實驗三單相交流電路

1、單相交流電路實驗目的實驗目的1.1.驗證正弦穩(wěn)態(tài)交流電路的驗證正弦穩(wěn)態(tài)交流電路的基爾霍夫定律基爾霍夫定律。一、實驗目的一、實驗目的2.掌握日光燈線路的接線。掌握日光燈線路的接線。 3.練習使用功率表測量單相交流電路的功率練習使用功率表測量單相交流電路的功率。 4.4.理解改善電路功率因數(shù)的意義并掌握其方理解改善電路功率因數(shù)的意義并掌握其方法。法。 即即二、原理說明二、原理說明1.1.基爾霍夫定律基爾霍夫定律在單相正弦交流電路中，用交流電流表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測得各支路的電流值, 用交流電壓表測得回路各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(guān)系滿足相

2、量形元件兩端的電壓值，它們之間的關(guān)系滿足相量形式的基爾霍夫定律。式的基爾霍夫定律。正誤判斷正誤判斷因為交流物理量除有效值外還有相位。因為交流物理量除有效值外還有相位。 CLCLRXXIIRUUUU？在在R-L-C串聯(lián)電路中串聯(lián)電路中RLCRULUCUIUUI.URULUC.U=UR+UL+UC. . . .RUUR.LUUL.CUUC .UU.CLUUUL+UC. .II.問題的提出問題的提出：日常生活中很多負載日常生活中很多負載(如日光燈如日光燈)為為感性的，其等效電路及相量關(guān)系如下圖。感性的，其等效電路及相量關(guān)系如下圖。 uiRLRuLuCOS I當當U、P 一定時，一定時，希望將希望將

3、COS 提高提高.I.2. 功率因數(shù)的提高功率因數(shù)的提高UR.P = PR = UICOS 其中消耗的有功功率為：其中消耗的有功功率為：UL.U提高功率因數(shù)的原則提高功率因數(shù)的原則： 必須保證原負載的工作狀態(tài)不變。即：加至負必須保證原負載的工作狀態(tài)不變。即：加至負載上的電壓和負載的有功功率不變。載上的電壓和負載的有功功率不變。提高功率因數(shù)的措施提高功率因數(shù)的措施:uiRLRuLu并電容并電容C功率因數(shù)低的提高功率因數(shù)低的提高LuiRLRuLuC 設原電路的功率因數(shù)為設原電路的功率因數(shù)為 cos L，要求補償?shù)?，要求補償?shù)絚os 須并聯(lián)多大電容？（設須并聯(lián)多大電容？（設 U、P 為已知）為已知）

4、 IRL.U. I. IC.并聯(lián)電容值的計算并聯(lián)電容值的計算分析依據(jù)：補償前后分析依據(jù)：補償前后 P、U 不變。不變。由相量圖可知：由相量圖可知：sinsinIIILRLCLRLUIPcoscosUIP CUXUICCsincossincosUPUPCULLL IRL.U. I. IC.)(2tgtgUPCLsincossincosUPUPCULLiuRLRuLuC三、實驗設備三、實驗設備U+-表表1 基爾霍夫定理驗證實驗數(shù)據(jù)基爾霍夫定理驗證實驗數(shù)據(jù) 按下圖組成實驗線路。經(jīng)指導教師檢查后，接按下圖組成實驗線路。經(jīng)指導教師檢查后，接通實驗臺電源，將自耦調(diào)壓器的輸出調(diào)至通實驗臺電源，將自耦調(diào)壓器的

5、輸出調(diào)至220V，記錄功率表、電壓表讀數(shù)。通過一只電流表和三記錄功率表、電壓表讀數(shù)。通過一只電流表和三個電流插座分別測得三條支路的電流，改變電容個電流插座分別測得三條支路的電流，改變電容值，進行三次重復測量并記入值，進行三次重復測量并記入表表2 。2.2.并聯(lián)電路并聯(lián)電路電路功率因數(shù)的改善電路功率因數(shù)的改善表表2 電路功率因數(shù)的改善電路功率因數(shù)的改善實驗數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)五、實驗注意事項五、實驗注意事項 2. 功率表要正確接入電路，應先將電流線圈和電壓線圈的同名端短接，再把電流線圈與負載串聯(lián)，電壓線圈與負載并聯(lián)。 3.線路接線正確，日光燈不能啟輝時， 應檢查啟輝器及其接觸是否良好。 4.實驗結(jié)束，應

6、先斷開電源開關(guān)，再拆實驗線路。另外，在斷開電源后應使用導線將電容器短接放電。 1. 通過實驗總結(jié)：串聯(lián)電路中總電壓與各元件上通過實驗總結(jié)：串聯(lián)電路中總電壓與各元件上的電壓是代數(shù)和關(guān)系還是矢量關(guān)系；并聯(lián)交流電的電壓是代數(shù)和關(guān)系還是矢量關(guān)系；并聯(lián)交流電路中總的電流與各支路電流是代數(shù)和關(guān)系還是矢路中總的電流與各支路電流是代數(shù)和關(guān)系還是矢量關(guān)系。量關(guān)系。 2.觀察當并聯(lián)電容變化時，總電流觀察當并聯(lián)電容變化時，總電流I和功率因數(shù)和功率因數(shù)cos 的變化情況的變化情況,并分析原因。并分析原因。4.4.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算日光燈管的近似電阻值，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，計算日光燈管的近似電阻值，鎮(zhèn)流器的電感值與電阻值。鎮(zhèn)流器的電感值與電阻值。 3.畫出總電流畫出總電流I為最小時，電路的相量圖。為最小時，電路的相量圖。作業(yè)1.認真寫好實驗報告認真寫好實驗報告2.在下周同一時間按時交回實驗報告在下周同一時間按時交回實驗報告 4.預習下次實驗，并寫預習報告預習下次實驗，并寫預習報告3.3.復習內(nèi)容復習內(nèi)容(1)(1)三相制的概念三相制的概