交流电桥实验报告

交流电桥 实验报告

一、实验目的与实验仪器

1.实验目的

（1）了解交流电桥工作原理；

（2）掌握使用交流电桥测定实际电容和电感的方法。

2.实验仪器

测微电极系统。晶体管毫伏表，电阻箱，标准电容，待测固体电介质样品，温度计，油浴锅，待测磁芯线圈等。

二、实验原理

1.交流电桥及其平衡条件

在交流电路中，我们一般把通过某段电路的电压和电流用复数形式表示，即

= , =

当电路中含有电容和电感时， ≠ ，此时有

=

=

=

= Z 表示，Z = ，Z称为阻抗，φ为阻抗角。 式中 为复阻抗，用

在含有电阻元件、电感元件和电容元件的电路中，复阻抗表示为Z = R + i(XL+XC)， 其中XL=ωL表示感抗，XC= -表示容抗。

ω 交流电桥如右图所示，与直流电桥不同的是四个桥臂元件不一定是电阻，而是电阻、电感和电容任意组成的复阻抗。

A= B，即电位的幅度 交流电桥平衡的条件是桥路两端点A、B任一瞬间电位相等，即

1表示，DB和BC中电流也相等，以 2表和相位均相等，此时DA与AC中电

交流电桥实验

能源与动力工程151班 张陆 学号：5902615015

交流电桥是测量交流元件阻抗的一种常用电桥,主要用来精确测量电器的电容量和线圈的电感量,也用于测量频率、损耗等电参量及一些可转换为电参数的非电量。交流元件的电参数主要有电阻、电感、电容等。

