交流電橋?qū)嶒?yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)：交流電橋 實(shí)驗(yàn)時(shí)間：【實(shí)驗(yàn)概述】交流電橋是測(cè)量電感，電容中精度最高的測(cè)量儀器，也是實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)量儀器?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蟆? 學(xué)習(xí)用交流電橋測(cè)量電容,電感及其損耗的方法。2 了解交流電橋的平衡原理，掌握調(diào)節(jié)平衡的方法。【儀器及用具】TFG2000系列DDS函數(shù)信號(hào)發(fā)生器（做交流電源用），JK08型交流檢流計(jì)，數(shù)字萬用表，電阻箱，標(biāo)準(zhǔn)電容器，可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電感，待測(cè)電容及待測(cè)電感。【實(shí)驗(yàn)原理】1 交流電橋的平衡條件交流電橋的電路形式與直流電橋相同，并且都是采用比較法進(jìn)行測(cè)量。其電路如圖14-1所示。交流電橋的交流信號(hào)為Us；指零器G采用高靈敏度的交流毫伏表或交流檢流計(jì)等；橋臂中各元件不都是電阻

2、，它們也可以是電容、電感或R L C的組合回路等。由于交流電橋中含有電感，電容等元件。因此，電橋的平衡條件為VB=VD，即兩個(gè)交流電壓相等的條件不只是電壓幅度相同，還要相位相同，根據(jù)平衡條件： （14.1） 圖（14.1）若把復(fù)阻抗用指數(shù)形式表示，則（14.1）式可寫成：上式成立須滿足： （14.2） （14.3）（14.2）式和（14.3）式即為交流電橋平衡條件。圖（14.2）為測(cè)量電容的一種電路。圖中 圖（14.2）為標(biāo)準(zhǔn)電容的損耗電阻，其值很小，可以忽略不計(jì)，由平衡條件得：根據(jù)復(fù)數(shù)相等原理 圖（14.3）為測(cè)量電感的一種電路。圖中 圖（14.3）根據(jù)平衡條件得出： 化簡后得到： 為標(biāo)準(zhǔn)電

3、感的損耗電阻。2、調(diào)節(jié)交流電橋平衡應(yīng)注意如下幾個(gè)問題： 事先設(shè)法知道待測(cè)元件的大概數(shù)值，根據(jù)平衡公式選定調(diào)節(jié)參量的數(shù)值，務(wù)使電橋從開始起就不至于遠(yuǎn)離平衡。 用電橋測(cè)量時(shí)，往往總是分粗測(cè)和精測(cè)兩步完成。粗測(cè)的目的是知道待測(cè)元件數(shù)值的大致范圍，精測(cè)的目的是選擇合適的元件和數(shù)值，確保各量的精度，從而保證最終結(jié)果的準(zhǔn)確度。 分步調(diào)，反復(fù)調(diào)，在每一步中抓住主要問題。例如測(cè)電容時(shí)，由于一般電容器的損耗電阻Rc都比較?。?biāo)準(zhǔn)電容的損耗電阻幾乎為零）所以一開始R2可取零，這時(shí)雖然Rc的表達(dá)式得不到滿足，但是偏離也不大，而Cx的表達(dá)式盡可能得到滿足，當(dāng)指示器中的示數(shù)已達(dá)到一個(gè)極小值，再調(diào)節(jié)R2使指示器的示數(shù)又一

4、次達(dá)到極小值。如此反復(fù)調(diào)下去，使電橋一步步更接近平衡，直到指示器的示數(shù)無法再小為止。電橋就達(dá)到了平衡。測(cè)電感時(shí)調(diào)節(jié)平衡步驟原則上與上相同?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】1.自組電容比較橋（電路圖如14.2）測(cè)量待測(cè)電容及其，標(biāo)準(zhǔn)電容箱的損耗電阻忽略不計(jì)。（要求三種情況進(jìn)行測(cè)量；取 時(shí)， 分別為1000 和100 兩種情況進(jìn)行測(cè)量。）2、用自搭西林電橋，取合適的兩種情況進(jìn)行測(cè)量。）3.自組電感比較橋（電路圖如14.3）測(cè)定待測(cè)線圈的電感及其并測(cè)定其損耗電阻（需測(cè)所用標(biāo)準(zhǔn)電感的損耗電阻）。 4、用麥克斯韋電橋，測(cè)定待測(cè)線圈的值要求盡可能高的測(cè)量精密度，寫出實(shí)驗(yàn)操作步驟和有關(guān)數(shù)據(jù)【實(shí)驗(yàn)過程】【數(shù)據(jù)處理】數(shù)據(jù)處理及結(jié)果

5、討論大體來說，用交流電橋測(cè)量電感和電容是比較準(zhǔn)確的。測(cè)量時(shí)，一定要先根據(jù)公式估算相應(yīng)的物理量，不然盲目調(diào)整會(huì)浪費(fèi)大量時(shí)間。在估算值的基礎(chǔ)上，根據(jù)耳機(jī)音量大小，從高位開始調(diào)整。若某調(diào)整某一位時(shí)，往兩邊調(diào)聲音都增大，便可認(rèn)為這一位的調(diào)整結(jié)束，可進(jìn)行下一位調(diào)整了。此外，再調(diào)整時(shí)，由于相互之間影響較大，并且長期將耳機(jī)放在耳邊容易造成幻聽現(xiàn)象，為提高準(zhǔn)確性，建議聽一會(huì)休息一會(huì)。在選取不變量時(shí)，也要注意選取的多樣性。比如第二步時(shí)，最好不要象本實(shí)驗(yàn)?zāi)菢颖壤窟x取1：1，應(yīng)該變換比例，以提高準(zhǔn)確性。1、利用書上的圖測(cè)量的相關(guān)公式是什么？此電路在調(diào)平衡時(shí)是否方便？為什么？答：圖1中：調(diào)節(jié)不方便，因?yàn)闊o法由公式估計(jì)一些待調(diào)量，使調(diào)節(jié)十分麻煩。圖2中，調(diào)節(jié)不方便，引入了交流電壓角頻率后，無法測(cè)量。3、Q值的物理意義是什么？答：Q值是電感的品質(zhì)因數(shù)，