正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究(單相交流電路實(shí)驗(yàn))

1、正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（單相交流電路實(shí)驗(yàn)）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 研究正弦穩(wěn)態(tài)交流電路屮電壓、電流相量之間的關(guān)系2. 掌握日光燈線路的接線。3. 理解改善電路功率因數(shù)的意義并學(xué)握其方法。二、原理說(shuō)明1. 在單相正弦交流電路屮,用交流電流表則得各支屮的電流值，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)系滿足相量形式的基爾霍夫定律，即和d =02. 如圖13-1所示的rc串聯(lián)電路，在正弦穩(wěn)態(tài)信號(hào)的激勵(lì)卜；乙與°保持有90。的相位差，即當(dāng)阻值r改變時(shí)，乙的相量軌跡是一個(gè)半圓,、與三者形成一個(gè)直角形 的電壓三角形。r值改變時(shí),可改變©角的大小，從而達(dá)到移相的目的。圖 13

2、-13.11光燈線路如圖13-2所示，圖屮a是|光燈管丄是鎮(zhèn)流器,s是啟輝器,c是補(bǔ)償電容 器，用以改善電路的功率因數(shù)（cos*值）。有關(guān)h光燈的工作原理請(qǐng)h行翻閱有關(guān)資料。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)與規(guī)格數(shù)量備注1單相交流電源0220v12三相自耦調(diào)壓器13交流電壓表14交流電流表15功率因數(shù)表1dgj-076口熾燈組15w/220v2dgj-047鎮(zhèn)流器與30w燈管配用1dgj-048電容器luf,2.2uf,4.7w7450vdgj-049啟輝器與30w燈管配用1dgj-0410日光燈燈管30w1dgj-0411電門(mén)插座3dgj-04四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用兩只15w/220v的白熾燈泡和4.7m7

3、450v電容器組成加圖13-1所示的實(shí)驗(yàn)電路, 經(jīng)指導(dǎo)老師檢査后，接通市電220v電源，將口藕調(diào)壓器輸出調(diào)至220vo記錄u、ur、uc 值，驗(yàn)證電壓三角形關(guān)系。白熾燈盞數(shù)測(cè)量值計(jì)算值u(v)ur(v)uc(v)u，(v)4)22202008421722.812202134521811.9口光燈線路接線與測(cè)量圖133按圖13-3組成線路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后按下閉合按鈕開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的輸出，使其 輸出電壓緩慢增大，直到tl光燈剛啟輝點(diǎn)亮為止，記下三表的指示值。然后將電壓調(diào)至220v,測(cè)量功率p,電流i,電壓u ,u小人等值，驗(yàn)證電壓、電流相量關(guān)系。p(w)cos g1(a)sv)ul(v)u

4、a(v)啟輝值29.90.530.2820014985正常工作值36.50.45().352201758()(3)并聯(lián)電路電路功率因數(shù)的改善 按圖13-4組成實(shí)驗(yàn)線路圖 13-4經(jīng)指導(dǎo)老師檢查后，按下綠色按鈕開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的輸出調(diào)至220v,記錄功率表，電 壓表讀數(shù),通過(guò)一只電流表和三個(gè)電流取樣插座分別測(cè)得三條支路的電流，改變電容值，進(jìn)行 三次重復(fù)測(cè)量。電容值測(cè)量數(shù)值計(jì)算值(pf)p(w)u(v)ka)il(a)ic(a)cos <1>t(a)cos©135.52200.300.360.0650.520.160.532.236.32200.240.38050.690.

5、1650.694.736.52200.170.390.330.920.1660.97五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1. 本實(shí)驗(yàn)用交流市電220v,務(wù)必注意用電和人身安全。2. 在接通電源前，應(yīng)將口藕調(diào)壓器手柄置在零位上。3. 功率表要正確接入電路，讀數(shù)時(shí)要注意量程和實(shí)際讀數(shù)的折算關(guān)系。4.線路接線正確,日光燈不能啟輝時(shí),應(yīng)檢查啟輝器及其接觸是否良好。七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 完成數(shù)據(jù)表格中的計(jì)算，進(jìn)行必要的誤差分析。誤差分析：1、儀衣粋確度；2、讀數(shù)吋存在誤怎2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪出電壓、電流相最圖，驗(yàn)證相量形式的基爾霍夫定律。電壓相量圖如下:u=u°+uc滿足基爾霍夫定律kvl電流相量圖如下:3. 討論改善電路功率因數(shù)的意義和方法。意義：功率因數(shù)低會(huì)導(dǎo)致設(shè)備不能充分利用，電流到了額定值，但功率容量還有。而 口當(dāng)輸出