其等效電路四端電阻外側的兩個接點稱為電流端，通常接電源回路，從而將電流端的附加電阻折合到電源回路的電阻中。圖中，1、1兩接點的附加電阻折入了電源內阻。1、3兩接點用短粗導線相連，設1、3間附加電阻為。后面將證明，若1、2、3、4及N滿足一定條件，即可消減對測量結果的影響。四端電阻內側的兩個接點稱為電壓端，通常接高電阻回路或電流為零的補償回路。圖中，2、2端接觸電阻分別并入1、2；2、4端接觸電阻分別并入3、4。由于1、2、3、4本身電阻很高，所以這些附加電阻對它們的影響甚微。此外，電壓端之間的部分即為低電阻本身，無另外的連接導線，故有效地消除了導線電阻的影響。）雙電橋的平衡條件調節(jié)平衡，就是調節(jié)電阻1、2、3、4和N，使、兩處等電位，檢流計電流g。由圖（）中所示電流方向，考慮到11，22，33，44，可列出方程聯(lián)立求解得（）雙電橋在結構上盡量做到使上式第二項滿足，故該式就是雙電橋的平衡條件。只要待測低電阻按四端接法接入測量，就可像單電橋那樣用來計算x了?！緦嶒炓蟆浚ǎ┌磮D接線。經(jīng)檢查后接通電。電源要按恒流源使用，電流調節(jié)為.。（）根據(jù)實驗室提供的粗估值選定1=2=100值。（）依次正反兩次測量銅棒長為40cm、35cm、30cm、25cm、20cm、15cm、10cm、5cm時的電阻。（d）多次測量銅棒的直徑來計算橫截面積實驗原始數(shù)據(jù)記錄電壓15V 電流1A 1=2=100銅棒直徑：(1)4.01mm；(2)4.02mm；(3)3.98mm；(4)4.01mm；(5)4.02mm；(6)4.00mm；(7)4.00mm；(8)4.00mm銅棒不同長度值對應的3和4的值：銅棒長度（cm)510152025303540電阻值（正測）（） 31.50 61.54 92.15 120.61 150.19 181.06 211.21 239.77電阻值（正測）（） 30.00 61.10 91.66 119.91 148.68 180.36 209.91 238.77實驗數(shù)據(jù)處理銅棒平均直徑d=4.005mm橫截面積=1.260*按一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)：令x=l、y=R，并設一元線性回歸方程y=ax+b，其中（m)()10.0530.750.0025 945.56251.537520.1061.320.0100 3760.14246.13230.1591.900.02258445.6113.78540.20120.260.0400 14462.467624.05250.25149.440.0625 22332.313637.3660.30180.710.0900 32656.104154.21370.35210.560.1225 44335.513673.69680/40239.270.1600 57250.132995.708平均0.225 135.526250.06375 .4808438.31由一元線性回歸法的計算公式：，求得b= 595.55 =0.0075/m0.999極接近于1，說明R與l高度線性相關。10.880.00013/m =(0.00750.0001)/m實驗總結在本次實驗中，從操作上來說，我學會了使用QJ19型單雙電橋、檢流計等以前沒用過的電學實驗儀器，熟練了電學實驗的基本步驟、基本操作，比如電路的連接、電路故障的解決、電路的設計等等。從實驗操作上來說收獲很大，實驗技巧和技能得到一定