基于惠斯通电桥的电感系数测量新法探讨

本文主要探讨了基于惠斯通电桥法的电感系数测量技术，作者朱珠、刘邃庆、霍晓旭和张玲在对中国矿业大学理学院和资源学院学生的实验教学启发下，提出了一个创新的实验方案。传统的惠斯通单电桥通常用于直流电路中测量电阻值，但作者将其原理扩展到交流电路，以测量线圈的电感系数。 在大学物理实验中，惠斯通单电桥利用检流计和平衡条件，通过调整滑动电阻来确保电路两端电压相等。这个原理被应用到电感线圈的测量中，因为电感对交流电路的影响可以通过其等效阻抗来体现，该阻抗与电感系数和交流电频率成正比。作者设计了一个电路，其中包含两个自感线圈，一个待测的线圈（xL）和一个已知电感线圈（2L），这两个线圈并联在电桥的两个分支AC和BD上。 作者提出，通过测量电路中两个支路的阻抗幅值和相角，可以建立一个平衡条件，类似于测量电阻时的方程。通过这个平衡条件，可以推导出一个公式，用已知的物理量（如频率、已知电感的阻抗等）来计算待测线圈xL的电感系数。这种方法不仅扩展了惠斯通电桥的应用范围，还提供了一种高精度的测量手段，对于教育和科研中的电感系数测量具有实际价值。 关键词：惠斯通电桥、线圈、电感系数、检流计、线性电阻、高精密电阻。整个研究强调了理论联系实际的教学方式，以及如何将基础实验原理转化为解决实际问题的实用技术。通过这样的研究，学生能够更好地理解和掌握电感性质的测量方法，提升他们的实验技能和理论理解深度。