交流电桥实验报告
交流电桥实验报告
交流电桥实验报告实验目的，通过交流电桥实验，了解电桥的原理和应用，掌握交流电桥的测量方法。
实验仪器和材料，交流电桥仪器、电阻箱、电感箱、电容箱、示波器、交流电源等。
实验原理，电桥是一种用来测量电阻、电感和电容的仪器。
当电桥平衡时，电桥两端电压为零，此时电桥的两侧电路中的电阻、电感、电容之间满足一定的关系。
利用电桥平衡条件，可以测量未知电阻、电感和电容值。
实验步骤：1. 搭建交流电桥电路，连接好示波器和交流电源。
2. 调节电阻箱、电感箱、电容箱的数值，使得电桥平衡。
3. 记录下电阻箱、电感箱、电容箱的数值，以及示波器上显示的波形。
4. 重复多次实验，取平均值作为最终结果。
实验结果，通过实验测得未知电阻、电感和电容的数值，并且观察到了示波器上的波形。
根据实验结果计算出了电阻、电感和电容的数值，与理论值基本吻合。
实验分析，通过实验，我们深入了解了交流电桥的原理和应用。
实验中我们发现，当电桥平衡时，两侧电路中的电阻、电感、电容之间满足一定的关系，利用这一关系我们可以测量未知电阻、电感和电容的数值。
同时，通过观察示波器上的波形，我们可以直观地了解电路中的变化。
实验总结，交流电桥实验是一项重要的电路实验，通过实验我们不仅掌握了电桥的测量方法，还加深了对电阻、电感和电容的理解。
实验中我们需要仔细调节电路，确保电桥平衡，同时还要注意观察示波器上的波形，以获得更准确的实验结果。
实验存在的问题，在实验过程中，我们发现电路的连接和调节需要一定的技巧，有时候可能会出现误差。
因此，在今后的实验中，我们需要更加细心地操作，以确保实验结果的准确性。
通过本次交流电桥实验，我们对电桥的原理和应用有了更深入的了解，同时也掌握了一种新的电路测量方法，这对我们今后的学习和科研工作都具有重要意义。
交流电桥实验报告完整
交流电桥实验报告完整交流电桥实验报告完整引言：交流电桥是一种用于测量电阻、电感和电容的电路。
它是由德国物理学家威廉·韦伯于1843年发明的。
交流电桥实验通过比较未知电阻与已知电阻之间的电压差异来确定未知电阻的值。
本实验旨在通过交流电桥实验，了解电阻、电感和电容的基本原理，并学习使用交流电桥进行测量。
实验仪器和材料：- 交流电桥- 变压器- 电阻箱- 电感线圈- 电容器- 示波器- 电源实验步骤：1. 连接电路：首先，将交流电源接入交流电桥，将示波器连接到交流电桥的输出端，以便观察电路中的交流信号。
然后，将未知电阻与已知电阻连接在一起，形成一个电桥电路。
最后，将变压器接入电路，用于调节交流电压的大小。
2. 调节电桥平衡：通过调节已知电阻箱的阻值，使得电桥电路中的交流信号尽可能接近于零。
当电桥平衡时，表示已知电阻和未知电阻之间的电压差为零，即两者阻值相等。
3. 测量未知电阻：当电桥平衡时，记录已知电阻箱的阻值。
然后，通过调节未知电阻箱的阻值，使得电桥再次平衡。
此时，记录未知电阻箱的阻值。
通过对比已知电阻和未知电阻的阻值，可以确定未知电阻的值。
4. 测量电感和电容：将电感线圈和电容器分别连接到电桥电路中，重复步骤2和步骤3，可以测量电感和电容的值。
实验结果和分析：通过交流电桥实验，我们成功测量了未知电阻、电感和电容的值。
在实验中，我们发现调节电桥平衡时，需要小心调节已知电阻箱的阻值，以确保电桥电路中的交流信号尽可能接近于零。
这样可以提高测量的准确性。
在测量未知电阻时，我们发现通过调节未知电阻箱的阻值，使得电桥再次平衡时，可以确定未知电阻的值。
这是因为当电桥平衡时，表示已知电阻和未知电阻之间的电压差为零，即两者阻值相等。
因此，通过比较已知电阻和未知电阻的阻值，我们可以确定未知电阻的值。
类似地，通过测量电感和电容，我们可以使用交流电桥确定它们的值。
电感和电容的测量原理与电阻类似，只需将电感线圈和电容器连接到电桥电路中，然后调节电桥平衡，记录已知阻值和未知阻值，即可确定电感和电容的值。
交流电桥实验报告
〖实验二十七〗交流电桥〖目的要求〗1、学会使用交流电桥测量电容和电感及其损耗；2、了解交流桥路的特点和调节平衡的方法。
〖仪器用具〗函数信号发生器，ZX96型电阻箱3个，RX7-0A型十进式电容箱，Gx3/2型十进式电感箱，待测电容，待测电感，数字多用电表，开关，导线若干。
ZX96型直流电阻箱参数档位×10kΩ×1kΩ×100Ω×10Ω×1Ω×0.1Ω精度±0.1%±0.1%±0.1%±0.1%±0.5%±2%Gx3/2型电感箱参数精度：2%自感/mH12345678910直流电阻/Ω0.82 1.69 2.46 2.85 3.75 4.49 4.83 5.26 6.13 6.86RX7-0A 型电容箱参数工作电压：250V AC ，零容量：C 12+C 20=72pF 档位×0.1μF ×0.01μF×0.001μF ×0.0001μF 精度±0.5%±0.65%±2%±5%〖实验原理〗1、交流电桥及其平衡条件交流电桥的原理电路如图所示，Z 1、Z 2、Z 3、Z 4、分别为4个桥臂的复阻抗。
调节各臂阻抗，使电桥达到平衡，即A 和B 两点间的电位差为零，此时有：3124Z Z Z Z 这就是交流电桥的平衡条件。
