实验二十交流电桥

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交流电桥(09-20)

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。

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ϕj Ze Z= 的形式表示。

因此式（2）可表示成 )(43)(214321ϕϕϕϕ--=j j eZZ eZZ （3）“iZ ”和“iϕ”分别为复阻抗iZ 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4321Z Z Z Z = （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

大学物理实验报告（交流电桥）一、实验目的：1 .了解交流桥路的特点和调节平衡的方法2 .学会使用交流电桥测量电容3 .学会使用交流电桥测量电感二、实验原理：图4-13-1是交流电桥的原理线路。

它与直流单臂电桥原理相似。

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，具有足够的灵敏度。

指示器指零时，电桥达到平衡。

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。

Z Z ==•ZxZ 34当其他桥臂的参数已知时，就可决定被测阻抗Z x 的值。

二、交流电桥平衡的分析x下面我们对电桥的平衡条件作进一步的分析。

在正弦交流情况下，桥臂阻抗可以写成复数的形式Z =R +jX =Ze2若将电桥的平衡条件用复数的指数形式表示，则可得Ze j q-Ze j 93=Ze j 92♦Ze j 匕当调节电桥参数，这时有使交流指零仪中无电流通过时（即I 0=0），cd 两点的电位相等，电桥达到平衡，即: U =U acad IZ =IZ U 二U cb （两式相除有: 44 IZ 4^~4IZ33 dbI 2Z2=I 3Z3 当电桥平衡时所以 I =0， 0 由此可得: ZZ =ZZ 1324I =I， 12I =I 34 （4-13-1）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。

由图4-13-1可知，若第一桥臂由被测阻抗Z 构成，则：x 频范围内可采用耳机作为平衡指示器; 频或更高的频率时也可采用四个桥臂由阻抗元件组成，在图4-13-1交流电桥原理Z •Ze j （*+中3）=Z •Ze j （中2+中4）根据复数相等的条件，等式两端的幅模和幅角必须分别相等，故有「ZZ =ZZ上面就是平衡条件的另一种表现形式，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。

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

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：
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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。

交流电桥实验报告

交流电桥实验报告篇一：交流电桥测电容和电感实验二十八交流电桥测电容和电感交流电桥与直流电桥相似，也由四个桥臂组成。

但交流电桥组成桥臂的元件不仅是电阻，还包括电容或电感以及互感等。

由于交流电桥的桥臂特性变化繁多，因此它测量范围更广泛。

交流电桥除用于精确测量交流电阻、电感、电容外，还经常用于测量材料的介电常数、电容器的介质损耗、两线圈间的互感系数和耦合系数、磁性材料的磁导率以及液体的电导率等。

当电桥的平衡条件与频率有关时，可用于测量交流电频率等。

交流电桥电路在自动测量和自动控制电路中也有着广泛的应用。

一、实验目的1．了解交流电桥的平衡原理及配置方法．2．自组交流电桥测量电感、电容及损耗．3．学习使用数字电桥测量电阻、电感和电容．二、仪器与用具低频信号发生器，交流毫伏表，交流电阻箱，可调标准电容箱(例如RX7-0型)，待测电容，电感线圈，电阻，数字电桥，开关等．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，如图28-1所示，电桥的四个臂Z1，Z2，Z3，Z4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：~~~~Z1Z3=Z2Z4 () ~~~~利用交流电桥测量未知阻抗ZX (ZX=Z1)的过程就是调节其余各臂阻抗参数使()式满足的过程．一般来说，ZX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ZX，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．图28—12．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Zx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)．关于交流电桥可调参数选取，涉及到电桥结构，电桥平衡过程的收敛性等问题，比较复杂，更深入的讨论可见有关专著．3．测量实际电容，实际电感的桥路在介绍实际电桥之前，先分析一下实际电抗元件等效电路，实际的电容或电感在电路中往往带有一定的能量损耗(欧姆损耗和介质损耗)，或者说它们的有功功率不等于零，定义元件的品质因素Q和损耗因子如下 QP无功有功 ()式中P有功，P无功分别是元件的无功功率和有功功率，由功率三角形(如图28-2)易得 Q?X ,tg??()式中X是元件的电抗，r是元件的有功电阻，?是元件上电压与电流间位相差的余角，显然Q值越高，损耗越小，tg?越大，损耗越大．Q(或tg?)常由实验来测定．如图28-3所示，实际电容，电感可用两种形式的等效电路来表示，(a)为串联式；(b)为并联式．对同一元件的两种等效电路，并不相等，仅在损耗不大时才相等。

