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交流电桥实验报告解析.docx

更新时间:2023-10-28 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

交流电桥中学生姓名:学号:班级:物联网实验仪器交流电桥实验仪、导线是交流电桥的原理线路。它与直流单电桥原理相像。在交流电桥中,四个桥臂通常是由交流电路器件如内阻、电感、电容组成;电桥的电源一般是余弦交流电源;交流平衡指示仪的种类好多大学物理实验交流电桥,适用于不同频度范围。频率为200Hz以下时可采用谐振式检流计;音频范围内可采用麦克风作为平衡指示器;音频或更高的频度时也可采用电子指零仪器;也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪,有足够的灵敏度。指示器指零时,电桥达到平衡。交流电桥原理交流电桥的平衡条件我们在余弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。在交流电桥中,四个桥臂由阻抗器件组成,在电桥的一个对角线cd上接入交流指零仪,另一对角线ab上接入交流电源。当调节电桥参数,使交流指零仪中无电流通过时(即I0=0),cd两点的电位相等,电桥达到平衡,这时有Uac====I3Z3两式相除有当电桥平衡时,I0=0,由此可得I1=I2,I3=I4所以Z1Z3=Z2Z4上式就是交流电桥的平衡条件,它说明:当交流电桥达到平衡时,相对桥臂的阻抗的乘积相等。gF2物理好资源网(原物理ok网)

可知,若第一桥臂由被测阻抗Zx构成,则Zx=Z4当其他桥臂的参数已知时,就可决定被测阻抗Zx交流电桥平衡的剖析下边我们对电桥的平衡条件作进一步的剖析。在余弦交流情况下,桥臂阻抗可以写成复数的方式Z=R+jX=Ze若将电桥的平衡条件用复数的指数方式表示,则可得Z1e按照复数相等的条件,方程两端的幅模和幅角必须分别相等,故有Z1Z3=Z2Z4里面就是平衡条件的另一种表现方式,可见交流电桥的平衡必须满足两个条件:一是相对桥臂上阻抗幅模的乘积相等;二是相对桥臂上阻抗幅角之和相等。由式(2)可以得出如下两点重要推论。1、交流电桥必须依照一定的形式配置桥臂阻抗假如用任意不同性质的四个阻抗组成一个电桥大学物理实验交流电桥,不一定就能调节到平衡,因而必须把电桥各器件的性质按电桥的两个平衡条件作适当配合。在好多交流电桥中,为了使电桥结构简单和调节便捷,一般将交流电桥中的两个桥臂设计为纯阻值。由式(2)的平衡条件可知,假如相邻手臂接入纯内阻,则另外相邻手臂也必须接入相同性质的阻抗。例倘若被测对象Zx在第一桥臂中,两相邻臂Z2和Z3(图1)为纯阻值的话,即φ2=φ3=0,这么由(2)式可得:φ4=φx,若被测对象Zx电容,则它相邻桥臂Z4也必须是电容;若Zx是电感,则Z4也必须是电感。gF2物理好资源网(原物理ok网)

假如相对桥臂接入纯内阻,则另外相对两桥臂必须为异性阻抗。诸如相对桥臂Z2和Z4为纯内阻的话,即φ2=φ4=0,这么由式(2)可晓得:φ3=-φx;若被测对象Zx为电容,则它的相对桥臂Z3必须是电感,而假如Zx是电感,则Z3必须是电2、交流电桥平衡必须反复调节两个桥臂的参数在交流电桥中,为了满足上述两个条件,必须调节两个桥臂的参数,能够使电桥完全达到平衡,但是常常须要对这两个参数进行反复地调节,所以交流电桥的平衡调节要比直流电桥的调节困难一些。本实验所用到的电容电桥和电感电桥原理1、测量耗损小的电容电桥(串联内阻式)为适宜拿来检测耗损小的被测电容的电容电桥,被测电容Cx接到电桥的第一臂,等效为电容Cx′和串联内阻Rx′,其中Rx′表示它的耗损;与被测电容相比较的标准电容Cn接入相邻的第四臂,同时与Cn串联一个可变内阻Rn,桥的另外手臂为纯内阻Rb及Ra,当电桥调到平衡时,有由此可知,要使电桥达到平衡,必须同时满足前面两个条件,因而起码调节两个参数。假如改变RnCn,便可以单独调节互不影响地使电容电桥达到平衡。一般标准电容都是弄成固定的,因而Cn不能联接可变,这时我们可以调节Ra/Rb比值使式(2)得到满足,但调节Ra/Rb的比值时又影响到式(1)的平衡。gF2物理好资源网(原物理ok网)

