メートルブリッジの実験で

質問

メートルブリッジの実験で、分からない点が３点あります。
目的は、『メートルブリッジを用いて、未知の抵抗線の抵抗と抵抗率を測定する。』です。

(1)標準抵抗の値はどのように選ぶべきか。
　電池１．５Ｖで、電流計は４０ｍＡでした。
　また、未知の抵抗線は約１０Ωくらいでした。
　ここで、標準抵抗は１０Ωを選ぶのが正解なんですが、なぜ、１０Ωを選ぶといいのでしょうか。テスターで抵抗の大きさははかってないです。

(2)回路図において、すべり抵抗をなぜ入れる必要があるのか。
　回路図です。 －－－－電池ーーーーー-
　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　ーｗｗｗｗｗｗｗ　　　　　　電　流　計　Ａ
　　　　　｜　すべり抵抗器　　　　　　　　　　|　　
　　　　　｜　　　　メートルブリッジ　　　　　　|
　　　　　｜ｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ
　　　　　｜　　　　テスター↑　　　　　　　　　|
　　　　　｜　　　　　　ーーー　　　　　　　　　　|
　　　　　｜　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　|
　　　　　｜　　　　　検流計　　　　　　　　　　|
　　　　　｜　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　|
　　　　　｜ｗｗｗｗ－－－ー未知の抵抗線　　
　　　　　　標準抵抗
　すべり抵抗は、常に最大で使用しました。

(3)この実験のように数Ω以下の低い抵抗を測定する場合、配線のときの接触抵抗に注意する必要がある。回路図のどの部分に、特に注意が必要か。また、接触抵抗があると、式はどうなるか。

くどくなってしまいましたが、(1)(2)(3)どれか１つでもお願いします。
また、電池：１．５Ｖでした。

回答No.1

KEN_2 · ベストアンサー

ホイ－トストンブリッジの実験ですね！

個々に回答する前にブリッジ回路の概念を説明します。
１．ブリッジ回路は、「未知の抵抗線」の抵抗に近い「標準抵抗値」を選ぶと「メートルブリッジ」の中心付近でバランスします。
２．「未知の抵抗線」の抵抗の倍・半分の「標準抵抗値」で「メートルブリッジ」の有効範囲を使えます。

(1)上記１．となります。

(2)もし、「未知の抵抗線」が短絡か低抵抗の場合、「標準抵抗」に大電流が流れます。
　電流は、1.5V/10Ωで150mA で高価な「標準抵抗」が劣化します。
＊「電流計 Ａ」が40mAから「すべり抵抗器」は 37.5Ω以上を必要とします。
　Ｒ = Ｅ／Ｉ から1.5V/0.04A で37.5Ω

(3)「未知の抵抗線」の両端です。回路図で示すと、
「標準抵抗」－「未知の抵抗線」－「メートルブリッジ」の「－」部分です。

(3)-1接触抵抗があると、式はどうなるか。？
「未知の抵抗線」＋ 「接触抵抗」が加算され測定誤差が発生します。

お礼

一つひとつに丁寧な回答ありがとうございました。
とても参考になりました。