实验目的

1、了解交流桥路的特点和调节平衡的方法。 2、使用交流电桥测量电容及其损耗。 3、使用交流电桥测量电感及其品质因数。

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~~~~ZZZZ123似，电桥的四个臂，，，4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

~~~Z 利用交流电桥测量未知阻抗X(ZX=Z1)的过程就是调节其余各臂阻抗参数使上式成立~Z的过程．一般来说，X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~Z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X，电桥各臂阻抗参

实验14 交流电桥的原理和设计

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。 【目的与要求】

1．掌握交流电桥的平衡条件和测量原理。 2．设计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14-1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

交流电桥的原理和设计

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

绝对有用

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： 郝岩 号：年级专业层次： 11春网络春专升本电气工程及其自动化

学习中心： 胜利职业学院教学服务站

提交时间： 2012 年 6 月 12 日

绝对有用

一、实验目的 1. 练习三相交流电路中负载的星形接法。 2. 了解三相四线制中线的作用。

二、实验原理 1. 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系，三相电路中，负载的连接分为星形连 接和三角形连接两种。一般认为电源提供的是对称三相电压。 (1)星形连接的负载如图 1 所示：

图 1 星形连接的三相电路 A、B、C 表示电源端，N 为电源的中性点(简称中点),N' 为负载的中性点。无论是三 线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流： (下标 I 表示线的变量，下标 p 表示相的变量)

在四线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和，即 端线之间的电位差(即线电压)和每一相负载的相电压之间有下列关系：

绝对有用

当三相电路对称时，线、相电压和线、相电流都对称，中线电流等于零，而线、相

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： 赵军 学 号： 年级专业层次： 14春 石油开采技术 高起专 学习中心： 江苏油田学习中心

提交时间： 2014 年 6 月 8 日

一、实验目的 1. 练习三相交流电路中负载的星形接法。 2. 了解三相四线制中线的作用。

二、实验原理 1. 对称三相电路中线、相电压和线、相电流的关系，三相电路中，负载的连接分为星形连 接和三角形连接两种。一般认为电源提供的是对称三相电压。 (1)星形连接的负载如图 1 所示：

图 1 星形连接的三相电路 A、B、C 表示电源端，N 为电源的中性点(简称中点),N' 为负载的中性点。无论是三 线制或四线制，流过每一相负载的相电流恒等于与之相连的端线中的线电流： (下标 I 表示线的变量，下标 p 表示相的变量)

在四线制情况下，中线电流等于三个线电流的相量之和，即 端线之间的电位差(即线电压)和每一相负载的相电

实验二 交流电力牵引系统实验

一．实验目的

1.了解交流传动系统的结构，调速特性及其对电网的影响； 2.了解脉冲整流器的原理和控制方法；

3.了解交流牵引系统牵引和制动原理和不同的控制方法； 4.了解交流传动控制系统的设计方法和实验方法； 5.了解交流传动和直流传动的优点。

二．实验内容

1.脉冲整流器和逆变器牵引和制动原理验证； 2.交流传动系统对电网的谐波和无功污染分析；

三．实验原理及线路

1．交直交牵引传动系统工作原理

交直交牵引传动系统原理图如图2-1所示。

LC

图2-1 交直交牵引传动系统原理图

从图中可见，交直交牵引传动系统主要由整流器、逆变器和中间直流环节三大部分组成。

整流器为脉冲整流器（也称四象限整流器），作用是将输入的交流电转换为直流，同时通过控制脉冲整流器的输入侧电压，使输入脉冲整流器的电流与电网电压同相位，达到整个系统的功率因数为1的目的，从而使整个交直交牵引控制系统满足电网谐波和功率因数的要求。

中间储能环节为电容储能，为逆变器提供支撑直流电压，此类型的交直交牵引传动系统也叫做电压型交直交牵引传动系统。

逆变器为三相电压型逆变器，采用矢量控制方法，将直流电变换成电压和频

率均可调的交流电，为感应电机供电，

第3章 试题库

一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分）

1、正弦交流电的三要素是指正弦量的 、 和 。

2、反映正弦交流电振荡幅度的量是它的 ；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的 ；确定正弦量计时始位置的是它的 。

3、已知一正弦量i?7.07sin(314t?30?)A，则该正弦电流的最大值是 A；有效值是 A；角频率是 rad/s；频率是 Hz；周期是 s；随时间的变化进程相位是 ；初相是 ；合 弧度。

4、正弦量的 值等于它的瞬时值的平方在一个周期内的平均值的 ，所以 值又称为方均根值。也可以说，交流电的 值等于与其 相同的直流电的数值。

5、两个 正弦量之间的相位之差称为相位差， 频率的正弦量之间不存在相位差的概念。

6、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的

课题：知道正弦交流电的基本常识

一、教学目标

1、了解正弦交流电的产生。

2、理解正弦量解析式、波形图、三要素、有效值、相位、相位差的概念。 3、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系掌握同频率正弦量的相位比较。

二、教学重点、难点分析

重点：

1、分析交流电产生的物理过程。使同学了解线圈在磁场中旋转一周的时间内，电流的大小及方向是怎样变化的。

2、掌握正弦量的周期、频率、角频率的关系，掌握同频率正弦量的相位比较。

3、交流电有效值的概念。

三、教学方法

讲授法 难点：

1、交流电的有效值。

五、课时计划：2课时 六、教学过程

Ⅰ.知识回顾

提问：什么条件下会产生感应电流？根据电磁感应的知识，设计一个发电

机模型。

学生设计：让矩形线框在匀强磁场中匀速转动。 II.新课

一、交流电的基本概论

1、交流电:大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流统称交流电 2、正弦交流电：随时间作正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。 3、正弦交流电的瞬时值

e＝Esin(ωt＋φ.) u＝Usin(ωt＋φ.) i＝Isin(ωt＋φ.)

二、正弦交流电的周期、频率和角频率

如图2所示，为交流电发电机产生交流电的过程及其对应

电桥的原理和应用 ――交流电桥的原理及应用

电桥是一种用比较法测量的仪量，即将未知量跟已知量相比较进行测量，它具有较高的灵敏度和准确度。利用电桥平衡原理构成的电测仪器，不仅可以测电阻，也可以测电容、电感，并可通过这些物理量的测量来间接测量非电学量，例如温度、压力等，因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用。

电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。电桥电路不仅可以使用直流电源，而且可以使用交流电源，故有直流电桥和交流电桥之分。

交流电桥在电子测量中占有重要的地位，主要用于测量交流等效电阻及时间常数，电容及其介质损耗；自感及其线圈品质因数和互感等电气参数的精密测量，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臂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．掌握交流电桥的工作原理；

2．了解交流桥路的特点和调节平衡的方法； 3．学会使用交流电桥测量电容及其损耗因数D； 4．学会使用交流电桥测量电感及