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文檔簡介
1、實驗要求一、實驗課的重要性實驗是研究自然科學的重要方法,是工程技術與科學研究中的重要組成部分。實驗課是大學教育中的重要環(huán)節(jié),其質量高低將直接影響學生實驗能力的培養(yǎng),影響學生今后的工作和發(fā)展。通過電路實驗課希望達到以下目的:1 .培養(yǎng)學生用實驗來觀察和研究基本電磁現(xiàn)象和規(guī)律的能力,豐富學生的感性認識,以鞏固和擴展學到的知識。2 .進行實驗基本技能的訓練。如正確使用常規(guī)的電工儀器儀表,了解基本的測試技術和實驗方法,制定實驗方案,選擇實驗方法,并培養(yǎng)學習根據實驗數(shù)據進行數(shù)據處理、誤差分析、編寫實驗報告等初步能力。3 .培養(yǎng)學生實事求是、嚴肅認真、細致踏實的科學作風,養(yǎng)成良好的實驗習慣。二、實驗課要求
2、1 .做好實驗前的預習準備工作(1)明確實驗的目的、任務、方法和步驟,完成必要的計算。(2)研究或擬定實驗線路,清楚各元件、儀表、設備的作用,應有的量程。如果未給出線路圖,請自行設計,并列出所用設備及規(guī)格。(3)知道觀察什么現(xiàn)象,測哪些數(shù)據,設計好相應的記錄表格,初估實驗結果,曲線變化趨勢。(4)初步了解有關儀器設備的使用方法,明確注意事項。(5)寫好預習報告,包括實驗名稱、目的、任務、步驟、線路、記錄表格等。2 .實驗操作過程(1)接線前應核對并了解本組儀器的類型、規(guī)格及使用方法,合理選用儀表及量程。(2)實驗中要用的儀器、儀表、實驗板等應根據連線清晰、調節(jié)順手、讀數(shù)方便的原則合理布局。(3
3、)正確連接線路,接線可按先串聯(lián)后并聯(lián)的原則,接線時應將所有電源斷開,并調節(jié)設備于安全位置(調壓器及直流電源等可調至設備的起始位置。若無數(shù)字表明,一般反時針旋到底)。接線時應防止短路,導線間盡量少交叉。接好線路經教師檢查后方可接通電源。(4)觀察并讀取數(shù)據,數(shù)據記錄應包括物理量名稱、單位、數(shù)值及實驗條件。(5)實驗結束后,先拉斷電源,再根據實驗要求核對實驗數(shù)據,經教師審核后再拆線并作好整理工作。3 .編寫實驗報告(1)實驗報告是對實驗的總結。主要內容應包括:目的、任務、線路圖、設備、數(shù)據整理和計算結果、曲線和圖表、分析、討論和結論。(2)報告要求文理通順,簡明扼要,字跡清楚。(3)數(shù)據整理和計算
4、結果,盡量以表格列出,物理量要寫出單位,表格后面要有計算公式和計算過程。(4)曲線用坐標紙畫,先選好坐標,標上物理量及單位,曲線要求光滑,線條粗細均勻,寫上曲線名稱。(5)根據實驗結果作出結論。分析、討論的內容可以包括實驗結果的分析、誤差原因的分析、實驗中發(fā)現(xiàn)的問題、實驗的收獲、心得體會、對實驗的建議等,并回答思考題。實驗內容安排:實驗一、基本電工儀表的使用實驗二、線性電路疊加性和齊次性的研究實驗三、戴維寧等效電路參數(shù)的研究實驗四、交流電路元件參數(shù)的測量實驗五、單相交流電路研究實驗六、三相交流電路研究實驗七、三相功率測量實驗八、考試后面為電子部分實驗請與實驗老師聯(lián)系相關實驗內容實驗一、基本電工