大学物理实验交流电桥的应用_大学物理实验交流电桥_大学物理实验电桥gF2物理好资源网(原物理ok网)

因而要使电桥同时满足两个平衡条件,必须对Rn和Ra/Rb等参数反复调节能够实现,因而使用交流电桥时,必须通过实际操作取得经验,能够迅速获得电桥的平衡。电桥达到平衡后,CxRx值可以分别按式(1)和式(2)估算,其被测电容的耗损因串联内阻式电容电桥2、测量低Q值电感的电感电桥检测低所示。该电桥线路又称为麦克斯韦电桥。这些电桥与前面介绍的检测高值电感的电桥线路所不同的是:标准电容的桥臂中的Cn。和可变内阻Rn是并联的。在电桥平衡时,有麦克斯韦电桥的平衡条件式(4)表明,它的平衡是与频度无关的,即在电源为任何频度或非余弦的情况下,电桥都能平衡,且其实际可检测的Q值范围也较大,所以该电桥的应用范围较广。并且实际上,因为电桥内各器件间的互相影响,所以交流电桥的检测频度对检测精度仍有一定的影响。=检测低Q值电感的电桥原理四、实验步骤实验前应充分把握实验原理,设计好相应的电桥回路,错误的桥路可能会有较大的检测偏差,甚至难以检测。因为采用模块化的设计,所以实验的连线较多。注意接线的正确性,这样可以减短实验时间;文明使用仪器,正确使用专用连接线,不要拽拉引线部位,不能平衡时不要猛打各个器件,而应查找缘由。gF2物理好资源网(原物理ok网)

这样可以提升仪器的使用寿命。交流电桥采用的是交流指零仪,所以电桥平衡时表针坐落两侧实验时,指零仪的灵敏度应先调到适当位置,以表针位置处于满刻度的30~80%为好,待基本平衡时再调高灵敏度,重新调节桥路,直到最终平衡。1、交流电桥检测电容按照之前实验原理的介绍,用串联内阻式电容电桥检测耗损小的Cx电容,并试用交流电桥的检测原理对检测结果进行剖析,估算电容值和其耗损内阻、损耗。2、交流电桥检测电感按照上面实验原理的介绍,用串联内阻式电感电桥检测低QLx电感,并试用交流电桥的检测原理对检测结果进行剖析,估算电感值和其耗损内阻、Q五、数据剖析注意:实际实验中位置相反,故估算时在公式上将三者调换次序,另标明,实验中的频度为1K赫兹。(1)电容..0...07107.....34100.52(2)电感....73六、误差剖析(1)电容1.071.091.1528.781.3461.191.1930.350.1430.08(2)电感1313....9649.63七、原始数据古今格言敏而好学,不耻下问——孔子业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随——韩愈兴于《诗》,立于礼,成于乐——孔子己所不欲,勿施于人——孔子读书破万卷,下笔如有神——杜甫读书有三到,谓心到,眼到,口到——朱熹立命以立学为先,立学以读书为本——欧阳修读万卷书,行万里路——刘彝黑发不知笃学早,白首方悔读书迟——颜真卿书卷多情似故人,晨昏忧乐每相亲——于谦空悲切,白了少年头,哀哉——岳飞发愤识遍天下字,立志读尽人间书——苏轼鸟欲高飞先展翅,人求上进先读书——李苦禅立志宜思真品格,读书须尽苦工夫——阮元非恬淡无以明志,非静谧无以致远——诸葛亮通读宋词三百首,不会写诗也会吟——孙洙《唐诗三百首序》书到用时方恨少,事非经过不知难——陆游问渠那得清如许,为有源头活水来——朱熹旧书不厌百回读,通读精思子自知——苏轼gF2物理好资源网(原物理ok网)

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