第二篇：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     

             复阻抗含有实部和虚部，写开后有

                      

          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

           4、测量电容                                                  

              电路图如右图，各阻抗

                       

          平衡时有

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：

第二次：

第三次：

三次测量的平均值

将他们与标准值L_x=13.0mH，R_x=10Ω比较有：

L_x的相对误差；

R_x的相对误差。

品质因数为

2、测量电容

   第一次：

第二次：

第三次：

三次测量的平均值：

将他们与标准值C_x=0.68μF，R_x=0.65Ω比较有：

C_x的相对误差；

R_x的相对误差。

耗损因子为

实验小结：

1、本实验类比于直流电中的电桥平衡原理，利用了交流电桥的对称性；

2、实验中需要判别声音的大小，这对人的判断要求比较高，在此实验条件下其实很难保证实验的精确性；

3、从实验过程和结果看，对于电容值和电感值的调节相对比较容易和精确，但是对于电阻的调节有比较大的误差。

思考题：

1、利用下面两个图求出L_x和R_x的有关公式，此电路在调平衡时是否方便？

答：对于第一个图有，，对于第二个图有，。从图中来看，这两个电路在调平衡时都不是很方便，因为电桥的各个臂的阻抗差距比较大，不容易匹配，同时在同一个臂中使用两个二阶元件容易造成互相干扰。

2、Q值的物理意义是什么？

答：Q值反映了交流电路的固有性质。Q值越大，表示电路储能的效率越高；Q值决定了谐振曲线以及平衡曲线的尖锐程度，也就决定了电路的通频带宽度；Q值越大，交流电路振幅的衰减越慢。