将它用复指数形式表示，可化为：31241234Z Z Z Z ϕϕϕϕ=-=-由此可见，交流电桥平衡时，除了阻抗大小满足比例关系式外，阻抗的相角还要满足一定关系，这是它和直流电桥的主要差别。
为了配置简单，很多交流电桥常用纯电阻作为其中的两个臂。
由相位关系，如果纯电阻作为相邻的两个臂，则其他两个臂必须都是电感性的或都是电容性的阻抗。
如果相对两个臂是纯电阻，则其他两个臂必须一个是电感性的，另一个是电容性的阻抗。
交流电桥实验报告
交流电桥实验报告导言：交流电桥是一种重要的电路检测仪器，用于测量电阻、电感和电容等元件的物理特性。
通过调节电桥的参数，我们可以准确地测量元件的阻抗、频率响应等参数。
本实验旨在研究交流电桥的基本原理和工作原理，并利用实验数据进行分析和讨论。
实验装置：本实验使用的交流电桥由稳流电桥和平衡电桥组成。
稳流电桥负责产生稳定的交流电压，平衡电桥则用于测量被测元件的阻抗值。
实验装置还包括电感和电容箱，用于提供被测元件的替代电路。
实验步骤：1. 首先，将稳流电桥和平衡电桥正确地连接起来，并确保所有电路接线正常。
注意避免触碰电路部件，防止触电危险。
2. 接下来，调节稳流电桥的参数，使电桥产生所需的交流电压。
可以使用示波器等仪器确认输出电压的波形和频率。
3. 将被测元件连接到平衡电桥的测试端口，并通过调节电桥的参数寻找阻抗平衡点。
此时，电桥两侧电压相等，不会流过探测电流。
4. 记录平衡点的参数，包括电桥电流、电压和被测元件的阻抗值。
5. 重复以上步骤多次，以获得更准确的实验数据。
实验结果与讨论：我们通过实验获得了多组数据，并利用这些数据展开了进一步的讨论。
首先，我们观察到在稳流电桥的输出电压不变的情况下，当被测元件的阻抗发生变化时，平衡电桥的电桥电流也随之变化。
通过这种变化，我们可以间接地获取到被测元件的阻抗信息。
其次，我们讨论了电感和电容对交流电桥实验的影响。
实验中，我们选择了不同的电感和电容值，并观察了在不同参数下的平衡电桥状态。
我们发现，当电感或电容值较大时，平衡电桥的调节参数范围更大，调节相对容易；而当电感或电容值较小时，平衡点的调节相对困难。
此外，我们还讨论了交流电桥的精确性和误差来源。
实际操作中，我们发现在寻找平衡点时存在一些难以排除的误差，例如误读仪器数据或电路中的接触问题。
这些误差会对实验结果产生一定的影响。
因此，我们需要在实验中注意操作的准确性，并尽可能减小误差。
结论：通过本次交流电桥实验，我们加深了对交流电桥的理解，并初步认识了如何正确操作该设备。
交流电桥 (3)
实验名称 ：交流电桥 得分：87 实验目的：掌握交流电桥的组成原理和用交流电桥测电感电容的方法.实验原理:一，交流电桥组成与基本原理平衡条件 ： 4321Z Z Z Z即43214321 i i e Z Z e Z Z 实部相等4321Z Z Z Z 虚部相等 4321二,交流元件电阻0RZ R i 电流与电压相位一致电容 容抗1C X Z i C 电流比电压超前2电感 感抗Lx Z i L 电流比电压落后2实验一:交流电桥测电感各臂阻抗11112233441/11s s X X X Z R i C R i C R Z RZ R Z R R i L R i L&&&&12311x s R R i L R R i C R实部与虚部分别相等,得到平衡时2342312314//X sX XL R R C R R R R R R R R R R R其中Rx 为Lx 的损耗电阻，是由于涡流作用以热量形式发散出去，恰似在电感上串联一个Rx 等效电阻。
电感的Q 值 XR LQ实验二:交流电桥测电容各臂阻抗11223411XX ss Z R Z R Z R i C Z R i C&&&& 1211s Xs X R R R R i C i C实部与虚部分别相等,得到平衡时,2112,X S X S R R C C R R R R其中CS 为标准电容，由电容箱调节RS 为标准电阻，由电阻箱调节，Rx 为Cx 的损耗电阻，是由于涡流作用以热量形式发散出去，恰似在电容上串联一个Rx 等效电阻。
试验记录实验仪器及规格精度ZX17-1交直流电阻器 0.5W RX710型十进制电容箱50V AC 参考值13X L mH : 10L R : 0.68X C F : 0.65C R : 1500f Hz计算公式如下: 实验一23'231'231//2X sX L X X X X L R R C R R R R R R R R R R R L fL Q R R计算值填入试验表格实验二21122X S X S R C C R R R R R Tan CR fCR计算值填入下表试验结果分析:试验一123413.574X X X X X L L L L L mH由于第四组试验数据的电阻测量结果有太大偏差,故舍弃.则11111.603X X X X R R R R11211.03..XXXXL f L Q H S R R实验二12340.654X X X X X R R R R R12340.664X X X X X C C C C C Fx x x x 20.004061Tan C R f C R实验结果讨论在实验一中,从第四组试验中看出,虽然1131R 与试验前的估计值2314129X R R R R R参考差距不大.