大学物理实验交流电桥测电容和电感

交流电桥测电容和电感[实验目的]1．掌握交流电桥的平衡原理和调节平衡的方法。

2．用自组交流电桥测量电感L 和电容C 及其损耗。

[实验仪器]电阻箱，标准电容箱，交流毫伏表，音频信号发生器，待测电感和电容。

[实验原理]电桥是一种用比较法对电学参量进行精确测量的仪器。

电桥分为直流电桥和交流电桥两类。

直流电桥是测量电阻的基本仪器之一，交流电桥是测量各种交流阻抗的基本仪器，如电容的电容量，电感的电感量等。

此外还可利用交流电桥平衡条件与频率的相关性来测量与电容、电感有关的其他物理量，如互感、磁性材料的磁导率、电容的介质损耗、介电常数和电源频率等，其测量准确度和灵敏度都很高，在电磁测量中应用极为广泛。

常用的交流电桥电路有：西林电桥、电容比较电桥、麦克斯韦（Maxwell ）电桥、海氏（Hay ’s ）电桥。

交流电桥因测量任务的不同而有各种不同的形式，但只要掌握了它的基本原理和测量方法，对于各种形式的交流电桥都比较容易掌握。

如图1所示是交流电桥的原理线路。

它与直流电桥相似，也是由四个桥臂构成，但桥臂中含有交流元件。

图1图中E 为交流电源，D 为交流平衡指示器，通常可用耳机或由电子线路构成的指示器（如电子管或晶体管毫伏表，示波器等）。

交流电桥四个桥臂的阻抗通常用复阻抗表示。

AC 称电源对角线，BD 称测量对角线。

一、交流电桥的平衡条件与直流电桥平衡电路类似。

考虑到平衡时，B 、D 两点在任意瞬时电位都相等，没有电流流过平衡指示器，有1234,I I I I == （1）根据交流电路欧姆定律还有1144I Z I Z = （2）2233I Z I Z = （3）（2）、（3）两式相除，并考虑到（1）式，可得到14132423Z Z Z Z Z Z Z Z == 或（4）式（4）称为交流电桥的平衡条件方程式，可以表述为：桥路相对两臂的复阻抗乘积相等。

由（1）式可以看出，交流电桥的平衡条件在形式上和直流电桥是完全相同的，但它们的物理意义却有着很大的差别。

交流电桥实验报告

交流电桥实验能源与动力工程151班张陆学号：5902615015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。

实验目的1、了解交流桥路的特点和调节平衡的方法。

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。

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。

交流电桥的使用与研究实验报告

交流电桥的使用与研究实验报告下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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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。

交流电桥实验报告资料

交流电桥实验
能源与动力工程151班张陆学号：5902615015
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。

实验目的
1、了解交流桥路的特点和调节平衡的方法。

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。

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 。

【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。

交流谐振电路实验和交流电桥实验

交流谐振电路实验和交流电桥实验这两个实验所用的设备基本都是电子仪器设备,比如示波器、信号发生器、电容箱、电阻箱和电感箱等。

而每个仪器设备上的调节旋钮又比较多，如果不能正确使用它们，我们在实验过程中将会遇到问题，对实验数据和处理结果有较大影响，所以在实验之前同学们最好仔细听老师对仪器使用的讲解。

