快速調(diào)節(jié)交流電橋平衡的實(shí)驗(yàn)研究

張玉霞++高亞妮++劉雪梅

【摘 要】本文從教學(xué)中總結(jié)出了快速調(diào)節(jié)交流電橋平衡的方法，并加以論述。

【關(guān)鍵詞】交流電橋；平衡調(diào)節(jié)

交流電橋是用于測量交流元件電容、電感及其介質(zhì)損耗特性的主要儀器。它在科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程技術(shù)中都有廣泛的應(yīng)用。其作為一個(gè)綜合應(yīng)用性的物理實(shí)驗(yàn)，很多高校的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課程中都有開設(shè)。交流電橋的實(shí)驗(yàn)電路和方法雖然簡單，但由于它的四個(gè)橋臂是阻抗，給電橋的平衡調(diào)節(jié)帶來一定難度，學(xué)生普遍覺得實(shí)驗(yàn)操作難度大，如果不掌握一定的技巧，往往花費(fèi)大量時(shí)間卻得不到理想的結(jié)果。筆者結(jié)合DH4518型交流電橋?qū)嶒?yàn)儀，提出自己近年來快速調(diào)節(jié)交流電橋平衡的一些心得體會(huì)，與各位同仁分享。

1實(shí)驗(yàn)原理

同樣的方法，若待測電感≈1mH，Cn=0.01uF，由LX=RbRaCn，則RbRa=105，若設(shè)置Rb≈1kΩ，則Ra≈100Ω；設(shè)置Rb=100Ω，則Ra=1000Ω，等等。對于低Q值電感，Rx′是一個(gè)比較小的數(shù)值，但是由于Rn是與Cn并聯(lián)的，所以Rn要設(shè)置一個(gè)比較大的值，比如幾千或一萬Ω。接下來反復(fù)調(diào)節(jié)Rb和Rn至電橋平衡，具體方法和測電容一樣。

實(shí)驗(yàn)時(shí)為了快速將交流電橋調(diào)節(jié)平衡，一定要做到以下幾點(diǎn)：

1）每次測量前一定要根據(jù)待測值的標(biāo)稱值，預(yù)先設(shè)置好各個(gè)參數(shù)的理論值，然后再進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2） 電橋調(diào)平衡時(shí)至少要反復(fù)調(diào)節(jié)兩個(gè)橋臂的參數(shù)，才能最終調(diào)節(jié)電橋平衡。

3）調(diào)整時(shí)應(yīng)逐漸增大檢流計(jì)的靈敏度，否則電橋也難以調(diào)節(jié)平衡。一開始可設(shè)置檢流計(jì)靈敏度小點(diǎn)，在調(diào)整過程中再逐漸增大靈敏度，當(dāng)電橋最終平衡時(shí)，靈敏度應(yīng)該調(diào)至最大。

4）對于電阻的調(diào)節(jié)，應(yīng)采用漸進(jìn)法，即按×1000、×100、×10、×1的順序依次調(diào)節(jié)

常見的還有并聯(lián)電阻測電容、海氏電橋測電感，調(diào)整測量方法都是一樣的，這里不再贅述。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周曉明.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn).廣州：華南理大學(xué)出版社.2012

[2]盛研.交流電橋的調(diào)節(jié)技巧.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn).2011，24（60）

[3]張興悅，辛寓答.交流電橋平衡調(diào)節(jié)的新方法探析. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）.2015，31（4）

[4]張瑞斌.用于指導(dǎo)交流電橋?qū)嶒?yàn)調(diào)零的矢量數(shù)學(xué)模型[J].物理實(shí)驗(yàn)