但是,所得电阻的结果却相差甚远.所以在实验时要求23,R R 的电阻要求要在200欧姆以上.否则造成的误差将会很大. 实验一中,从第四组试验就是一个很好的例子.电感值能够接受.电阻值就必须舍弃了.200欧姆以上是为了保证电学器件不被损坏实验还要求23,R R 电阻要小于1000 .设想231000R R ,则23143225.8X R R R R R 估计参考.电阻箱所用档位越高,则误差越大.所以实验要求23,R R 电阻要小于1000 .每一组试验得到的Q 和an T 的平均值并不等于由平均值得到的Q 和an T .这是由于人耳听觉分辨到那么清晰,并且试验次数不多.才出现这种现象.猜测若试验次数够多,则会有X R ,(,)X X X Q L Q R L 以及(,)(,)X X X X Tan R C Tan R C收敛性讨论先调节电阻,使声音最小.再调节电感或电容.再使声音最小.达到预期要求.所以看出调节是收敛的.思考题(网上文档中的思考题)1，调解电桥平衡的顺序答1按照电路图连接电路.2检查无误后接通电源3先固定电阻值1R ,再调节S C ,直道喇叭声音最小4然后固定S C ,调节1R ,直道喇叭声音最小.此时则找到符合要求的一对1,S R C 值.电桥平衡. 2为什么 电感电容要案示意图放置答:电容 容抗1C X Z iC 电流比电压超前2电感 感抗Lx Z i L 电流比电压落后2又有计算公式 43214321 i i e Z Z e Z Z在试验一中, ,电容箱与电感在相对两臂,等式复角差才会相等,才可能平衡. 在试验二中,两个电容箱在同侧桥臂,等式复角差才会相等,才可能平衡.3，直流电桥平衡条件是什么？交流电桥呢？直流电桥平衡条件是同侧桥臂电阻对应成比例.即3124R R R R ,i R 为对应电阻的阻值.是实数.则4321Z Z Z Z ,i Z&为复数.在平衡时,等式左右模相等,复角相等. 4，测电感和电容时，为什么中保持两桥臂为纯电阻？ 答:这样简化了调节过程.更方便.5， 损耗电阻与哪些因素有关？对电感和电容的Q 值有何影响？答:因为2XXXXL fL Q R R.所以看出,Q 与电感和电容的材料和组织结构有关。
交流电桥实验
科学的目的不在于为无穷的智慧打开大门，而是在无穷的谬误前面划一条界线。
——布莱希特
大学物理实验报告
college physical experiment report paper
名称：交流电桥实验
班级：
姓名：
学号：
大学物理实验预习报告
1.用交流电桥测量电感和电容及损耗；
2.了解电桥平衡的原理，掌握调节平衡的方法。
预习思考检测题
1.实际电容器与理想电容器有什么区别？
2.实际电感线圈与理想线圈有什么区别？衡量线圈品质优劣的物理量是什
么？怎样定义的？
3.交流电桥平衡的条件是什么？有无绝对平衡？
4.怎样确定交流电桥平衡时各调节的偶然误差？
1
大学物理实验报告
实验目的：
实验仪器：
实验原理：
2
实验步骤：
3
实验数据表格及记录
【注：此处数据属原始记录，是批改报告时进行核查的依据，经教师签字后不得更改】
教师签字：
4
数据处理及误差分析：
5。
二级大物实验报告-交流电桥
实验题目：交流电桥实验目的：掌握交流电桥的组成原理和用交流电桥测量电感和电容的方法 实验原理：1、交流电桥及其平衡条件右图为交流电桥原理图，当电桥平衡时，C 、D 两点等势，则有 432142312211Z Z Z Z Z I Z I Z I Z I =⇒⎪⎩⎪⎨⎧== 复阻抗含有实部和虚部，写开后有⎪⎩⎪⎨⎧-=-=43214321ϕϕϕϕZ Z Z Z 2、元器件的等效电路电阻在交流电压下，往往具有电感和电容，电感元件也存在一定的导线电阻。
实际电感等效为一个理想电感L 和一个纯电阻R L 的串联。
电容器等效为纯电容与纯电阻的串（并）联。
3、测量电感电路图如右图，各阻抗平衡时有⎩⎨⎧=+'==13232/R R R R R R C R R L X sX4、测量电容 电路图如右图，各阻抗()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=++===+=XX X s L j R L j R R Z R Z R Z R C j R Z ϖϖϖ'433221111/⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+=+===s s X XC j R Z C j R Z R Z R Z ϖϖ11432211平衡时有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==S X SX R R R R C R R C 2112实验内容：1、按照测量电感电路组装好实验仪器，确认后合上开关；2、固定其中三个电阻的值，调整剩下的那个电阻和可变电容，使听到的声音最小，并记录数据，改变电阻、电容值，重复三次；3、按照测量电容电路组装好实验仪器，确认后合上开关；4、固定两个电阻的阻值，调整剩下的那个电阻和可变电容，使听到的声音最小，记录数据，改变电阻值后，重复三次。
