双臂电桥测低电阻接线问题研究及r的测定

杨　欣　郭露芳

(上海理工大学公共实验中心，上海　200093)



双臂电桥测低电阻接线问题研究及r的测定

杨欣郭露芳

(上海理工大学公共实验中心，上海200093)

双臂电桥测低电阻实验测量精确，方法巧妙，被广泛应用于科技测量中.本文从QJ-19型单双臂电桥的基本结构原理出发，结合学生在双桥实验接线中常出现的两种问题，进行相应的理论分析及实验验证.通过这两种错误接线方式的理论推导及实验测试，均得到了按照正确实验无法获得的参量，即粗导线及相应附加电阻r的阻值.这对学生进一步了解附加电阻的数量级、理解实验原理、分析实验误差及培养创新思维具有重要意义.

双臂电桥；接线问题；平衡条件；粗导线及相应附加电阻r

双臂电桥是结合四端引线法与电桥比较法的一种测量低值电阻(<1Ω)的常用方法.该方法可以排除引线电阻与接触电阻等附加电阻的影响，从而实现高精度的测量.然而，由于该实验需学生自主搭建电路，不可避免地出现了各种接线问题[1,2].虽然错误的接线导致无法实现实验结果的正确测量，却让学生深刻地理解了实验原理及仪器的内部情况，并且得到了无法用正常实验步骤测量的物理量.

本文从实验原理及采用的实验装置内部结构出发，对学生常见的两种错误接线问题进行分析和讨论，并从两个错误的接线中确定了粗导线附加电阻r的数量级，对学生理解该实验原理、培养多角度思考及对物理的兴趣有着重要的意义.

1　双臂电桥测低电阻的原理及实验装置

1.1双臂电桥测电阻的原理

双臂电桥测量低电阻的原理如图1所示.R1、 R2、 R3、 R4为桥臂电阻，阻值可调，为提高实验精度，其阻值均为几百欧姆以上.RS和RX分别为标准低值电阻和未知的低电阻，均做成四端引线法，具有C1和C2两个电流端钮及P1和P2两个电势端钮. r为电流端CS2和CX1相连的粗导线电……