交電路基本測量

1、交流電路基本測量實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康膶嶒炘韺嶒炘韺嶒瀮x器實驗儀器實驗步驟實驗步驟實驗報告要求實驗報告要求 實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)果分析實驗結(jié)果分析 實驗相關(guān)知識實驗相關(guān)知識 實驗標(biāo)準(zhǔn)報告實驗標(biāo)準(zhǔn)報告 實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)并掌握常用交流儀表的使用方法。2.掌握測量交流元件參數(shù)的基本方法。3.掌握單相調(diào)壓器的原理及使用方法。實驗原理1.三表法（電壓表、電流表、功率表）測量交流參數(shù) 電阻器、電容器參數(shù)的測量元件參數(shù)電路電阻器、電容器和電感線圈是交流電路中常用的元件。在低頻時，如滑線電阻，其導(dǎo)線中的電感及匝間的分布電容可以忽略，看成純電阻；電容的引線電感及介質(zhì)損耗均可忽略，可以看作純電容。圖 5.7.1

2、 測定二端元件參數(shù)電路純電阻器和電容器的測量電路見圖5.7.1。相比較而言，由于電感線圈是可以等效成電感與電阻的串聯(lián)。因此，其參數(shù)的測量稍有不同。在正弦穩(wěn)態(tài)時，電阻的電壓與電流同相位，關(guān)系為： 電阻器吸收的平均功率為：根據(jù)上述電壓、電流與功率的關(guān)系，通過圖5.7.1的實驗電路，可測定電阻器的阻值。uri2puiri190ciujijx icc 在正弦穩(wěn)態(tài)時，電容的電壓相量滯后電流相量90,其電壓與電流的關(guān)系為： (i、u讀數(shù)為有效值) 。 電容器吸收的平均功率為零。通過圖5.7.1電路可測得電容參數(shù) 2icfu 電感線圈參數(shù)的測定在低頻時，電感線圈的匝間分布電容可以忽略，它的等效參數(shù)由電感線圈

3、的導(dǎo)線電阻和電感 l組成： 。通過圖5.7.1電路可測得電壓u、電流 i 及功率 p后，經(jīng)下列公式計算，可獲取相應(yīng)的電感線圈的參數(shù)。lllllzrjxz2222coscoscoscossin2llllllllllllllluzipuii zii rpuiprzixzrzxxlf2.三電壓表法測定電感線圈的參數(shù)將電感線圈與一個可變電阻器串聯(lián)，其測量電路如圖5.7.2所示。選取適當(dāng)?shù)碾娮柚?，測出電壓u、u1、u2，以及電流 i 的值。根據(jù)電路中各電壓間的相量關(guān)系如圖5.1.3所示，可求得:圖 5.7.2 三電壓表法電路22212222212122222(cos)(sin)cos2coscos122

4、llllllllllluuuuuuuu uuziurzixlzrff3.阻抗參數(shù)的測定與電抗性質(zhì)的測定電阻器、電容器及電感線圈串聯(lián)后，其復(fù)阻抗為： 通過圖 5.7.1的電路測量，測得u、i、p的值，通過計算得到 和x的值。電抗x的正負(fù)可根據(jù)xl和xc的大小決定。若xlxc ，則復(fù)阻抗為感性，否則復(fù)阻抗為容性。llczrrj xxrjxzr實驗儀器u電工實驗臺1臺u自耦調(diào)壓變壓器1只u交流電流表1只u交流電壓表3只u單相功率表1只u滑線電阻器1只u電感線圈 1只u可調(diào)電容相1只電工實驗臺自耦調(diào)壓變壓器交流電流表 交流電壓表 單相功率表 滑線電阻器電感線圈可調(diào)電容箱實驗步驟1.定值電阻器的測量 用

5、圖5.7.1所示電路，測定電阻器的電阻值。調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓變壓器的輸出電壓，使電流表的讀數(shù)為0.50a、0.75a、1.0a時，測出u、p后，分別由r=u / i及r=u2/p計算出電阻的阻值，并加以比較。i / au / vp / wr=u / i / r=u2/p /0.50.751.02.測定電容器的電容值，并觀察功率表有無讀數(shù) 調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓變壓器的輸出電壓，使電壓表的讀數(shù)分別180v、200v、220v，測量 i 和 p ，計算電容器的電容值。u / vi / ap / wc / f1802002203.測定電感器的電感量 調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓，使電流表的讀數(shù)分別為0.50a 、0.75a

6、、1.0a時。測量u和 p，計算電感器的阻抗值。i / au / vp / wrl / l / h0.50.751.04.復(fù)阻抗的測定 將任務(wù)13的負(fù)載（電阻器、電容器和電感器）串聯(lián)后作為復(fù)阻抗，調(diào)節(jié)調(diào)壓器的輸出電壓，使電流表的讀數(shù)分別為0.50a、0.75a、1.0a，測量復(fù)阻抗的總功率、總電壓、電阻器電壓、電容器電壓和電感器電壓。i / ap / wu / vur / vuc / vul / vz=r+jx0.50.751.05.用三電壓表法測量電感器的電感量 按圖5.7.2接線（電感器內(nèi)的鐵芯位置與任務(wù)3一致），調(diào)節(jié)調(diào)壓器使電流表的讀數(shù)分別為0.5a、 0.75a、1.0a時測量調(diào)壓器輸