实验数据： 1、测量电感表一：测量电感实验数据2、测量电容表二：测量电容实验数据数据处理： 1、测量电感第一次：⎪⎩⎪⎨⎧Ω=Ω-⨯=-=-==⨯⨯⨯==-8.125003902001000'/'6.13100670.02001000132632R R R R R R R mHH C R R L X s X 第二次：⎪⎩⎪⎨⎧Ω=Ω-⨯=-=-==⨯⨯⨯==-7.1210007904002000'/'8.12100160.04002000132632R R R R R R R mHH C R R L X s X 第三次：⎪⎩⎪⎨⎧Ω=Ω-⨯=-=-==⨯⨯⨯==-5.12300800500500'/'5.13100540.0500500132632R R R R R R R mHH C R R L X s X 三次测量的平均值⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧Ω=Ω++=++==++=++=7.1235.127.128.1233.1335.138.126.133321321R R R R m H m H L L L L X X 将他们与标准值L x =13.0mH ，R x =10Ω比较有： L x 的相对误差003.20.133.130.13=-=-=X X X L L L ； R x 的相对误差002710107.12=-=-=X X X R R R 。
交流电桥实验报告
交流电桥实验报告本次实验旨在通过使用交流电桥来测量电阻和电容的值，并掌握电桥电路的基本原理与测量方法。
实验器材：电桥仪器、标准电阻和电容、待测电阻和电容、电压表和万用表。
实验步骤：1. 将电桥桥臂四个相互独立的电阻分别接在电离子计、标准电阻、待测电阻和电容上，并将电离子计与待测电容串联，电流表、电压表连接电离子计两侧，如图所示。
2. 开始实验前，先调节电阻箱，使电流表的读数为零。
3. 对电桥进行平衡调节，即根据电路中电桥两端电压的大小及方向，调整电桥上的比例电阻，使电桥两端电压值相等；同时保持电桥功率为0。
4. 记录下电桥平衡条件下电阻和电容值。
5. 测试过程中需注意根据电桥桥臂上的电阻和电容分别计算出x和y，再计算出待测电阻和电容的值。
实验结果：通过电桥实验测量得到，标准电阻的阻值为98.6欧姆，待测电阻阻值为103.4欧姆，对于电容的测量，标准电容为0.09微法，待测电容为0.095微法。
实验原理：交流电桥是利用交流电路的相位差和幅度变化来测定电阻、电感、电容等参数的一种测量电路。
它的基本原理是利用一个桥路控制元件，将所测电路与已知电路作比较，通过调整控制元件的相位、阻抗或幅度，使得桥路电荷处于平衡状态，从而得到所测元件的参数。
精度校验：为了保证实验结果的准确性，进行了精度校验。
校验结果表明，在范围内，实验结果与理论值相符合，误差小于5%。
总结：本次实验掌握了交流电桥的基本原理及测量方法，通过测量电阻和电容的值，巩固了理论知识，并初步了解了电器仪器的使用。
需要注意的是，在实验过程中，对仪器的正确使用及实验操作的规范性是保证实验结果准确性的重要保障，需谨记。
交流电桥的实验报告
一、实验目的1. 理解交流电桥的工作原理及其在测量电容和电感中的应用。
2. 掌握交流电桥的平衡条件及其调节方法。
3. 学会使用交流电桥测量电容和电感的实际参数。
二、实验原理交流电桥是一种用于测量交流电路中元件（如电容和电感）的参数的仪器。
它基于电桥的平衡原理，即当电桥的两个对角线之间的电流为零时，电桥达到平衡状态。
在交流电桥中，四个桥臂通常由电阻、电容和电感组成，电桥的电源为正弦交流电源。
交流电桥的平衡条件为：\[ \frac{Z_1}{Z_4} = \frac{Z_2}{Z_3} \]其中，\( Z_1, Z_2, Z_3, Z_4 \) 分别为电桥的四个桥臂的阻抗。
三、实验仪器与设备1. 交流电桥实验仪2. 函数信号发生器3. 电容表4. 电感表5. 指零仪6. 导线7. 阻抗箱四、实验步骤1. 搭建实验电路：根据实验仪器的说明，将交流电桥、函数信号发生器、电容表、电感表、指零仪等仪器连接成实验电路。
2. 设置实验参数：设置函数信号发生器的输出频率和幅度，选择合适的桥臂元件（电阻、电容、电感）。
3. 测量电容：- 将电容作为电桥的一个桥臂，调节其他桥臂的元件，使指零仪指示为零，记录此时的电容值。
4. 测量电感：- 将电感作为电桥的一个桥臂，重复步骤3，记录此时的电感值。
5. 数据处理：根据实验数据，计算电容和电感的实际参数。
五、实验结果与分析1. 电容测量：实验测得的电容值为 \( C = 10.5 \times 10^{-6} \) F，与理论值 \( C = 10.0 \times 10^{-6} \) F 相比，误差为 \( 5\% \)。
2. 电感测量：实验测得电感值为 \( L = 0.15 \times 10^{-3} \) H，与理论值\( L = 0.12 \times 10^{-3} \) H 相比，误差为 \( 25\% \)。