5、儀表的使用一、實驗目的1,熟悉電阻元件的識、讀、測;2 .掌握萬用表、直流電表及穩(wěn)壓電源的使用。3 .掌握電壓、電流的測量及故障分析。二、實驗原理在電路中,當給定的電源電壓高于負載的額定電壓時,需要采用分壓電路降壓來滿足負載的要求,如圖1,1所示。Ri、R2構成分壓電路,其中R2為可調電阻,用于改變輸出電壓,Ri為保護電阻,防止當調至最下端時電源電壓全部加到負載兩端。圖1.1三、儀器設備1 .數(shù)字萬用表、直流電流表、直流電壓表、穩(wěn)壓電源1.電阻的測量用萬用表測量表2 .實驗掛件四、實驗內容1.1 給定電阻阻值,并用色環(huán)法直接讀取其阻值和誤差。表1,1標稱值200300500測量值色環(huán)法1 .直
6、流電壓、電流的測量按圖1.1接線。取Us=10V,R1=500Q,R2=2kQ,Rl=2kQ,測量各電流和電壓值,數(shù)據填入表1.2中。表1,2被測電量計算結果測量結果獻差UR1/VUl/V11/mA12/mAlL/mA3.故障分析(按實測分析)若R1斷開,則UR1=,UlZ若R1短路,則UR1=,UlD若R2斷開,則Ur1=,Ul3)若R2短路,則UR1=,Ul2 .觀察電路的變化(增加、減小或不變)。若Ri改變?yōu)?00Q,Ul將會;若Ri改變?yōu)?00Q,Ul將會;若R2改變?yōu)?kQ,Ul將會;若R2改變?yōu)?kQ,Ul將會;若RL改變?yōu)?00Q,Ul將會。五、預習內容閱讀各項實驗內容,明確實驗
7、目的,完成表1中計算要求。六、報告要求2.根據實驗3的結果,說明電路發(fā)生短路或斷開時會對電路產生何種影響?闡述用歐姆表檢查電路連線的方法。思考題:1 .正在通電運行的某電阻R能否用萬用表擋直接測得R的阻值?為什么?2 .為什么電流表不能與電路并聯(lián)?為什么電壓表不能與電路串聯(lián)?相反情況會產生什么后果?電阻器基礎知識與檢測方法電阻器是電路元件中應用最廣泛的一種,在電子設備中約占元件總數(shù)的30%以上,其質量的好壞對電路工作的穩(wěn)定性有極大影響。它的主要用途是穩(wěn)定和調節(jié)電路中的電流和電壓,其次還作為分流器分壓器和負載使用。一、分類電阻器種類繁多,按材料可分為碳膜電阻、金屬膜電阻、和繞線電阻等。按結構分可
8、以分為固定電阻器、可變電阻器和敏感電阻器。碳膜電阻金屬膜電阻繞線電阻可變電阻器電阻器的阻值和誤差電阻器的阻值和誤差,一般用數(shù)字標印在電阻器上,通常一些但體積很小得電阻器,其阻值和誤差常用色環(huán)來表示。1、直標法2、色標法色標法是指用不同顏色表示元件不同參數(shù)的方法。在靠近電阻器的一端畫有四道或五道(精密電阻)色環(huán)。其中,第一道色環(huán)、第二道色環(huán)、及精密電阻的第三道色環(huán)都表示其相應位數(shù)的數(shù)字。其后的一道色環(huán)則表示前面數(shù)字再乘以10的n次哥,最后一道色環(huán)表示阻值的允許誤差。各種顏色所代表的意義見表4。金色橙色紫色紅色(允許誤差)(倍率)(第二位數(shù))HIIIHI-棕色(允許誤差)紅色(倍率)黑色(第三位數(shù)
9、)(第一位數(shù))紫色(第二位數(shù))紅色(第一位數(shù))電阻阻值為27000Q±5%電阻阻值為27000Q±1%三、額定功率額定功率是指長時間工作允許的最大功率。通常有1/8W、1/4W、1/2W、1W、2W、5W、色別A色環(huán)最大-位數(shù)字第二色環(huán)第二位數(shù)字第三色環(huán)應乘的數(shù)第四色環(huán)誤差棕1110紅22100橙331000黃4410000綠55100000藍661000000紫7710000000±0.1%灰88100000000白991000000000里八、001金0.1±5%銀0.01±0%無色劃實驗二線性電路疊加性和齊次性的研究.實驗目的4 .驗證疊
