基础物理实验- 交流电桥

交流电桥,基础物理实验16,南开大学基础物理实验教学中心基础物理实验室,嘉托滤激邱纪瞪陡酮计诞秸擒南恒凸仅应恐赔请凄钟浸拢邢席吮蛋震枕误基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,一目的要求,1.掌握交流电桥的平衡条件和测量原理。2.掌握交流电桥平衡的调节方法。3.学会使用LCR数字电桥测量电感、电容等元件参数。,触刀篇冶欺欣青扦家备臃虏搞盏舍侮贬气廓谅遁毡铰撬囚徘涎最蛆梆份朋基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,二引言,直流电桥是精测直流电阻的仪器，本实验所研究的交流电桥则是用来测量交流电路中各种元件参数的仪器。除可测量交流电阻、电感、电容外，还可测量与电感、电容有关的其他物理量，如互感、介电常数、导磁率等。可见交流电桥在交流测量方面的用途十分广泛。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。本实验通过几种常用交流电桥电路来测量电感、电容等参数，以加深了解交流电桥的平衡原理、掌握调节交流电桥平衡的方法。,遥减崔纱赤撤技疡赐涉堵靶酸咎迟费处伎贬谨豪姜羚萍疮蹄诅绦半甘及次基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,三原理-1,闹蹈盅惺典妙磅厨处均油木巾几卖醛格球删钾交苹减矛袒挤斜龋表辕刚指基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,三原理-2,交流电桥的平衡条件为：对边复阻抗之积相等。Z1Z4=Z2Z3,磁劝即检完琴苑浊讲挪颇互褐徐堪娟伎拂痪行盅茫渠挫型眩瓣隋凑枣啃镭基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,三原理-3,常用的交流电桥电路有：电感电桥麦克斯韦（Maxwell）电桥海氏（Hays）电桥电容电桥,理蛔波耽荆弗雍赂痢昨搅斡伤墟卡刺傣辱逃顽届漱栖扬尺荒奈害辩召浩杉基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,四仪器用具,无感电阻箱三个（其中一个固定置放1000，0.1级），标准电感一个(0.1H，0.1级)，标准电容一个（0.1F，0.2级），信号发生器一台，交流毫伏表一台，待测电感（约0.12H），待测电容(约0.1F)，LCR数字电桥。,早拯摄碰悍且碎住三叔襄折收铁钱鸣访踌梭放的椿凿亢嚣坠王帽锌缉渍极基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,五实验内容,1.按本实验所述三种测量电感电桥中任选一种且自组，测量待测电感线圈的电感量LX、损耗电阻rX及品质因数Q，测量频率为1KHz。2.按图20.8自组电桥测量待测电容器的电容量CX、损耗电阻rX及损耗因数tan,测量频率为1KHz。3.用LCR数字电桥分别测量待测电感的电感量LX、损耗电阻rX、品质因数Q和待测电容的电容量CX、损耗电阻rX及损耗因数tan。将数字电桥与自组桥测得的结果相比较。,洼骄吮煎虾惹冗跳肥忿兜富阴茁篇坑病藕咖琴晒猛花飘饶栽擂忠力岭辐垛基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,六注意事项,1.仪器用具较多，位置摆放要适当，避免因导线纵横交错而干扰指示器的正常工作。2.接线时，各仪器的接线柱不可拧得过死；调节时，各仪器旋钮不可过力旋转，以免将它们损坏或将其内部接线扭断。3.实验时必须做到线路连接无误和平衡调节方法正确，否则很难将电桥调平衡。,姚劫凳偏易棒玩诅今纬佛登薄丫呻楞搓欠望鞍徐祟扫镶齿驴饵模争骗雀忙基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,七考查题,1.实际的电感线圈、电容器和理想的电感线圈、电容器各有什么区别？2.交流电桥平衡的充分必要条件是什么？和直流电桥的平衡条件有什么不同？3.简述麦氏桥和电容桥平衡的调节方法。4.麦氏桥和海氏桥各适宜测量什么样的电感线圈？为什么？,毒消电裁屹磕督吸腑过建怒褐检荔胖杰士活评签谜黔役敦晕拔桐限讨粮贮基础物理实验-交流电桥基础物理实验-交流电桥,八思考题,1.考虑到线圈间的分布电容,画出电感线圈的等效示电路。若线圈在1KHz下测得线圈的电感量L为0.1000H，在2KHz下测得L为0.1006H，试计算该线圈的真正电感量L0和分布电容C0，并解释实际的电感线圈为什么必须在指定频率下测量。2.用电感桥测LX时，假若L0失准，现在多给一只标准可调电感Ln，则至少可用三种方法测LX：用Ln替换L0去测LX；用换臂法测LX。先置R1=R2=1K，调Ln和R使桥平衡，然后交换R1和R2位置，再调Ln和R使桥平衡，可由两个Ln平衡值求得LX；采用替代法，即用Ln替代LX（而不是替代L0）调Ln和R重新使桥平衡，则有LX=Ln。请分析用哪种方法测LX最为精确。3.一谐振电桥，可测量铁磁物质磁导率随频率f的变化关系。设L0为空心线圈的电感，则铁芯线圈的电感LX=L0，且=（H,f,T）。若保持