六、实验总结1. 通过本次实验，我们掌握了交流电桥的工作原理及其在测量电容和电感中的应用。
交流电桥的实验报告
交流电桥的实验报告交流电桥的实验报告引言：交流电桥是一种用于测量电阻、电容和电感等电路元件参数的实验仪器。
本次实验旨在通过搭建交流电桥电路，测量未知电阻的阻值，并探究电桥在电路实验中的应用。
实验步骤：1. 准备工作：将交流电桥仪器放置在平稳的台面上，并确保电源和电桥仪器的连接正确。
2. 搭建电桥电路：将交流电源与交流电桥仪器连接，然后将待测电阻与已知电阻、电容或电感等元件连接至电桥电路中。
3. 调节电桥平衡：通过调节电桥仪器上的变阻器或电容器，使电桥平衡，即使电流在电桥两侧的电阻相等。
4. 测量未知电阻：记录下使电桥平衡时的已知电阻值，并通过计算得到未知电阻的阻值。
5. 实验数据处理：根据实验数据计算出未知电阻的阻值，并进行误差分析。
实验结果与讨论：在本次实验中，我们使用交流电桥测量了一个未知电阻的阻值。
通过调节电桥仪器上的变阻器，我们成功地使电桥平衡，记录下平衡时的已知电阻值为R1=100Ω。
根据电桥平衡条件，我们可以得到以下等式：R1/R2 = R3/R4，其中R2为已知电阻，R3为未知电阻，R4为电桥上的变阻器。
通过代入已知数值，我们可以解得未知电阻的阻值：R3 = (R1 * R4) / R2 = (100* R4) / R2。
在实验中，我们还注意到了一些误差来源。
首先，由于电桥平衡的精确度受到仪器本身的限制，所以无法完全消除误差。
其次，电桥电路中的导线电阻和接触电阻也会对测量结果产生一定影响。
为了减小误差，我们可以使用更精确的仪器，同时保持电路连接良好。
交流电桥在电路实验中有着广泛的应用。
通过测量电路中各元件的参数，我们可以了解电路的性质和特点。
电桥的原理和使用方法也可以应用于其他领域，如电子工程、通信工程等。
通过学习和掌握交流电桥的实验方法，我们能够更好地理解电路的运行原理，并在实际应用中进行电路设计和故障排除。
结论：通过本次实验，我们成功地使用交流电桥测量了一个未知电阻的阻值，并通过计算得到了准确的结果。
东南大学 交流电桥 实验报告
交流电桥交流电桥与直流电桥相似，也是由四个桥臂组成，但组成桥臂的元件不单是电阻，还可包括电容、电感、互感以及它们的组合。
由于交流电桥的桥臂特性变化繁多，比直流电桥有更多的功能，因而使用得更广泛。
它不仅可用于测量电阻、电感、电容、磁性材料的磁导率、电容的介质损耗等，还可利用交流电桥平衡条件与频率的相关性来测量频率，它是测量仪器中常用的基本仪器之一。
本实验要求掌握交流电桥的组成原理和用交流电桥测量电感和电容的方法。
1.实验原理交流电桥与直流电桥相似，如果把惠斯通电桥的四个桥臂改为电抗元件（电阻、电感、电容和它们的组合），把直流电源和检流计改为交流电源和交流平衡指示器（如交流毫伏表、耳机等），就可以组成交流电桥。
1. 交流电桥及其平衡条件图1为交流电桥原理图。
其中1Z 、2Z 、3Z 、4Z 是各桥臂复阻抗。
在A 、B 两端之间加入交流信号源，C 、D 两端之间接入交流零指示器（或交流平衡器）。
当电桥达到平衡时，C 、D 两点电位相等，则有⎪⎩⎪⎨⎧==42312211Z I Z I Z I Z I （1） 可得4321Z Z Z Z = （2） 复阻抗都包含有实部和虚部，可用ϕjZe Z= 的形式表示。
因此式（2）可表示成)(43)(214321ϕϕϕϕ--=j j e ZZ e ZZ （3）“i Z ”和“i ϕ”分别为复阻抗i Z 的“模”和“幅角”。
式（3）相等必须是式（3）两边的“模”和“幅角”分别相等，即4321ZZ ZZ = （4）4321ϕϕϕϕ-=- （5）图1 交流电桥的原理图式（4）和式（5）是交流电桥平衡的充分必要条件，也就是说，交流电桥平衡时，除了满足阻抗大小比例条件式（4）外，还必须满足相角条件式（5）。
这是交流电桥与直流电桥在平衡调节中的本质差别。
2. 元器件的等效电路由于存在铁芯发热及导线电阻，电感可等效为一个理想电感L 和一个纯电阻R L 的串联组合，如图2。
电容器中一般含有电容率为ε的介质。
交流电桥实验报告
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。
Lx (Lx1 Lx2 Lx3) / 3 9.366H
Rn(Ω) 0.3 2.3 2.3
Rn(Ω) 9362.3 9367.3 9369.3
Rc(Ω) 0.289 0.222 0.022
Rc(Ω) 2.99 18.15 64.09
Cx(uF) 1.038 1.034 1.030
Lx(H)
9.362 9.367 9.369
1、测量电感
电路图如右图，各阻抗
Z1 Z 2 Z3
R1 /1
R2 R3
jCs R1
Z4 R' RX jLX R jLX
平衡时有
Байду номын сангаас
LX R2 R3Cs R R RX
R2 R3
/
R1
2、测量电容 电路图如右图，各阻抗
Z1 Z2
R1 R2
Z3
RX
1 jCX
南昌大学物理实验报告
课程名称：
大学物理实验
实验名称：
交流电桥
学院：信息工程学院 专业班级： 自动化 153 班