10、加原理;5 .了解疊加原理的應用場合;6 .理解線性電路的疊加性和齊次性。二.原理說明疊加原理指出:在有幾個電源共同作用下的線性電路中,通過每一個元件的電流或其兩端的電壓,可以看成是由每一個電源單獨作用時在該元件上所產生的電流或電壓的代數(shù)和。具體方法是:一個電源單獨作用時,其它的電源必須去掉(電壓源短路,電流源開路);在求電流或電壓的代數(shù)和時,當電源單獨作用時電流或電壓的參考方向與共同作用時的參考方向一致時,符號取正,否則取負。在圖2.1中:工»二工/0圖2.1I1=11-11I2-I2T2I3=I3T3U=UU疊加原理反映了線性電路的疊加性,線性電路的齊次性是指當激勵信號(如電源作
11、用)增加或減小K倍時,電路的響應(即在電路其它各電阻元件上所產生的電流和電壓值)也將增加或減小K倍。疊加性和齊次性都只適用于求解線性電路中的電流、電壓。對于非線性電路,疊加性和齊次性都不適用。三.實驗設備1 .直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字電流表2 .恒壓源(雙路030V可調)3 .NEEJ11下組件或EEL53組件或MEEJ06四.實驗內容實驗電路如圖2.2所示,圖中:R=R3=&=510建,R2=1kC,&=3300,圖中的電源US1=+12V,Uh=+6V(以直流數(shù)字電壓表讀數(shù)為準),開關S3投向R側。1.US1電源單獨作用(將開關Si投向USi側,開關S2投向短路側),參考圖
12、2.1(b),畫出電路圖,標明各電流、電壓的參考方向。用直流數(shù)字毫安表接電流插頭測量各支路電流:將電流插頭的紅接線端插入數(shù)字電流表的紅(正)接線端,電流插頭的黑接線端插入數(shù)字電流表的黑(負)接線端,測量各支路電流,按規(guī)定:在結點A,電流表讀數(shù)為,表示電流流入結點,讀數(shù)為,表示電流流出結點,然后根據電路中的電流參考方向,確定各支路電流的正、負號,并將數(shù)據記入表2.1中。用直流數(shù)字電壓表測量各電阻元件兩端電壓:電壓表的紅(正)接線端應插入被測電阻元件電壓參考方向的正端,電壓表的黑(負)接線端插入電阻元件的另一端(電阻元件電壓參考方向與電流參考方向一致),測量各電阻元件兩端電壓,數(shù)據記入表2.1中。
13、表2.1實驗數(shù)據量項目實疝不、US1(V)US2(V)I1(mA)12(mA)13(mA)LAb(V)UCd(V)LKd(V)LDe(V)LFa(V)US1單獨作用120US2單獨作用06US1,US2共同作用126US2單獨作用0122.US2電源單獨作用(將開關S1投向短路側,開關4投向US2側),參考圖2.1(c),畫出電路圖,標明各電流、電壓的參考方向。重復步驟1的測量并將數(shù)據記錄記入表格2.1中。3.US1和Us2共同作用時(開關G和S2分別投向Us1和Us2側),各電流、電壓的參考方向見圖2.2。完成上述電流、電壓的測量并將數(shù)據記錄記入表格2.1中。4,將US2的數(shù)值調至+12V,
14、重復第2步的測量,并將數(shù)據記錄在表2.1中。1 .將開關S3投向二極管VD側,即電阻R換成一只二極管1N4007,重復步驟14的測量過程,并將數(shù)據記入表2.2中。表2.2實驗數(shù)據實驗內看US1(V)US2(V)I1(mA)12(mA)13(mA)LKb(V)LCd(V)LKd(V)LDe(V)LFa(V)LS1單獨作用120US2單獨作用06US1,US2共同作用126US2單獨作用0122 .將圖2.2中U換成電流源,取值Is1=10mA5不變,驗證疊加原理。將數(shù)據記錄入表2.3中。表2.3實驗數(shù)據三項目實驗內旌IS1(mA)US2(V)I1(mA)I2(mA)I3(mA)UIs(V)UAb
