實驗三 正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究

1、實驗三實驗三正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究一、實驗目的一、實驗目的1.掌握正弦交流電路中電壓、電流相量之間的關系。2.掌握功率的概念及感性負載電路提高功率因數(shù)的方法。3.了解日光燈電路的工作原理，學會日光燈電路的連接。4.學會使用功率表。二、實驗原理簡述二、實驗原理簡述1.在單相正弦交流電路中，用交流電流表測得各支路的電流值，用交流電壓表測得回路各元件兩端的電壓值，它們之間的關系應滿足相量形式的基爾霍夫定律，即和?

2、?0I?0??U?實驗電路為ＲＣ串聯(lián)電路，如圖1—3—1所示，在正弦穩(wěn)態(tài)信號的激勵下，則有：U?)(CCRjXRIUUU?????????、與相量圖為一個直角電壓三角形。當阻值改變時，與始終保持著U?RU?RU?RRU?CU?90的相位差，所以的相量軌跡是一個半圓。如圖1—3—2所示。從圖中我們可知，RU?改變C或R值可改變φ角的大小，從而達到移相的目的。圖1—3—1圖1—3—22、日光燈實驗電路如圖1—3—3（a）所示，（日光燈的工作

3、原理參閱附錄3）。日光燈點燃后的等效電路如圖1—3—3（b）所示，其中燈管相當于純電阻負載R，鎮(zhèn)流器可用小電阻r和電感L串聯(lián)來等效。若用低功率因數(shù)表測得鎮(zhèn)流器所消耗的功率，也就是等效電阻r所消耗的功率，LrPU?RU?CU?I?φU?CU?RU?RJxC序號名稱型號規(guī)格數(shù)量備注12345四、預習要求四、預習要求1.復習“電阻、電感與電容元件串聯(lián)的交流電路”和“功率因數(shù)的提高”兩章節(jié)的內容2.了解功率表的原理和使用，參閱第二篇有關內容3.

4、了解日光燈電路的組成和工作原理4.實驗電路的總電壓、燈管電壓、及鎮(zhèn)流器電壓之間存在著什么關系？U?RU?LrU?5.提高日光燈電路的功率因數(shù)為什么只采用并聯(lián)電容器法，而不用串聯(lián)法？所并的電容值是否越大越好？6.日光燈支路并聯(lián)電容后，該支路的電流，和電路的總有功功率P是否改變？LrI?五、實驗步驟五、實驗步驟1、RC串聯(lián)電路電壓三角形的測量（1）用兩只220V、15W的白熾燈泡和4.7f450V電容器組成如圖1—3—1所示的實驗電路，將自

5、耦調壓器的輸出電壓調至220V。測量U、UR、UC值，記入表1—3—2中。（2）改變R阻值（用一只燈泡）重復（1）內容，驗證UR相量軌跡。表1—3—2測量值計算值白熾燈盞數(shù)U（V）UR（V）UC（V）U（V）ф212、日光燈電路及其功率因數(shù)的提高（1）按圖1—3—3接好實驗電路，將電壓調至220V，觀察日光燈的點燃過程和啟輝器的發(fā)光情況。（2）分別測量未接入電容和并入電容時的各種參數(shù)，完成表1—3—3的內容。表1—3—3測量項目測試條件