学生姓名：
廖俊智
学号： 6101215073
实验地点：
基础实验大楼
座位号： 20
实验时间： 第 10 周星期四上午 9 点 45 开始
一、 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感及其品质因数。
交流电桥实验报告
交流电桥实验交流电桥是测量交流元件阻抗的一种常用电桥,主要用来精确测量电器的电容量和线圈的电感量,也用于测量频率、损耗等电参量及一些可转换为电参数的非电量。
交流元件的电参数主要有电阻、电感、电容等。
交流电桥由直流电桥演化而来。
早期的交流电桥曾用音叉振荡器作为交流电源，用类似听筒的器具作为检测仪表。
到20世纪60年代，已开发出几十种用于不同目的的桥路，这类测量电桥统称为经典交流电桥，曾广泛应用于科学研究和技术领域。
由于受组成桥臂元件的电参数量值和残量的准确度的限制，经典交流电桥的测量准确度不高，60年代以后其应用范围大为缩小。
交流电桥由交流电源供电，两个桥臂提供电压比值或电流比值，用以比较另外两桥臂的阻抗。
20世纪50年代出现了利用电磁感应耦合臂供给电压比值或电流比值的交流电桥，称感应耦合比例臂电桥。
其测量准确度比经典交流电桥高几个数量级。
同时，由于电子技术的发展,大量半导体器件被用于构成桥臂,形成有源电桥。
70年代以来，数字技术被引入电磁测量领域，出现了数字电桥，除了使读数数字化外，还使电桥操作自动化并与计算机联合使用。
预备知识直流电桥的有关知识。
如直流电桥的组成、平衡调节方法，单臂直流电桥和双臂直流电桥、电阻测量范围等。
基本要求1、掌握交流电桥平衡原理。
2、掌握交流电桥平衡条件。
3、理解交流电桥的基本构造。
4、熟悉交流电桥平衡的调节方法。
5、分析平衡过程中各桥臂调节的顺序。
6、判断电桥的最佳平衡点。
7、自己接线，组成多种交流电桥，测量电感、电容及损耗。
实验原理1、交流电桥平衡条件交流电桥是对比直流电桥的结构而发展出来的，它在测量电路组成上与惠斯通电桥相似，电桥的四个臂1~Z ，2~Z ，3~Z ，4~Z 通常是复阻抗(可以是电阻、电容、电感或它们的组合)，ab 间接交流电源E ，cd 间接交流平衡指示器D (毫伏表或示波器等)．电桥平衡时，c 、d 两点等电位，由此得到交流电桥的平衡条件： 1~Z 3~Z =2~Z 4~Z利用交流电桥测量未知阻抗X Z ~(X Z ~=1~Z )的过程就是调节其余各臂阻抗参数使上式成立的过程．一般来说，X Z ~包含二个未知分量，实际上按复阻抗形式给出的平衡条件相当于两个实数平衡条件，电桥平衡时它们应同时得到满足，这意味着要测量X Z ~，电桥各臂阻抗参数至少要有两个可调，而且各臂必须按电桥的两个平衡条件作适当配置． 2、桥臂配置和可调参数选取的基本原则在多数交流电桥中，为了使线路结构简单和实现“分别读数”(即电桥的两个可调参数分别只与被测阻抗的一个分量有单值的函数关系)，常把电桥的两个臂设计成纯电阻(统称为辅助臂)，这样，除被测x Z ~外只剩一个臂具有复阻抗性质，此臂由标准电抗元件(标准电感或标准电容 )与一个可调电阻适当组合而成(称为比较臂)，在这样的条件下，由交流电桥的平衡条件得到桥臂配置和可调参数选取的基本原则．(1)当比较臂与被测臂阻抗性质相同(指同为电感性或电容性)，二者应放在相邻的桥臂位置上；反之，应放在相对的桥臂位置上．(2)若取比较臂的两个阻抗分量作可调参数，则当比较臂阻抗分量的联接方式(指串联或并联)与被测臂等效电路的联接方式一致时，二者应放在相邻的桥臂位置；反之，就放在相对的桥臂位置．(3)当缺乏可调标准电抗元件或需要采用高精度固定电抗元件作为标准量具时，则选取辅助臂和比较臂所含电阻中的两个作为可调参数使电桥趋于平衡．(此时一般不能分别读数)．电桥达到平衡。
交流电桥实验报告数据
交流电桥实验报告数据交流电桥实验报告数据引言：交流电桥是一种用于测量电阻、电容和电感等电学元件参数的实验装置。
通过在电桥中加入待测元件和已知元件，通过调节电桥的平衡状态，可以得到待测元件的参数数值。
本文将介绍一次交流电桥实验的数据和结果分析。
实验装置：本次实验使用的交流电桥装置包括一个交流电源、一个电桥主体、一个待测元件及其对比元件。
交流电源提供稳定的交流电压，电桥主体通过调节电桥的平衡状态来测量待测元件的参数。
待测元件可以是电阻、电容或电感，对比元件则是已知参数的元件，用于与待测元件进行对比。
实验步骤：1. 将交流电源连接到电桥主体，调节电源输出电压为适当的数值。
2. 将待测元件和对比元件分别连接到电桥主体的相应接口上。
3. 通过调节电桥的控制旋钮，使电桥达到平衡状态。
平衡状态是指电桥两侧的电压差为零。
4. 记录下电桥平衡时的各个旋钮的位置，以及交流电源的输出电压。
实验数据：本次实验中，我们选择了一个待测电阻元件，并与一个已知电阻元件进行对比。
实验中，我们使用了一个频率为50Hz的交流电源，并调整输出电压为5V。
1. 待测电阻元件：电桥平衡时，电桥两侧的电压差为零，即R1/R2 = R3/R4。
根据实验数据记录，电桥平衡时，R1 = 200Ω，R2 = 400Ω，R3 = 500Ω，R4 = 1000Ω。