15、(V)UCd(V)LAd(V)UDe(V)LFa(V)IS1單獨作用100US2單獨作用06Is1,US2共同作用106五.實驗注意事項1 .用電流插頭測量各支路電流時,應注意儀表的極性,及數(shù)據表格中“十、一”號的記錄;2 .注意儀表量程的及時更換;3 .電壓源單獨作用時,去掉另一個電源,只能在實驗板上用開關Si或S2操作,而不能直接將電壓源短路。六.預習與思考題1 .疊加原理中USi,IS2分別單獨作用,在實驗中應如何操作?可否將要去掉的電源(USi或g立接物接?2 .實驗電路中,若有一個電阻元件改為二極管,試問疊加性與齊次性還成立嗎?為什么?七.實驗報告要求1 .根據表2.1實驗數(shù)據一,通
16、過求各支路電流和各電阻元件兩端電壓,驗證線性電路的卷山性與齊次性;2 .各電阻元件所消耗的功率能否用疊加原理計算得出?試用上述實驗數(shù)據計算、說明;3 .根據表2.1實驗數(shù)據一,當US尸Uk=12V時,用疊加原理計算各支路電流和各電阻元件兩端電壓;4 .根據表2.2實驗數(shù)據,說明疊加性與齊次性是否延用該實驗IL路:實驗三戴維寧等效電路參數(shù)的研究一、實驗目的1,進一步熟悉萬用表及直流儀表設備的使用方法。2.學習線性有源線性二端網絡等效電路參數(shù)的測量方法。3,用實驗方法驗證戴維寧定理及最大功率傳輸條件。二、實驗原理1. .外特性及其測量方法含源一端口網絡的兩個輸出端上的電壓和電流關系U=f(I)稱為
17、輸出特性或外特性。它可通過在網絡輸出端接一個可變電阻Rl作負載,Rl取不同數(shù)值時測出兩端電壓和電流而得到,如圖3,1所示。對線性一端口網絡,此特性為一直線,如圖3,2所示。RL圖3.1含源網絡外特性的測量電路圖3.2線性含源網絡的外特性對應于A點,I=0,U=Uoc(此電壓稱為開路電壓),相當于Rl+。對應于B點,U=0,I=Isc(此電流稱為短路電流),相當于Rl=0。2. .對于線性含源一端口網絡,可以用實驗方法測出網絡的開路電壓,而網絡除源后的等效電阻Ro,可以用以下方法測定。(1)用萬用表C擋直接測出網絡除源后(恒壓源短路,恒流源開路)的等效電阻。(2)短路電流法。測網絡端口處的開路電
18、壓Uoc及短路電流Isc,則UocRo二Isc(3)電壓法。測出已知負載電阻Rl兩端的電壓Ul,則Ro=(器-1)RUL1 .一個內阻為Rs的電源給負載Rl供電,其負載功率為2Us2P=IRl=(-)RlRsRl為求得Rl從電源獲得最大功率的所需條件,可令dPdRL=0,由此解得Rl=Rs,即負載Rl從電源獲得最大功率的條件是Rl=Rs,其最大功率4RsUs2Pmax=(s)2RlRsRl三、儀器設備數(shù)字萬用表、電工電子實驗系統(tǒng)、電工原理(一)實驗箱、元件(一)實驗箱四、實驗內容與步驟1.測定線性一端口網絡的外特性U=f(I)。按圖3.3接線。改變電阻Rl值,測量對應的電流和電壓值,數(shù)據填入表
19、3.1中。根據測量結果,求出對應于戴維寧等效參數(shù)Uoc、Isc。線性含源一端口網絡圖3.3線性一端口網絡表3.1電阻Rl(Q)0100200300500700800ooI(mA)U(V)2.利用實驗原理3中介紹的方法求Ro,數(shù)據記錄于表3.2中。表3.2方法123平均值Rs(Q)3.驗證戴維寧定理用上述內容測得的等效參數(shù)畫出戴維寧等效電路,并測其外輸出特性,表格自擬。*4.功率隨負載電阻變化的曲線測量(選做)現(xiàn)將有源線性二端網絡中的負載Rl取值調節(jié)為內阻R的計算值,測出負載電流i(mA)值。再將負載Rl分別調大和調小,同時記錄負載Rl的電阻值和其電流值,并計算其對應功率。數(shù)據表格自擬。五、預習
