1、實驗：交流電橋實驗時間:【實驗概述】交流電橋是測量電感，電容中精度最高的測量儀器，也是實驗室中常用的測量儀器。【實驗目的及要求】1 .學習用交流電橋測量電容，電感及其損耗的方法。2 .了解交流電橋的平衡原理，掌握調節平衡的方法?！緝x器及用具】TFG2000系列DDS函數信號發生器（做交流電源用），JK08型交流檢流計，數字萬用表,電阻箱，標準電容器，可調標準電感，待測電容及待測電感?！緦嶒炘怼?.交流電橋的平衡條件交流電橋的電路形式與直流電橋相同，并且都是采用比較法進行測量。其電路如圖14-1所示。交流電橋的交流信號為Us；指零器G采用高靈敏度的交流毫伏表或交流檢流計等；橋臂中各元件不都是電

2、阻，它們也可以是電容、電感或RLC的組合回路等。由于交流電橋中含有電感，電容等元件。因此，電橋的平衡條件為Vb=Vd,即兩個交流電壓相等的條件不只是電壓幅度相同，還要相位相同，根據平衡條件：二U一 乙Z2Z4Z3圖(14. 1)Z2Z4乙Z30(14.1)若把復阻抗用指數形式表示，則（14.1）式可寫成:乙ej1Z4ej4Z2ej2Z3ej3上式成立須滿足:Z2(14.2)(14.3)(14.2)式和(14.3)式即為交流電橋平衡條件。圖（14.2）為測量電容的一種電路。圖中RxjCxZ2R2Rc2jC2圖(14.2)Z3Z4R3R4Rc2為標準電容C2的損耗電阻，其值很小，可以忽略不計，由平

3、衡條件得:Rx,R4(R2jCxR3根據復數相等原理RxR3R4C2R4R2R3(14.4)(14.5)圖（14.3）為測量電感的一種電路。圖中Z1RxjLxZ2R2RL2jL2一Z3R3一Z4R4圖(14.3)根據平衡條件得出：RxjLxR4(R2RL2jL2)R3化簡后得到：Lx4L2(14.6)R3-R4,Rx4(R2RL2)(14.7)R3Rl2為標準電感L2的損耗電阻。2、調節交流電橋平衡應注意如下幾個問題：事先設法知道待測元件的大概數值，根據平衡公式選定調節參量的數值，務使電橋從開始起就不至于遠離平衡。用電橋測量時，往往總是分粗測和精測兩步完成。粗測的目的是知道待測元件數值的大致范

4、圍，精測的目的是選擇合適的元件和數值，確保各量的精度，從而保證最終結果的準確度。分步調，反復調，在每一步中抓住主要問題。例如測電容時，由于一般電容器的損耗電阻Rc都比較小（標準電容的損耗電阻幾乎為零）所以一開始R2可取零，這時雖然RC的表達式得不到滿足，但是偏離也不大，而Cx的表達式盡可能得到滿足，當指示器中的示數已達到一個極小值，再調節R2使指示器的示數又一次達到極小值。如此反復調下去，使電橋一步步更接近平衡，直到指示器的示數無法再小為止。電橋就達到了平衡。測電感時調節平衡步驟原則上與上相同。【實驗內容】1. 自組電容比較橋（電路圖如14.2）測量待測電容cx及其cx，標準電容箱的損耗電阻忽

5、略不計。（要求R3R410000、1000和100三種情況進行測量；取R310000時，R4分別為1000和100兩種情況進行測量。）2. 用自搭西林電橋，取合適的R2?C4,測定C和Rxfi。要求Cxt四位有效數字。1000和100兩種情況進行測量。）3. 自組電感比較橋（電路圖如14.3）測定待測線圈的電感Lx及其Lx并測定其損耗電阻Rx（需測所用標準電感的損耗電阻RL2）。4、用麥克斯韋電橋，測定待測線圈的Lx值要求盡可能高的測量精密度，寫出實驗操作步驟和有關數據【實驗過程】【數據處理】數據處理及結果討論大體來說，用交流電橋測量電感和電容是比較準確的。測量時，一定要先根據公式估算相應的物

6、理量，不然盲目調整會浪費大量時間。在估算值的基礎上，根據耳機音量大小，從高位開始調整。若某調整某一位時，往兩邊調聲音都增大，便可認為這一位的調整結束，可進行下一位調整了。此外，再調整時，由于相互之間影響較大，并且長期將耳機放在耳邊容易造成幻聽現象，為提高準確性，建議聽一會休息一會。在選取不變量時，也要注意選取的多樣性。比如第二步時，最好不要象本實驗那樣比例全部選取1:1,應該變換比例，以提高準確性。1、利用書上的圖測量的相關公式是什么？此電路在調平衡時是否方便？為什么？答：圖1中:乙 RZ=R2；Z3 Rx R3 j LxZ R j LsRxRRR2RLsR2調節不方便，因為無法由公式估計一些待調量，使調節十分麻煩。圖2中,j C1.Z = R3；Z3 R2；Z4 Rx j LxRx22R1 R2 R3C1R12 2c121 ; xR2R3C1R2 2 c12 1調節不方便，引入了交流電壓角頻率后，無法測量。3、Q值的物理