使用米尺桥测量给定导线的电阻并测定其材料的电阻率实验

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引言

为了确定材料的电阻率，米尺桥被广泛用于不同材料的测量。不同的材料需要被用于成功地进行实验，同时需要采取一些预防措施来避免任何不必要的误差。在本教程中，重点介绍了利用米尺桥测定材料的电阻率。此外，本研究旨在通过应用米尺桥来确定任何给定材料的电阻率。

关于米尺桥

米尺桥或滑线电桥是一种基于惠斯通电桥原理工作的装置。在大多数情况下，使用惠斯通电桥原理测量导线的电阻，成功的实验证明了米尺桥应用的有效性。米尺桥包含一根长1米的电阻丝，它通过改变横截面积来延伸区域。在该仪器中，所用电阻丝的端点连接到一个电池上，该电池也通过一个键（Coolgyan，2022）夹紧。此外，“R”表示跨越间隙的未知电阻连接器。

图1：米尺桥示意图

使用的材料

列出成功构建实验并利用米尺桥所需的材料清单。为了理解连接所用电阻丝的电阻率值，还需要其他几种材料。此外，电流计或电路对于实验来说极其有用。此外，需要使用电池消除器、电阻箱和滑动触头作为导体。实验的应用应使用砂纸和其他用于测量目的的材料（Parate，Chandel & Shekhar，2020）。诸如螺旋测微器、电阻丝、米尺和三角板之类的材料对于测量目的极其有用。为了使实验成功，必须使用上述提供的材料才能获得适当的结果。

理论

图2：惠斯通电桥原理

米尺桥是一种有用的用户设备，可用于通过均匀横截面区域进行实验。惠斯通电桥原理的应用对于建立实验和测量给定材料（在本例中，材料称为电阻丝）的电阻率值至关重要；学生可能会由于关注该想法的复杂性而遇到具有挑战性的概念。但是，如果提供额外的决心和指导，则可以轻松地在较短的时间内理解此愿景（Li 等人，2019）。学生应该掌握基本概念，这将使他们能够更好地理解惠斯通电桥理论，以便通过实验测量给定材料的电阻率。

根据上述理论，“L”是电阻丝的长度，“R”是电阻丝的半径，用于理论中完成实验。

步骤

图3：电流计

在准备好所需的材料后，学生应注意与惠斯通电桥理论相关的因素。需要使用给定材料（电阻丝）实验电阻丝的电阻率的学生，需要使用上述提供的理论和原理应用电路图以获得最佳结果（Salenko *等*，2021）。需要确定间隙以连接点并形成一个循环，这将有助于在后续步骤中移动。

电阻箱需要组合在 A 和 B 点之间的左侧孔径中。此外，其他连接需要与电路图中相同的方式进行说明。在继续下一步之前，需要确保电阻箱包含 2 欧姆的电阻。学生需要确保从电阻箱中取出的 12 个值需要使滑动触头靠近电阻丝的中心，并且避免任何类型的偏转。在下一步中，学生需要拉伸电阻丝以使用米尺来测量其距离（Parate，Chandel & Shekhar，2020）。当可以使用螺旋测微器测量电阻丝直径时，它变得有用，可以在四个方向上进行测量以保持幅度垂直。在最后阶段，记录观察结果将产生实验结果。

观察结果

给定电阻丝的长度估计为 L = ………… cm

电阻箱中的电阻，R（欧姆）	AB 长度	BA 长度	未知电阻
‘0.5’	‘58.3’	‘41.3’	‘0.35’
‘0.7’	‘60.7’	‘39.3’	‘0.45’
‘1’	‘61.9’	‘38.1’	‘0.61’
‘1.5’	‘61.1’	‘38.9’	‘0.95’

表 1：未知电阻 (X) 表格

结论

在本教程中，重点介绍了给定材料（电阻丝）的电阻率。在本教程中，考虑了对电阻率的理解。关于上述功能的理解是使用基于惠斯通电桥正确表示所遵循的有用技术的等效知识的收集。根据该原理，米尺桥的有效性可以帮助研究人员使用电流计找到材料的实际电阻率。

常见问题

Q1. 在测量电阻率时需要采取哪些预防措施？

答：导线之间的连接需要整洁干净，以避免在计算过程中电阻率损失。导线不应成环状使用，并且插头需要连接到电阻箱。

Q2. 米尺桥有什么用？

答：该设备可用于根据特定理论确定导体的未知电阻率。

Q3. 本教程中使用的正确公式是什么？

答：根据惠斯通电桥原理，理论在以下部分中提到 X/R = l/ (100-l)，并且未知电阻可以估计为 X = R x l/(100-l)。