代入公式计算可得待测电阻元件的电阻值为200Ω。
2. 对比电阻元件：对比电阻元件的电阻值已知为300Ω。
同样根据电桥平衡时的公式计算，R1/R2 = R3/R4，代入实验数据可得R1 = 150Ω，R2 = 300Ω，R3 = 500Ω，R4 =1000Ω。
结果分析：通过实验数据的记录和计算，我们得到了待测电阻元件和对比电阻元件的电阻值。
待测电阻元件的电阻值为200Ω，与预期结果相符合。
对比电阻元件的电阻值为300Ω，与已知值相符合。
因此，本次实验的结果是准确可靠的。
结论：交流电桥实验是一种常用的测量电学元件参数的方法。
交流电桥实验报告
【精品】大学物理实验交流电桥
物理实验报告
实验成绩
实验者姓名
班号 2 学号20
实验时间2020 年5 月30日
天气地点室温同组名
气压指导老师
实验目的
1、掌握交流电桥的组成原理、平衡原理、平衡条件；
2、掌握交流电桥测电感、电容的方法
实验原理
1、电感的测量
利用已知电容器来测电感，可用下图所示电桥；图中R1、R2、R3、R4为交流电阻箱，Cs为标准电容箱，Rx为电感的损耗电阻，Lx为待测电感。
其中
由此可得由实部和虚部分别相等，则有
求出R后即可求出电感的损耗电阻电感器的品质因素Q:
式中ωLx为电感器的感抗。
2、电容的测量
电桥电路如图。
图中R1、R2、R3、R4为交流电阻箱，Cs为标准电容箱，Rx为电容的损耗电阻与R3电阻箱阻值之和，Cx为待测电容。
由此可得：
并可得出电桥平衡时可求出电容及电容的损耗电阻大小：在选定R1/R2的值后，可分别调节Cs和R4，使之平衡。
数据表格及处理结果：
量之比。
且式中ωLx为电感器的感抗。
实验6 交流电桥实验
实验6 交流电桥实验交流电桥是一种比较式仪器，在电测技术中占有重要地位。
它主要用于测量交流等效电阻及其时间常数；电容及其介质损耗；自感及其线圈品质因数和互感等电参数的精密测量，也可用于非电量变换为相应电量参数的精密测量。
常用的交流电桥分为阻抗比电桥和变压器电桥两大类。
习惯上一般称阻抗比电桥为交流电桥。
本实验中交流电桥指的是阻抗比电桥。
交流电桥的线路虽然和直流单电桥线路具有同样的结构形式，但因为它的四个臂是阻抗，所以它的平衡条件、线路的组成以及实现平衡的调整过程都比直流电桥复杂。
【实验目的】1、掌握交流电桥的平衡条件和测量原理2、设计各种实际测量用的交流电桥3、验证交流电桥的平衡条件【交流电桥的原理】图1是交流电桥的原理线路。
它与直流单电桥原理相似。
在交流电桥中，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；音频范围内可采用耳机作为平衡指示器；音频或更高的频率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。
图 1 交流电桥原理一、交流电桥的平衡条件我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。
在交流电桥中，四个桥臂由阻抗元件组成，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U ac=U adU cb=U db即 I 1Z 1=I 4Z 4 I 2Z 2=I 3Z 3两式相除有3344221Z I Z I Z I Z I 1当电桥平衡时，I 0=0，由此可得 I 1=I 2，I 3=I 4所以Z 1Z 3=Z 2Z 4 （1）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。
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(14.4) (14.5)
~ Z 1 R x jLx ~ Z 2 R2 RL2 jL2 ~ Z 3 R3 ~ Z 4 R4
图（14.3） 根据平衡条件得出：
R x jLx
化简后得到：
R4 ( R2 RL2 jL2 ) R3
R4 L x R L2 3 R R4 ( R R ) x 2 L2 R3
RL2 为标准电感 L2 的损耗电阻。
(14.6) (14.7)
2． 交流电桥的平衡调节 由于交流电桥总有两个平衡条件需要同时满足，因此在各臂的参量中至少要有两个可以
3
调节的参量，只有这两个被调节的参量同时达到平衡的数值，指零器才能指在 0 点。然而实 际上调节交流电桥时， 总是首先固定其中一个参量， 调节另一个参量， 在这样的调节过程中， 每次只能通过指零器的电流(电压)达到最小值，然后再将第一个参量固定在此数值来调节另 一个参量。 如果被固定的第一个参量数值不是平衡值， 调节第二个参量时也不能使电桥达到 完全平衡，而只能使指示器的电压达到新的最小值，为了将电桥调到完全平衡，必须反复调 节这两个参量， 逐次逼近平衡， 可见交流电桥平衡的调节， 要比惠斯通电桥的调节复杂得多。 调节交流电桥平衡应注意如下几个问题： ⑴ 事先设法知道待测元件的大概数值，根据平衡公式选定调节参量的数值，务使电桥 从开始起就不至于远离平衡。 ⑵ 用电桥测量时，往往总是分粗测和精测两步完成。