一个用最简单的仪器来测量电感和电容的问题

问题描述:

一个用最简单的仪器来测量电感和电容的问题
这是一个大学物理设计实验
仪器:1.交流电源(50Hz,约10V(不准确,不能作为运算值));2.XZ-21电阻箱一个;3.交流电压表(精度不高,同样不能作为运算值,但可认为是线性的);4.待测电感与电容等..
要求:1.只用以上元器件来设计和测量;
2.如上所述,不能用不准确值来参与计算;
3.每个元件测量各用3种方法
最后:尼玛坑爹啊,这是华南理工大学的大二上的一个设计性实验,我一个学电的(自动化)表示只能想到一种方法.要说谐振法或者万用电桥法,麦克斯韦电桥法等等,都有元器件的限制啊,
1个回答 分类:物理 2014-12-09

问题解答:

我来补答
将电容或者电感与电阻箱串联起来,在电阻箱两边并上电压表,测量电阻两端的电压,就可以计算电抗值,在这种测量中,认为交流电源电压值不变,若改变,仍然可以测量.只是再测整个串联回路的电压就是了,通过改变2次或3次电阻箱的值,就可以算出电抗值,然后根据频率,就可以算出电感或电容值.
对于电感串联: 阻抗=sqrt(square(2πfL)+square(R));
电容电阻串联同理,公式不好打,就不继续输入了,应该都可以计算出来
再问: 1.测量电阻两端的电压,怎么能得到电抗值?(X=jwL+R) 2.改变电阻箱的值,电感和电阻的相位角就会发生非线性的变化的,怎么能算出电抗值? 3.说好的3种方法呢亲
再答: 只好再详细解释了:设交流电源电压为U 在变阻箱电阻为R1时,电压表读数为V1,则流过串联电路的电流为I1,I1=V1/R1, 在变阻箱电阻为R2时,电压表读数为V2,则流过串联电路的电流为I2,I2=V2/R1, 同时有A=V2/V1,因为电压表是线性的,所以A是真实值,并且是确定的。 那么根据电路理论有 U^2=(V1/R1)^2 * ((2πfL)^2+R1^2); U^2=(V2/R2)^2 * ((2πfL)^2+R2^2); 则 (V1/R1)^2 * ((2πfL)^2+R1^2)=(V2/R2)^2 * ((2πfL)^2+R2^2); 代入V2=AV1 则可以消去V1,余下就是已知R1,R2值的等式,应该可以求出电感值,只需要两次测量就可。
再问: 通过multisim10来模拟,你的办法是正确的,成功避开了非线性!牛逼!
再答: 这么简单的问题,数学运算就可以了,还至于用multisim。
 
 
展开全文阅读
剩余:2000
下一页:原创8