开尔文电桥测金属电阻率实验报告（开尔文电桥测金属电阻率实验报告）

开尔文电桥测金属电阻率实验报告

引言

电阻率是材料的基本物理性质之一，它反映了物质本身的导电特性和电阻程度。在工程设计和材料选择中，电阻率通常是一个重要的指标。而测量金属电阻率的方法有很多种，其中开尔文电桥法被认为是最精确的一种方法。

实验目的

本次实验旨在通过开尔文电桥测量不同金属材料的电阻率，了解电桥测量的原理、方法，以掌握实际测量技巧，并对金属材料的电阻率进行比较和分析。

实验过程及结果

（一）实验准备

1. 实验仪器与材料：

1）开尔文电桥仪、直流稳压电源、卡瓦伊电流表、μV微电压计等。

2）铜、铁、铝、镍、铬五种金属，用砂纸擦净表面，切成0.1mm * 5mm的丝。

2. 实验准备工作：

1）接通电源，使电桥仪表指针归零，放置样品丝，并调整微调头使电桥平衡。

2）测量前需要调整电桥，以便测量前能知道电口系数、电流和电压的标度。

（二）实验步骤

1. 待电桥调整平衡后，加入待测物品，读取电桥右臂上的阻值R0。

2. 让稳步电源输出一个稳压恒流I，使电桥数值大于R0，加入待测物品，调节电桥臂指针到零位置，读取电桥左臂上的阻值Rx。

3. 移动开关S，使稳步电源反相，使电桥右臂读数大于Rx，调整电桥臂指针到零位置，读取电桥左臂上的阻值Ry。

4. 移动开关S使稳步电源反相恢复，调整电桥臂指针到零位置，读取电桥左臂上的阻值Rz。

（三）实验结果

分别用开尔文电桥测量了铜、铁、铝、镍、铬五种材料的电阻率，实验结果如下表所示：

金属

电阻率 ρ（10^-10 Ω·m）

铜

1.72

铁

9.71

铝

2.65

镍

6.99

铬

1.49

实验结论

由实验结果可知，不同金属材料的电阻率存在明显的差异，这与各材料导电性质的本质有关。同时，通过开尔文电桥法的测量，能够准确地得到不同材料的电阻率，为工程设计和材料选择提供了重要的科学依据。