交流电桥实验报告.pdf

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1、南南 昌昌 大大 学学 物物 理理 实实 验验 报报 告告课程名称：课程名称：大学物理实验大学物理实验实验名称：实验名称：交流电桥交流电桥学院：信息工程学院学院：信息工程学院专业班级：专业班级： 自动化自动化 153153 班班学生姓名：学生姓名：廖俊智廖俊智学号：学号：61012150736101215073实验地点：实验地点：基础实验大楼基础实验大楼座位号：座位号： 2020实验时间：实验时间：第第 1010 周星期四上午周星期四上午 9 9 点点 4545 开始开始一、一、实验目的：实验目的：1、了解交流电桥的特点和平衡调节的方法。2、使用交流电桥测量电容及其损耗。3、使用交流电桥测量电

2、感及其品质因数。二、实验原理：二、实验原理：在交流电路中，四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成；电桥的电源通常是正弦交流电源；交流平衡指示仪的种类很多，适用于不同频率范围。频率为 200Hz 以下时可采用谐振式检流计；音频范围可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率可采用电子指零仪器；也有可用电子示波器或交流毫安表作为平衡指示器。1、测量电感电路图如右图，各阻抗 R /1 jC RZ11s1Z2 R2Z3 R3Z4 R RX jLX R jLXL R2R3Cs平衡时有XR R R R R /RX2312、测量电容 RZ11Z2 R2电路图如右图，各阻抗1Z3 RXjCX R 1

3、Z4sjCsR2CCSXR1平衡时有RR1RXSR2三、实验内容和步骤：三、实验内容和步骤：（1）电容的测量按照实验原理图完成导线的连接，并将频率调到 1000Hz；分别将 Cn 和 Ra 调到 1uF，1k ， 0.1uF，100 ， 0.01uF, 10 ,调整 Rn， Rb 的阻值，使指针的偏转到达一个最小值，分别记录 Rn， Rb 的大小；（2）电感的测量按照实验原理图完成导线的连接，并将频率调到 100Hz；分别将 Cn 和 Ra 调到 1uF，1k ， 0.1uF，10k ， 0.01uF, 100k ,调整 Rn， Rb 的阻值，使指针的偏转到达一个最小值，分别记录 Rn， Rb

4、 的大小；四、数据处理四、数据处理（1）电容的测量Cn（uF）Ra( )Rb( )Rn( )Rc( )Cx(uF)第一次1100010380.30.2891.038第二次0.110010342.30.2221.034第三次0.011010302.30.0221.030RaRbRc=RbRnCx=RaCn由上述两式得 Rc1=0.289 ，Cx1=1.038uF：Rc2=0.222 ，Cx2=1.034uF：Rc3=2.233 ，Cx3=1.030uF：所以；Cx (Cx1Cx2Cx3)/31.034uF（2）.电感的测量第一次第二次第三次Cn（uF）Ra(K)10.10.01110100Rb(

5、 )28176Rn( )9362.39367.39369.3Rc( )2.9918.1564.09Lx(H)9.3629.3679.369Lx RaRbCnRbRc RaRn由上式得 Rc1=2.99 ，Lx1=9.362HRc1=18.15 ，Lx2=9.367HRc1=64.09 ，Lx3=9.369H；Lx (Lx1 Lx2 Lx3)/39.366H五：注意事项五：注意事项音频信号源的输出电压约有二十伏，电桥平衡时，阻抗以几十欧到几千欧为好，阻值过大，电桥收敛性差，阻值过小，调节粗燥，元件发热，精度低。（2）平衡电桥的过程中，电阻箱调节都应从几百欧开始，左右试探，比例臂配合调。（3）平衡

6、指示器在电桥不平衡时应取灵敏度较低的档，用晶体管毫伏表时应取量程较大的档。接近平衡时再选用高灵敏度量程五：误差分析五：误差分析：1、仪器测数不稳定2、估读时误差过大六：思考题：六：思考题：1、利用下面两个图求出 Lx 和 Rx 的有关公式，此电路在调平衡时是否方便？R1C12R2R32C1R2R3R1R1LXLSRXR R3LX22RX222RR C1R1C11。R2112答：对于第一个图有，对于第二个图有，从图中来看，这两个电路在调平衡时都不是很方便，因为电桥的各个臂的阻抗差距比较大，不容易匹配，同时在同一个臂中使用两个二阶元件容易造成互相干扰。2本实验中所用的平衡指示器是否足够灵敏？如果选用灵敏度比它高或低的平衡指示器，后果如何？答：不灵敏；灵敏度更低的会使在很大范围内电桥都平衡，误差很大；而灵敏度更低的也不行，在离平衡较远时，电压过大。七、附上原始数据；七、附上原始数据；