现将实验过程中出现的部分问题及原因列出，供同学们参考。

一、交流谐振电路实验1．现象：调节信号源频率，而在示波器上观察的电压波形无明显变化。

可能由于：（1）信号源频率的调节范围离RLC串联或并联谐振电路的谐振频率较远，可先根据R、L、C的值估计谐振频率是多少（2）所用电感箱、电容箱和电阻箱至少有一个可能损坏，请联系老师用相关仪表检测是何种原因。

2．现象：调节信号源频率，虽然在示波器上观察的电压波形有大小变化，但对应信号源的频率与RLC串联或并联电路的谐振频率理论值相差太远。

可能由于：（1）信号源输出频率的读数结果不正确，注意：信号发生器LCD显示的就是最终结果，不需再乘以频率档位值。

（2）电容箱和电感箱至少有一个输出电容值或电感值不准确，请检查一下调节旋钮有没有错位，然后再找实验室老师用相关工具加以调整或更换。

3．现象：在测品质因数Q时，需测量出VL和VC值，但是测得VL和VC 值随着信号发生器频率的改变并没有大小的变化过程，且其值和输入电压Vi相差不大。

（串联谐振实验）。

可能由于：测VL和VC时（串联谐振电路），我们要将书（大学物理实验第二册）上84页图2.2.4-5变换一下元件的位置再来测量，即测电感上电压VL时，我们要将图中的电感L放在RLC串联支路的最下方，目的就是保证信号发生器的接地端、示波器的接地端要共地。

如果电感L还是在串联支路上面的话，我们用示波器来测量电感L两端电压时，就会造成信号发生器的接地端、示波器的接地端不共地，通过分析我们就知道电容C和电阻R都被短路了，这样测量VL就等于测量Vi，所以就会产生上面的现象。

交流电桥(09-20).doc

交流电桥(09-20)【实验内容】一．用串联电容桥（维恩电桥）测电容1、接线：按图（6）接线、R1、R2及Rs为电阻箱，Cs为标准电容，C1、C2为待测电容。

通常合格的电容漏电及发热都不大，Rs初值取1—2Ω即可，R1、R2初值取300—400Ω。

信号波形选正弦，频率调到1000Hz,输出电压调到约2V（pp 值）。

2、电桥平衡调节a)带上耳机，音量调适度，b)调节R1、R2（R1、R2阻值不要小于50Ω）使耳机音量最小，再调节Rs使耳机音量继续变最小，(为保证精度要适时调高耳机音量及输出电压)。

c)重复过程b)n次，直到耳机完全静音。

3、数据计算RsR1R2CxRxC1平均值C2平均值二、用麦克斯韦电桥测电感1、接线：按图（5）接线，R1、R2及R3为电阻箱，Cs为标准电容，L1、L2为待测电感。

R1、R2、R3初值取300—400Ω即可。

信号源波形选正弦波，频率调到1000Hz,输出电压调到约2V （pp值）。

2、电桥平衡调节a)带上耳机，音量调适度，b)调节R2、R3（R2、R3阻值在同一数量级且不要小于50Ω）使耳机音量最小，再调节R1使耳机音量继续变最小，(为保证精度要适时调高耳机音量及输出电压)。

c)重复过程b)n次，直到耳机完全静音。

3、数据计算R2R3R1LRxQL1平均值L2平均值三、用海氏电桥测电感（选作）1、接线按图（8）接线，R1、R2、R3初值取300—400Ω即可。

信号源波形选正弦波，频率调到1000Hz,输出电压调到约2V （pp值）。

2、电桥平衡调节a)带上耳机，音量调适度，b)调节R2、R3（R2、R3阻值不要小于50Ω）使耳机音量最小，再调节R1使耳机音量继续变最小，(为保证精度要适时调高耳机音量及输出电压)。

c)重复过程b)n次，直到耳机完全静音。

3、数据计算R2R3R1LRxQL1平均值L2平均值四、用惠斯登电桥测电阻（选作）1、接线按右图接线，R1、R2、R3初值取300—400Ω即可。