實(shí)驗(yàn)三 正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究

1、實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?.掌握正弦交流電路中電壓、電流相量之間的關(guān)系。2.掌握功率的概念及感性負(fù)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(xué)會(huì)日光燈電路的連接。4.學(xué)會(huì)使用功率表。二、實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)述二、實(shí)驗(yàn)原理簡(jiǎn)述1.在單相正弦交流電路中，用交流電流表測(cè)得各支路的電流值，用交流電壓表測(cè)得回路各元件兩端的電壓值，它們之間的關(guān)系應(yīng)滿足相量形式的基爾霍夫定律，即和?

2、?0I?0??U?實(shí)驗(yàn)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(hào)的激勵(lì)下，則有：U?)(CCRjXRIUUU?????????、與相量圖為一個(gè)直角電壓三角形。當(dāng)阻值改變時(shí)，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(gè)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?chǔ)战堑拇笮。瑥亩_(dá)到移相的目的。圖1—3—1圖1—3—22、日光燈實(shí)驗(yàn)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(diǎn)燃后的等效電路如圖1—3—3（b）所示，其中燈管相當(dāng)于純電阻負(fù)載R，鎮(zhèn)流器可用小電阻r和電感L串聯(lián)來(lái)等效。若用低功率因數(shù)表測(cè)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(hào)名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量備注12345四、預(yù)習(xí)要求四、預(yù)習(xí)要求1.復(fù)習(xí)“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(nèi)容2.了解功率表的原理和使用，參閱第二篇有關(guān)內(nèi)容3.

4、了解日光燈電路的組成和工作原理4.實(shí)驗(yàn)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(guān)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(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)步驟1、RC串聯(lián)電路電壓三角形的測(cè)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(shí)驗(yàn)電路，將自

5、耦調(diào)壓器的輸出電壓調(diào)至220V。測(cè)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(fù)（1）內(nèi)容，驗(yàn)證UR相量軌跡。表1—3—2測(cè)量值計(jì)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(shí)驗(yàn)電路，將電壓調(diào)至220V，觀察日光燈的點(diǎn)燃過(guò)程和啟輝器的發(fā)光情況。（2）分別測(cè)量未接入電容和并入電容時(shí)的各種參數(shù)，完成表1—3—3的內(nèi)容。表1—3—3測(cè)量項(xiàng)目測(cè)試條件