7、出電壓u、電阻器電壓u1和電感器電壓u2。i / au / vu1 / vu2 / vr / l / h0.50.751.0實驗報告要求1.計算電阻器阻值、電容器的電容量、電感器的內(nèi)阻和電感量、復(fù)阻抗的阻抗值。2.根據(jù)任務(wù)4測量所得的數(shù)，畫出u、ur、uc、ul與 i 的相量圖。實驗現(xiàn)象1.當(dāng)負(fù)載為電阻、電感和復(fù)阻抗時，隨著電流增大，功率表的讀數(shù)增大。2.當(dāng)負(fù)載為電容時，功率表的讀數(shù)為零。實驗結(jié)果分析1.在用三表法測量的負(fù)載的交流參數(shù)時，是否可用功率因數(shù)表代替功率表？為什么？答：可以用功率因數(shù)表代替功率表，因為 2.除本實驗任務(wù)4的方法外，還可以用什么方法測定負(fù)載的性質(zhì)？如有，請詳細(xì)說明。答：

8、可以用并聯(lián)適當(dāng)電容的方法測定負(fù)載的性質(zhì)。并聯(lián)電容后總電流減小，則負(fù)載為感性；總電流增大，則負(fù)載為容性。cospui實驗相關(guān)知識預(yù)習(xí)知識及要求相關(guān)知識點注意事項預(yù)習(xí)要求1.掌握阻抗、阻抗角及相位差的概念2.預(yù)習(xí)交流電流表、交流電壓表、單相功率表及自耦變壓器的使用方法。相關(guān)知識點電阻及其交流參數(shù)電感及其交流參數(shù)電容及其交流參數(shù)電路的交流參數(shù)電路中的功率注意事項1.分清電源的相線和中線。2.電源合上前，必須將調(diào)壓器的輸出調(diào)至零位，可調(diào)電容箱的電容量至零。通電后，從零開始增加輸出電壓；使用完畢后，先將輸出電壓調(diào)至零位，然后斷開電源。3.實驗過程中，電感器內(nèi)的鐵芯位置應(yīng)保持不變。4.嚴(yán)禁帶電改接線路。5

9、.實驗時，身體的任何部位，不能接觸金屬裸露部分，以免造成傷害事故。實驗標(biāo)準(zhǔn)報告一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?.學(xué)習(xí)并掌握常用交流儀表的使用方法。2.掌握測量交流元件參數(shù)的基本方法。3.掌握單相調(diào)壓器的原理及使用方法。二、實驗內(nèi)容二、實驗內(nèi)容1.用三電表法測量定阻電阻的交流參數(shù)。2.用三電表法測量電容的交流參數(shù)。3.用三電表法測量電感線圈的交流參數(shù)。4.用三電表法測量復(fù)阻抗的交流參數(shù)，并判斷阻抗性質(zhì)。5.用三電壓表法測量電感線圈的內(nèi)阻和電感量。三、實驗儀器三、實驗儀器電工實驗臺 1臺單相調(diào)壓器 1只交流電流表1只交流電壓表1只單相功率表1只滑線電阻器 1只電感線圈 1只可調(diào)電容相 1只四、實驗用詳細(xì)

10、電路圖四、實驗用詳細(xì)電路圖1三電表法測量電路2. 三電壓表法測量電路 五、實驗原理及計算公式五、實驗原理及計算公式1電阻：在正弦穩(wěn)態(tài)時，電阻的電壓與電流同相位，關(guān)系為：。電阻器吸收的平均功率為：uri2puiri2電容：在正弦穩(wěn)態(tài)時，電容的電壓相量滯后電流相量90，其電壓與電流的關(guān)系為： (i、u讀數(shù)為有效值) 。電容器吸收的平均功率為零，因此。190ciujijx icc 2icfu3. 電感： 在低頻時，電感線圈的匝間分布電容可以忽略，它的等效參數(shù)由電感線圈的導(dǎo)線電阻和電感 l組成： 。經(jīng)下列公式計算，可獲取相應(yīng)的電感線圈的參數(shù)。lllllzrjxz2222coscoscoscossin2

11、llllllllllllllluzipuii zii rpuiprzixzrzxxlf4三電壓表法測量電感線圈參數(shù)22212222212122222(cos)(sin)cos2coscos122llllllllllluuuuuuuu uuziurzixlzrff5阻抗參數(shù)的測定與電抗性質(zhì)的測定 電阻器、電容器及電感線圈串聯(lián)后，其復(fù)阻抗為：通過計算得到 和 x 的值。電抗 x 的正負(fù)可根據(jù)xl 和xc的大小決定。若xl xc ，則復(fù)阻抗為感性，否則復(fù)阻抗為容性。llczrrj xxrjxzr六、實驗數(shù)據(jù)記錄六、實驗數(shù)據(jù)記錄表 5.7.1 定值電阻器的測量uri2urpi / au / vp /

12、w / / 0.551.425.8102.8102.40.757757.6102.7102.91.0102.9102102.9103.8表 5.7.2電容器測量fu / vi / ap / w c /1800.6872.012.152000.7632.212.152200.8342.812.07表5.7.3電感器的測量i / au / vp / wrl / l / h0.5503.514.00.3150.75827.813.80.341.0120.812.812.80.38表5.7.4復(fù)阻抗的測量zrjxi / ap / wu / vur / vuc / vul / v0.528.282.837.0126.048.5112.8j119.30.7563.8134.869.8189.088.0113.2j138.31.0103181.298.0253.0117.0103j138.1iu1u2url表5.7.5三電壓表法測量電感器的電感量i / au / vu1 / vu2 / vrl / l / h1.01649812212.20.386七、實驗結(jié)果計算：七、實驗結(jié)果計算：三電表法測量交流參數(shù)：1電阻值：102.9 /