粗测的目的是知道待测元件数值 的大致范围，精测的目的是选择合适的元件和数值，确保各量的精度，从而保证最终结果的 准确度。 ⑶ 分步调，反复调，在每一步中抓住主要问题。例如测电容时，由于一般电容器的损 耗电阻 Rc 都比较小（标准电容的损耗电阻几乎为零）所以一开始 R2 可取零，这时虽然 Rc 的表达式得不到满足，但是偏离也不大，而 Cx 的表达式尽可能得到满足，当指示器中的示 数已达到一个极小值，再调节 R2 使指示器的示数又一次达到极小值。如此反复调下去，使 电桥一步步更接近平衡，直到指示器的示数无法再小为止。电桥就达到了平衡。测电感时调 节平衡步骤原则上与上相同。 ⑷ 确定某一量的测量误差。若电桥已处于平衡状态，可改变该量的大小，直至指零器 能分辨出电桥失去平衡为止。则该变量就是该量的测量误差。显然电桥的分辨越高，测量误 差越小。有效数字位数越多，最后根据各直接量的误差不难得出最后结果的总不确定度。 [实验步骤与要求] 本实验用 TFG2000 系列 DDS 函数信号发生器的输出 A 做为交流电源， 频率调至 1KHz， 电压为 2—4 伏，用 JK—08 型交流检流计作为指零器。 1.自组电容比较桥（电路图如 14.2）测量待测电容 c x 及其 c x ，标准电容箱的损耗电 阻忽略不计。元件参数如表（1） 。 测量待测电容 c x 及其 c x 数据记录表格
选做实验 5
交流电桥
[目的] 1． 学习用交流电桥测量电容,电感及其损耗的方法。 2． 了解交流电桥的平衡原理，掌握调节平衡的方法。 3． 学习估算用交流电桥测量电容,电感不确定度的方法。 [仪器和用具] TFG2000 系列 DDS 函数信号发生器（做交流电源用） ，JK—08 型交流检流计，数字万用表， 电阻箱，标准电容器，可调标准电感，待测电容及待测电感。 [原理] 交流电桥是测量电感，电容中精度最高的测量仪器，也是实验室中常用的测量仪器。 1． 交流电桥的平衡条件 交流电桥的电路形式与直流电桥相同，并且都是采用比较法进行测量。其电路如图 14-1 所示。交流电桥的交流信号为 Us；指零器 G 采用高灵敏度的交流毫伏表或交流检流计等； 桥臂中各元件不都是电阻，它们也可以是电容、电感或 R L C 的组合回路等。 由于交流电桥中含有电感，电容等元件。因此，电桥的平衡条件为 VB=VD，即两个交流 电压相等的条件不只是电压幅度相同，还要相位相同，根据平衡条件：
图（14.2）
Rc2 为标准电容 c 2 的损耗电阻，其值很小，可以忽略不计，由平衡条件得：
Rx
R 1 1 4 ( R2 ) jc x R3 jc2
根据复数相等原理
2
R3 c x R c 2 4 R R4 R x 2 R3
图（14.3）为测量电感的一种电路。图中
4
uC X 2 CX 2
1 u C2 u C2 ( ) 2 C2 C2
2.自组电感比较桥（电路图如 14.3）测定待测线圈的电感 L x 及其 L x 并测定其损耗电 阻 R x （需测所用标准电感的损耗电阻 R L2 ） 。元件参数如表（2） 。
测定待测线圈的 L x 、 L x 、 R x 数据记录表格
R3 () R4 ()
表（1）
CX R3 C 2 或 C X C2 C2 R4
（uF）
R3、R4 交换前 R3、R4 交换后 C2 uC2 C2´ uC2´
uC XΒιβλιοθήκη CX1CX 2CX3
300 400
2000 600 500
4000
C X 2 C2 C2
C X 2 C X 2 uCX 2
R4 () R3 ()
表（2） R2
(Ω)
L2 ( mH )
RL2
(Ω)
RX
(Ω)
LX
或
L X (mH )
u Lx 3
LX 1
30
4000
4000
R4 、 R3 交换前 R4 、 R3 交换后 L2´ U'L2
LX 2
600
LX 3
500
L2
、 UL2
500
RX
R4 ( R2 R L 2 ) 、 R3
5
（14.2）
1 2 4 3
（14.2）式和（14.3）式即为交流电桥平衡条件。 图（14.2）为测量电容的一种电路。图中
（14.3）
1 ~ Z 1 R x jc x 1 ~ Z 2 R2 Rc2 jc 2 ~ Z 3 R3 ~ Z 4 R4
~ ~ ~ ~ Z 2 Z 4 Z1 Z 3 0
~ ~ Z1 Z 4 ~ ~ Z2 Z3
（14.1）
图（14.1） 若把复阻抗用指数形式表示，则（14.1）式可写成：
1
Z1e j1 Z 4 e j4 Z 2 e j2 Z 3 e j3
上式成立须满足：
Z1
Z4 Z2 Z3
、
LX
R4 L2 R3
L X 3 L2 L2
L X 3 L X 3 u LX 3
u LX 3 LX 3
1 u L2 u L2 ( )= 2 L2 L2
* 3.自行拟订一个用一个四档标准电容箱测量电感的测量线路，并导出公式，写出测量步 骤,并实际测量。 [问题] 1． 怎样确定交流电桥中各调节量的测量不确定度？ 2． 交流电桥的平衡条件是什么？有否绝对平衡？ 3． 试设计一个能测量交流信号频率的交流电桥并写出原理和测量方法。 4． 若用示波器作为交流电桥平衡指示器应如何接线？试画图说明。