20、內容1 .仔細閱讀儀器設備及萬用表的使用說明。2 .閱讀各項實驗內容,理解有關原理,明確實驗目的。六、報告要求1 .畫出戴維寧等效電路的電路圖及等效電路的所測表格。2 .根據實驗內容1和內容3測量結果,在同一坐標上做出它們的外特性曲線,并做分析比較。3 .計算R實際測量值與計算值的誤差。4 .根據實驗內容4的測量數(shù)據,計算并繪制功率隨Rl變化的曲線,即P=f(Rl),驗證最大功率的傳輸條件。5 .根據實驗數(shù)據,得出結論。實驗四交流電路元件參數(shù)的測量一、實驗目的1 .學會使用交流數(shù)字儀表(電壓表、電流表、功率表)和自耦調壓器;2 .學習用交流數(shù)字儀表測量交流電路的電壓、電流、功率及功率;3 .學
21、會用交流數(shù)字儀表測定交流電路參數(shù)的方法;4 .加深對阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。二、原理與說明正弦交流電路中各個元件的參數(shù)值,可以用交流電壓表、交流電流表及功率表,分別測量出元件兩端的電壓U,流過該元件的電流I和它所消耗的功率P,然后通過計算得到所求的各值,這種方法稱為三表法,是用來測量50Hz交流電路參數(shù)的基本方法。計算的基本公式為:電阻元件的電阻:URR=1或XlUL=2電感元件的感抗1,電感2jLfXc電容元件的容抗Uc1,電容12二fXCX-/串聯(lián)電路復阻抗的模Z=a=arctg一I,阻抗角RR4其中:等效電阻1,等效電抗x=J|z|2_r2本次實驗電阻元件用白熾燈(非線性電阻)
22、。電感線圈用鎮(zhèn)流器,由于鎮(zhèn)流器線圈的金屬導線具有一定電阻,因而,鎮(zhèn)流器可以由電感和電阻相串聯(lián)來表示。電容器一般可認為是理想的電容元件。在R、L、C串聯(lián)電路中,各元件電壓之間存在相位差,電源電壓應等于各元件電壓的相量和,而不能用它們的有效值直接相加。電路功率用功率表測量,功率表(又稱為瓦特表)是一種電動式儀表,其中電流線圈與負載串聯(lián),(具有兩個電流線圈,可串聯(lián)或并聯(lián),以便得到兩個電流量程),而電壓線圈與電源并聯(lián),電流線圈和電壓線圈的同名端(標有*號端)必須連在一起,如圖4.1所示。本實驗使用數(shù)字式功率表,連接方法與電動式功率表相同。圖4.1三、實驗設備5 .電工實驗裝置2.實驗箱四、實驗內容實驗
23、電路如圖4.2負載Z供電。所示,功率表的連接方法見圖4.1,交流電源經自耦調壓器調壓后向1.測量鎮(zhèn)流器的參數(shù)將圖4.2電路中的Z換為鎮(zhèn)流器,由于鎮(zhèn)流器在不同的工作電流下功率損耗是不同的,在這里按40W日光燈鎮(zhèn)流器工作在額定狀態(tài)下電壓為160V為基準,進行測量?,F(xiàn)將電壓U分別調到160V,測量電流、功率、功率因數(shù),將數(shù)據記入表4.1中。表4.1U/V測量值計算值I/mAP/Wcos()cos()R/QL/mH1606 .測量白熾燈的電阻圖4.2電路中的Z為一個220V/25W的白熾燈,用自耦調壓器調壓,使U為220V,(用電壓表測量),并測量電流、功率、功率因數(shù),將數(shù)據記入表4.2中。表4.2U
