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 大学物理实验
交流电桥一．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。
二．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。
三．原理需要了解以下内容：1.电感、电容元件的等效电路及有关参数2.交流电桥及其平衡条件3.常用的交流电桥电路（1）电感电桥（2）麦克斯韦（Maxwell）电桥y 电桥（3）海氏（Ha s)（4）电容电桥4.交流电桥平衡的调节四．仪器用具无感电阻箱三个（其中一个固定置放1000Ω，0.1级），标准电感一个(0.1H，0.1级)，标准电容一个（0.1μF，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0.1μF)，LCR数字电桥。
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L X、损耗电阻r X及品质因数Q，测量频率为1KHz。
2.测量待测电容器的电容量C X、损耗电阻r X及损耗因数tanδ,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L X、损耗电阻r X、品质因数Q和待测电容的电容量C X、损耗电阻r X及损耗因数tanδ。
4．将数字电桥与自组桥测得的结果相比较。
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。
大物实验交流电桥
思考题： 1（1）对图 2.2.4-7 电路
ZZZ132
R1 R2 Rx
jLx
R3
Z4 R jLs
由电桥平衡条件得
R 1 （ R + jLs ）= R2 （ Rx + jLx + R3 ）
由实部和虚部相等，得
Lx
=
R1 R2
Ls
Rx =
RR1 R2
R3
此电桥不方便调平。原因有以下两点：
1 表准电感 Ls 有损耗电阻 Rs，若要准确测量还需知道 LS 和 Rs 值。 2 对比原电路有两个纯电阻臂，且可调节元件在一个桥臂上，简单方便。此图中两个可调电 阻在两个桥臂上，调平不便。
实验心得： 1 调节电桥时，要固定一个调节另一个逐步逼近电桥平衡。 2 平衡电桥的过程中电阻箱和电容箱的调节都要从高档开始。 3 平衡指示器在电桥不平衡时应取灵敏度较低的挡，例如在离平衡位置较远时不可把耳机放 入耳中。 4 选择合适支路阻抗时必须注意减少支路上的电流，否则会烧毁电阻箱或使信号源短路。
干；
2 内容和步骤： （1）测量电感。
按右图连接实验仪器，选择三组合适 R2、R3，取 R`=400 。
先固定 Cs 调节 R1,再固定该 R1 调节 Cs，如此反复，调至电桥平衡。记录 Cs 和 R1 值。
求各组 Lx，R，Rx 及其 Lx Rx Q。
(2) 测量电容 按右图连接实验仪器，选择三组合适 R1、R2。 先固定 Cs 调节 RS,再固定该 RS 调节 Cs，如此反复，调至电桥平衡。记录 Cs 和 RS 值。
姓名：时宗洋 学号：PB09210011 22 组 5 号台
实验名称 ：交流电桥
实验目的： 1 掌握交流电桥的组成原理 2 掌握用交流电桥测电感电容的方法.
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。
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。
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 。
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[标签:标题]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 (28.1) ~~~~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(28.1)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(28.2)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??(28.3)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。
一般用Q (或tg?)值统一表示元件的损耗特性．图28-2 图28-3实际中，对电感和低损耗电容采串联式等效电路，电感Q值和电容损耗因子tg?分别是Q??，tgCr (28.4) 对高损耗电容则采用并联式等效电路，其损耗因子是tg (28.5)Cr式中?是交流电的圆频率．下面介绍几种实际的交流电桥电路(1)串联电容比较电桥(测低损耗电容)如图28-4所示，C4为标准电容(损耗可忽略)R2、R3、R4为无感电阻，平衡条件为11(Rx?j)R3?(R4?j)R(28.6)?L?C2令实部，虚部分别相等得Cx?R3RC4，Rx?4R2 (28.7)R3R2损耗因子tgRxCx??R4C4 (28.8)取C4、R4为可调参数，固定R2、R3，能实现“分别读数”，易于调节平衡，若用此桥测高损耗电容，要求R4很大，导致电桥灵敏度下降较多．