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RL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Lx=13.0mH,Rx=10Ω比较有:
Lx的相对误差;
Rx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Cx=0.68μF,Rx=0.65Ω比较有:
Cx的相对误差;
Rx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Lx和Rx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。
中国石油大学(华东)现代远程教育
实验报告
课程名称:电工电子学
实验名称:三相交流电路
实验形式:在线模拟+现场实践
提交形式:在线提交实验报告
学生姓名: 学号:
年级专业层次: 网络春专升本
学习中心: 青岛校区学习中心
提交时间: 20## 年 月 日
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