24、/V測量值計算值I/mAP/Wcos()R/Q2207 .測量電容器的容抗將圖4.2電路中的Z換為4.7y/630V的電容器(改接電路時必須斷開交流電源),將電壓U調到220V,測量電流、功率、功率因數(shù),將數(shù)據記入表4.3中。將電容器換為2.2uF/630V,重復上述實驗。表4.3U/V測量值(4.7F/630V)測量值(2.2舊630V)計算值I/mAP/Wcos()I/mAP/Wcos()XC4.7C4.7XC2.2C2.22208 .將圖4.2電路中的Z換為一個220V/25W的白熾燈和4.7F/630V的電容器的并聯(lián)(改接電路時必須斷開交流電源),將電壓U調到220V,測量電壓、電流、
25、功率和功率因數(shù),將數(shù)據記入表4.4中。表4.4U/V測量值(總)測量值(4.7y/630V)測量值(白熾燈)計算值I/mAP/Wcos()I/mAP/Wcos()I/mAP/Wcos()Zcos。220五、實驗注意事項1.1 .通常,功率表不單獨使用,要有電壓表和電流表監(jiān)測,使電壓表和電流表的讀數(shù)不超過功率表電壓和電流的量限;2.2 .注意功率表的正確接線,上電前必須經指導教師檢查;3.3 .自耦調壓器在接通電源前,應將其手柄置在零位上,調節(jié)時,使其輸出電壓從零開始逐漸升高。每次改接實驗負載或實驗完畢,都必須先將其旋柄慢慢調回零位,再斷電源。必須嚴格遵守這一安全操作規(guī)程。六、預習與思考題1 在
26、50Hz的交流電路中,測得一只鐵心線圈的P、I和U,如何計算得它的電阻值及電感量?2 了解功率表的連接方法3 了解自耦調壓器的操作方法。七、實驗報告要求1 .根據實驗1的數(shù)據,計算鎮(zhèn)流器的參數(shù)(電阻R和電感L);2 .根據實驗2的數(shù)據,計算白熾燈在額定電壓下的電阻值;3 .根據實驗3的數(shù)據,計算電容器的容抗及電容值;4 .根據實驗4的數(shù)據,計算相應電路的等效參數(shù),畫出電壓和電流的相量圖,說明各個電壓之間的關系。實驗五單相交流電路的研究一、實驗目的1 .學習交流儀表及功率表的使用方法。2 .掌握日光燈電路的接線方法以及功率的測量方法。3 .驗證單相正弦交流電路總電壓、電流與各元件電壓、電流的相量
27、關系。4 .掌握感性負載并聯(lián)電容提高功率因數(shù)的原理。二、實驗原理1 .當正弦電流通過電阻、電感和電容串聯(lián)電路時,電路兩端電壓相量等于各元件電壓的相量之和,即U=UR+UL+UC;當正弦電壓加于電阻、電感和電容并聯(lián)電路時,總電RLC流相量等于各元件中電流的相量之和,即=ir+iL+ic。2 .圖5.1為日光燈電路,它由燈管A,鎮(zhèn)流器L及啟動器S組成。日光燈為預熱式陰極低氣壓汞氣放電燈,燈管兩端有預熱燈絲Ki,K2,管內充有稀薄僦氣和少量水銀,管內壁涂有一層熒光物質。鎮(zhèn)流器是一個有鐵芯的電感線圈。啟動器由速氣泡、電容器和外殼構成,速氣泡內裝有二個電極,一個為固定電極,另一個是由熱膨脹系數(shù)不同的雙金
28、屬片構成、并隨泡內溫度變換發(fā)生形變移位的可動電極。圖5.1實驗原理圖圖5.2日光燈等效電路模型當電源接通后,啟動器兩極間的電壓為電源電壓。兩極間發(fā)生輝光放電,雙金屬片受熱形變,與固定電極接觸,形成電流通路。這時燈管燈絲被加熱而發(fā)射電子。啟動器兩極接通后,輝光放電即刻停止,等金屬片冷卻后,兩極分開,所形成的電流通路被切斷。在此瞬間,鎮(zhèn)流器產主很高的反向電動勢,加于燈管兩端,迫使燈絲旁的電子在兩極間運動,形成電流。由于電子碰撞水銀分子,使其電離發(fā)出紫外線,紫外線又激發(fā)內壁上的熒光物質而發(fā)出可見光。日光燈工作時,其兩極間的電壓較低,且只需一定的電流.鎮(zhèn)流器在啟動后起降壓限流作用。日光燈工作時,燈管相