(2)并联比较电容电桥(测高损耗电容)电路如图28-5,C４是为标准电容，R2，R3和R4为无感电阻，平衡条件是Cx?R3RC4，Rx?4R2(28.9) R3R2损耗因子tg??11 (28.10) ??RxCx?R4C4图28-4 图28-5上述两种电桥都具有如下特点：一是两组电容作比较，直观方便；二是两组电容间基本不存在磁场耦合，干扰较小．(3)电感电桥如图28-6所示的是利用已知电感测定未知电感的电桥，L4、R4为已知标准电感的二个分量，R2、R3和r均为无感电阻，当开关K置于A处，电桥平衡时有：(Rx?j?Lx)?(r?j?L4)R2 (28.11)比较实部，虚部得Lx?R2L4，Rx?R3R2(R4?r)(28.12)R3当K置于B处，平衡条件为Lx?RR2L4，Rx?2(R4?r)(28.13)R3R3品质因数两种情况分别为：Q??LX ，Q??LXR?R) (28.14)XX实测时，若Rx＜R4，则K置于B；反之则置于A，由于L4采用固定标准电感，故选R3(R2)和r为可调参数，反复细心调节能使电桥趋于平衡，此电桥的缺点是Lx和L4间的互感作用及涡流效应对测量结果的精度影响较大．图28-6 图28-7(4)麦克斯韦——维恩电桥这是一个利用已知电容来测定电感的电桥，线路如图28-7，C3是标准电容，R2、R3、R4均是无感电阻，电桥的平衡条件为Lx=R2R4C3，Rx=R2R4/R3 (28.15)品质因素Q=ωLx/Rx=ωR3C3 (28.16)取R3、C4为可调参数，固定R2、R4，能使桥路较快达到平衡，由于电桥测得的Q值正比于R3，而R3又不能很大，故不适于测量Q值很高的电感．在麦克斯韦——维恩电桥中，电容和电感间基本没有电磁干扰，容易提高测量的精度，比电感比较型电桥有明显的优越性．4．交流电桥平衡的调节根据交流电桥的基本原理，各桥臂的参量中至少要有二个可调，只有两参量同时满足平衡条件，平衡指示器D示零．在实际中，并不是两参量同时调整，而是先调其中一个，使指示值达到尽可能小，继而调另一个，使指示器值再次减小，经过反复调节使指示器指零(或某一无法再小的值)．因此，交流电桥的平衡是逐次逼近的．为了调整方便、迅速．并保证结果有足够的精度，常使用下列方法：(1)根据实验条件选定可调参数，将反映被测量Cx(或Lx)的作为主可调参数，反映元件损耗Q(或tgδx)的作为次可调参数．(2)根据待测元件的粗测值(或估计值)，将各臂参量预置于某一数值．作为主可调的标准件，应按其精度等级可能提供的最多有效数字的位数来选择可用的盘数．然后，在最大读数盘置一合适值，作为次可调的元件在第一次调整中，其作用可以忽略．若此可调元件所在桥臂联接方式是串联，可置零值；若是并联，则可置最大值．对于二固定参数，可根据Cx(或Lx)的测定公式，由被测量的粗测值和主调参数的数量级初步确定其比值(或乘积值)后，再取合适值．(3)分步调节主可调参数和次可调参数，反复多次．调整开始时，电源电压应较小，指示器量程应足够大，在电桥趋于平衡的过程中，逐渐提高电压，减小指示器量程，直至可调参数的改变不能使指示器示数减小为止．但提高电压注意各桥臂的额定功率．(4)当电桥处在平衡态时，若要测某直接量的灵敏度误差，可改变该量的大小，直到指示器有可分辨的示值，则此改变量即是所测的误差．交流电桥也能用“高位定低位”的方法检定桥路是否达到平衡，这是很实用的测量技巧．交流电桥的系统误差也能用交换元件位置、元件代替以及改变桥臂位置等组合测量的方法来减小或消除．四、实验内容1．用自组串联电容比较电桥测定一个未知电容(约1μF)的电容量Cx和直接量的误差，按误差传递计算ΔCx和Rx及损耗因子tgδx．2．用自组麦克斯韦－维恩电桥测定一个未知电感(约10mH,100Ω)的电感量Lx、Rx，计算Q值．3．用数字电桥重测上述电抗元件及未知电阻．4．用自组桥测量时，电源供电频率取为1KHz，输出电压范围取1～4V对Cx与Lx测量精度的具体要求由实验室给出．五、注意事项1．本实验使用的仪器，多具有金属屏蔽壳和接地端，连接电路时要注意接地端的连接，使外界干扰达到最小．2．测量时要随着桥路趋于平衡逐渐提高电源电压，减小平衡指示器的量程．注意仪表过载．六、思考与回答1．交流电桥平衡的条件是什么?2．实际电容、电感与理论电容、电感有何区别?衡量电感线圈的品质是什么?如何定义? 3．比较惠斯通电桥与交流电桥操作过程中的异同，调节交流电桥的平衡有何体会?4．在交流电桥中，有的将标准电容与电阻箱串联进行调节，也有的将标准电容与电阻箱并联进行调节，此并联电阻或串联电阻的取值大小各有何特点？（可结合具体线路思考）篇二：交流电桥实验报告交流电桥物理科学与技术学院13级弘毅班吴雨桥2013301020142 【实验目的】1.了解交流电桥的结构和平衡条件。
2.懂得交流电桥测量C、L、R等的原理，学会推导测量公式，并学会使用万能电桥。
3.掌握电桥的最佳测量方法。
4.能根据电桥实际的平衡指示灵敏度的相应测量精度，记录和处理实验结果。
【实验器材】功率信号发生器、MF-20晶体管万用表或晶体管毫伏表、交直流电阻箱、标准电容箱、电感箱、待测电容电感、万能电桥。
【实验原理】交流电桥的平衡条件：交流电桥两两相对桥臂的阻抗之模的乘积相等，且其幅角的和也相等。
1.简便电桥测电感电容1）简便电桥测电感的电桥平衡条件=??2=??2（??3+）简便电桥测电容的电桥平衡=??4=??2 （??3+)条件2）值得注意的问题(1)对供桥电源的选择问题(2)调节参量的选择问题(3)各桥臂参量的初值设置问题(4)调节顺序的问题(5)影响测量误差的参数问题。
3）电桥的平衡指示灵敏度S定义：当电桥调节到某种程度的平衡后，若调整某一桥臂的±?z值，使UAB的变量±?UAB 能被平衡指示器显出±?n，且刚好被观察者察觉，定义S=1/??增大S的四种途径：(1)提高电压表灵敏度，或减小其量程。