武征宇

（东北师范大学 物理学院，吉林 长春 130024）

交流电桥主要用来测量电容器的电容量和线圈的电感量，它是电感、电容测量中精确的测量仪器。测量的前提是实现电桥的平衡，可以看出平衡的准确调处对于实际测量具有重要意义。

1 实验原理

交流电桥的电路形式与直流电桥相同，并且都是采用比较法进行测量。其电路如图1所示。交流电桥的交流信号为Us；指零器G采用高灵敏度的交流毫伏表或交流检流计等；桥臂中各元件不都是电阻，它们也可以是电容、电感或RLC的组合回路等。

图1

1.1 利用交流电表作为平衡指示器

按照交流电桥平衡条件，B、D两B、D点电压幅度相等，相位一致。

即：Z1Z3=Z2Z4

在此种条件下，IG=0

1.2 利用示波器作为平衡指示器

在不同的电路连接形式下，做到示波器两条信号线全部接地，即做到将CH1与CH2信号分别接在BC、CD两端，在此时可以采用两种方法进行观测，后续试验均采用李萨如图形法观测，即法②。

①观察B、D两点电位，调节电桥，使Ubc、Ubd的波形基本重合，此时相位、振幅虽有稍小差异，但已接近重合。

②将示波器转换为X-Y模式，将Ubc、Ubd分别加在示波管X、Y偏转板上，从X-Y两个方向进行合成，显示“ADD档”曲线。不平衡时合成图线为椭圆，平衡时为与X轴或Y轴成45度的直线。

2 实验过程

2.1 示波器法

将标准电感L2定为0.1H，选取电感值约为10mH的待测线圈Lx。将示波器CH1信号与CH2信号分别接于AB与BC两端。将信号发生器频率定在1000Hz，电源电压自2V至10V依次变化，待调节至平衡时记录电阻阻值，并计算处于此时的Lx值。

2.2 交流电表法

将标准电感L2定为0.1H，Lx为示波器法中所用到的同一待测线圈。……