交流电桥———实验原理
交流电桥———实验原理
实验原理
在实际的电信号中,大量存在着不同频率的交流信号(或脉冲信号)因此,实际的元器件均表现为电抗特性,而非纯电阻.惠斯登电桥的四个臂如改为电抗元件(电阻、电感、电容或它们的组合),就是交流电桥。它有着比惠斯登电桥更广泛的用途,可用于测量元件的交流电阻、电感、电容、磁性材料磁导率、电容的介质损耗等。还可利用交流电桥的平衡条件与频率的相关性来衡量测量频率,它是测量仪器中常用的基本电路之一(如电感测试仪、Q表等)。
- 交流电桥及平衡条件
图1 交流电路原理图
交流电桥的原理如图所示,电桥的四个臂、、、,是具有任意特性的交流阻抗,即复阻抗(可以是电阻、电容、电感或者它们的任意组合)。在A和B上加入交流电压,C和D之间接平衡指示器(耳机或晶体管毫伏表等仪器)。
当电桥达到平衡时,C与D之间电压为零,则有
(1)
两式相除得:
, (2)
实际的复阻抗都包含实部和虚部,可用形式表示,因此上式可表示成:
(3)
和分别为复阻抗的模和幅角,上式的成立条件是:
(4)
(5)
上式是交流电桥平衡的充要条件。
- 元器件的等效电路
电桥四个臂所用的元件,在交流电压作用下,往往元件自身就存在能量损耗——相当于电阻,而元件上的电压和电流的相位差不为。纯电阻在交流电压作用下,往往存在电感特性(线绕电阻尤为明显)和分布电容;电感元件也存在一定的导线电阻和分布电容,所以可把电感等效为一个理想电感L和一个纯电阻的串联,如图:
图2 电感器等效电路
电容器中一般含有介电常数为ε的介质(如云母、涤纶。陶瓷等)。因而,电路中有一小部分电能在介质中损耗而变成热能,可以用等效电阻Rc表示这种损耗。因此,通过电容器的交流电压和电流的相位差就不再是,可用图的并联电路或图的串联电路来表示电容器的等效电路。
图3 电容器并联等效电路 图4 电容器串联等效电路
由图3:
(6)
由图4有:
(7)
两式中的w是所加交流电压的角频率。
- 电感的测量
利用已知电容器来测电感,可用图5所示麦克斯韦—维恩电桥或海氏电桥;图中R1、R2、R3、R’为交流电阻箱,Cs为标准电容箱,Rx为电感的损耗电阻,Lx为待测电感。
图5 电感测量电路
(8)
由此可得:
(9)
由实部和虚部分别相等,则有:
(10)
(11)
由式(11)求出R后即可求出电感的损耗电阻Rx:
Rx=R-R’ (12)
对一定的电感量,损耗电阻越小,则该电感器在电路中储存的能量比起它所损耗的能量就越大。故Rx的大小直接影响着电感器质量。电感器的品质因素Q可用来表示这种特性:
(13)
式中ωLx为电感器的感抗。
- 电容器的电容量的测量
最简单的测电容器电容的电桥电路如图。
图6 测电容的电桥电路
由此可得:
(14)
并可得出:
(15)
电桥平衡时:
(16)
(17)
在选定的值后,可分别调节和,使之平衡。
交流电桥———实验原理相关推荐
- 计算机运算器实验原理,计算机组成原理运算器实验—算术逻辑运算实验
<计算机组成原理运算器实验-算术逻辑运算实验>由会员分享,可在线阅读,更多相关<计算机组成原理运算器实验-算术逻辑运算实验(7页珍藏版)>请在人人文库网上搜索. 1.实验报告1 ...
- JSP的HTML基础实验原理,实验四 JSP基础语法
jsp的一些常用语法 实验四 JSP基本语法 一.实验目的 1. 熟练掌握JSP的声明.表达式.小脚本和注释的使用: 2. 理解JSP指令和动作的语法格式: 3. 理解JSP页面的生命周期. 4. 熟 ...
- 声速的测量的实验原理和应用_声速的测定实验报告心得体会
测量声速的实验报告 1. 提出问题 如何测出声音的速度? 2. 猜想与假设 如果在一定距离内听到声音要多少时间? 3. 实验步骤 步骤应该就是实施实验,第三是实验器材的话,就是要秒表. 4. 实施实验 ...
