交流电桥第90组姓名:龚俊辉学号:PB05013225实验目的: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.实验仪器:音频信号发生器,交流电阻箱四个,电容箱,待测电感,平衡批示器(耳机).实验原理:(1)交流电桥及其平衡条件.在如图所示的交流电桥原理图中,其中是各桥臂复阻抗,在A,B两端之间加入一交流信号源,C,D两端之间接入交流零批示器,当电桥达到平衡时,C,D两点电位相等,则有:(1)可得:(2)(2)元器件的等效电路.在交流电压作用下,往往桥臂所用元件存在能量损耗,相当于纯电阻能耗.电阻在交流电压作用下,往往具有电感和分布电容,电感元件也存在一定的导线电阻和分布电容.实际电感可等效为一个理想的电感和一个纯电阻的串联.电容器中一般含有一电容率为的介质,因而,电路中有一小部分电能在介质中损耗而变成热能,可以用等效电阻来表示这种介质损耗.因此,通过电容器的交流电压和电流的相位差就不再是了,可用一个电阻和一相理想的电容的串联来表示电容器的等效电路.(3)式中的是所加交流电压的角频率,是电容损耗角,表示电容的介质损耗特性.(3)测量电感图是麦克斯韦电桥的电路图,图中分别为交流电阻箱,为标准电容箱,电感的损耗电阻,为待测电感.由平衡条件可得;由平衡条件可得;(4)由此可得:(5)由实部和虚部相等,得:(6)(7)由(7)式求出R后,就可以求出电感的损耗电阻为:(8)对一定的电感量,损耗电阻越小,则该电感器在电路中储存的能量与它所损耗的能量之比就越大,故的大小直接影响着电感的质量,电感器的品质因数Q可用来表示这各特性.(9)(4)测量电容图中所示的是最简单的测量电容器电容的电桥电路,这种电桥适用于测量小损耗电容.仍旧依电桥的平衡条件得:(10)并可得出:(11)平衡时,由实部和虚部相等有:(12)(13)当电桥达到平衡时,利用式(12)就可得到电容器的电容量.图中电容器的损耗因子可由式(3)求出.实验内容:按测量电感的电路连好电路,测得了三组数据如下:一组5004006000.065328二组3006006000.072295三组8002006000.081262.3测电容时,测得的实验数据如下:一组5005000.60.66二组4003000.50.91三组3007001.50.291实验中用到的交流信号的频率为1500HZ;由公式和代入以上的数据可以算得待测电感器的电感和电感的损耗电阻以及电感的Q值:一组13.009.75612.55二组12.9610.1712三组12.969.9812.23再按测量电容的电路接好电路图,由公式和以及算电容器的介质损耗因子得到如下的数据:一组0.68250.6674.29二组0.660.63.73三组0.6790.6434.11因为用这种方法测得的电感和...