- 计算机实验原理word,完整word版计算机组成原理实验报告 微控制器
<完整word版计算机组成原理实验报告 微控制器>由会员分享,可在线阅读,更多相关<完整word版计算机组成原理实验报告 微控制器(13页珍藏版)>请在人人文库网上搜索. 1. ...
- python实验原理_Python实现蒙特卡洛算法小实验过程详解
蒙特卡洛算法思想 蒙特卡洛(Monte Carlo)法是一类随机算法的统称,提出者是大名鼎鼎的数学家冯·诺伊曼,他在20世纪40年代中期用驰名世界的赌城-摩纳哥的蒙特卡洛来命名这种方法. 通俗的解释一 ...
- 2022细胞生物学实验原理复习资料汇总
2022细胞生物学实验原理复习资料汇总 1.2022年考试复习题及参考答案 2.2021年考试复习题及参考答案 3.2020年之前考试复习题汇总 4.复习重点(汇总) 5.排版好的PDF高清版 获取途 ...
- 流水灯verilog实验原理_6个简单的儿童科学实验,培养孩子的创造力和发散思维...
你家孩子是不是比一般孩子更为好奇,会把不寻常的想法联系起来,有时可能还显得有点极端,甚至有些叛逆?别担心,这或许正是孩子的"创造力"特征的体现,千万别抹杀了. 心理学家给如何培养孩 ...
- 声速的测量的实验原理和应用_示波器的原理和使用声速测量实验报告.docx
示波器的原理和使用声速测量实验报告.docx 示波器的原理和使用.声速测量一实验目的1了解示波器的基本结构及其工作原理,学习并掌握示波器的基本使用方法2学习电信号有关参数的基本概念及其测量3了解声波在 ...
- 亥姆霍兹线圈实验原理及注意事项
实验原理: 亥姆霍兹线圈是由两个相同的线圈同轴放置,其中心间距等于线圈的半径.将两个线圈通以同向电流时,磁场叠加增强,并在一定区域形成近似均匀的磁场:通以反向电流时,则叠加使磁场减弱,以至出现磁场为零 ...
- 包载信使mRNA的多西环素纳米脂质体|雷公藤红素纳米脂质体RNA核糖核酸(实验原理)
包载信使mRNA的多西环素纳米脂质体|雷公藤红素纳米脂质体RNA核糖核酸(实验原理) RNA的合成通常由一种酶-RNA聚合酶 -以DNA为模板进行催化,这一过程称为转录.转录的起始始于酶与DNA中的启 ...
最新文章
- php 结构体_PHP底层原理知其然知其所以然
- MFC接收ShellExecute多个参数
- SqlServer 跨服务器查询
- 使用ASP.NET 2.0提供的WebResource管理资源
- python标准库math用来计算平方根的函数_《Python程序设计方案》题库
- CF650E Clockwork Bomb(树上构造类问题、并查集)
- python 灰色系统预测GM
- python相比于c语言更静态_Python的几种实现
- java导出excel_Java导出excel【复制粘贴直接用】
- uva 1637 Double Patience
- Windows 搭建ARM虚拟机 UOS系统
- Hadoop数字统计
- 切片器可以设置日期格式?_在Power BI中设置切片器的默认值,你会吗?
- vue根据获取的文件名显示文件服务器上的图片
- vulnhub靶场——THE PLANETS:EARTH
- CISP-PTE证书含金量大吗?一文看懂CISP-PTE值不值得考
- we learn考试能切屏吗_螺蛳粉闻臭师年薪50万,你想挑战吗?
- [1064]旅途时间
- 离散数学大作业——C++实现集合的基本运算
- nodejs毕业设计学生宿舍寝室管理系统
热门文章
- [ActionSprit 3.0] FMS安装与测试
- 想用linux又想windows,Linux对Windows说:停止吵架,和平共处
- Iframe中,弹出层屏幕垂直居中
- SAP中销售订单中的条件类型修改控制问题配置分析
- 第八讲:1602液晶(郭天祥)
- TVS 瞬态抑制二极管指南
- 同比 数据模型 环比_使用数据分析软件进行同比和环比数据分析
- html怎么把正方形改成圆形,css怎样让div变成圆的?
- java库存_java实现超市库存管理系统
- alt复制选区就会卡 ps_PS经常用到的复制技巧