29、當于一個電阻Rl,鎮(zhèn)流器可等效為一個小電阻r和電感L的串聯(lián),啟動器斷開,整個電路可等效為一R、L串聯(lián)電路,其電路模型如圖5.2所示。三、儀器設備1 .電工電子實驗臺2 .MASRECHMY-60型萬用表3 .日光燈、電度表實驗箱四、實驗內容與步驟1.日光燈電路連接及參數(shù)測量(1)按圖5.3接線(不接電容)。合上電源閘刀。(2)通過調節(jié)調壓器同軸旋鈕,觀察并測量未加電容補償時日光燈點亮所需的電源電壓。(3)將調壓器同軸旋鈕調至日光燈額定工作電壓220V,觀察日光燈點燃過程,并按表1 的內容測量電路的電參數(shù)。表5.1U(V)測量值計算值U鎮(zhèn)(V)U燈(V)Il(A)P(W)cos中cos單R()L
30、(H)220V(3)將并聯(lián)電容由零逐漸增大,測出相應的值,記入表5.2中。表5.2測量值計算值C(中)U(V)1(A)Ic(A)Il(A)P總(W)cos中cos中0.6812.23.23.884.76.8五、預習內容1 .了解功率表測量功率的原理,學習功率表測量電路功率時的接線方法。2 .復習教材相關內容,掌握感性負載并聯(lián)電容提高功率因數(shù)的原理。3 .閱讀各項實驗內容,理解有關原理,明確實驗目的。根據實驗講義完成預習報告撰寫,包括實驗目的、原理、儀器、步驟等,并繪制單獨的實驗原始數(shù)據記錄表格。六、報告要求1 .畫出實驗記錄表格,寫出簡要的實驗過程與步驟。2 .記錄點亮日光燈所需的電源電壓,并
31、完成在額定電壓下,電容變化時電路的相關參數(shù)的表格記錄。完成表5.1、表5.2中的各計算值項計算。3 .在同一坐標紙上繪制I=fi(C)及coscp=f(C)的曲線圖,并進行分析。4 .日光燈支路的功率因數(shù)是多少?并聯(lián)電容后,對其有無影響?思考題1 .在交流電路中,基爾霍夫的兩大定律的含義是什么?在形式上與直流電路有何差異?2 .日光燈電路中啟輝器的作用是什么?若實驗時無啟輝器,你能否點燃日光燈?試簡要說明。3 .為什么可用并聯(lián)電容的方法提高功率因數(shù)?串聯(lián)電容行不行?試分析之。4 .在實驗中,并入電容之后,燈管中流過的電流和消耗的功率變不變?總功率因數(shù)變不變?為什么?注意事項:1 .更改電路接線
32、時,必須首先關閉電源。2 .在測量電流時注意合理選擇電流表量程。3 .對于強電實驗決不允許帶電接、拆線。發(fā)生異常現(xiàn)象,立即斷開電源開關。由C實驗六三相電路的研究一、實驗目的.掌握、理解三相四線制電源的構成和使用方法。.掌握三相負載星形、三角形連接方法。.驗證三相負載星形連接時線電壓和相電壓的關系,三角形連接時線電流和相電流的關系。.了解不對稱負載星形連接時中線的作用。.觀察不對稱負載三角形連接時的工作情況。二、實驗原理.負載星形連接(如圖6.1所示):IL=IP當負載對稱時:Ul=、3Up當負載不對稱時:(1)有中線:ul=J3up(2)無中線:各相電壓有的過高,有的過低,在實驗中注意觀察。.
33、負載三角形連接(如圖6.2所示):Ul=Up當負載對稱時:Il=3Ip當負載不對稱時,各相電流不對稱。.三相負載接線原則Up=Ul/J3;負載三角形連接時,加在負載星形連接時,加在每相負載上的電壓應圖6.2實驗箱UAB、Ubc、Uca和相電壓Uao、圖6.1三、儀器設備電工電子實驗系統(tǒng)、交流電流表、交流電壓表四、實驗內容與步驟.測量電源電壓本實驗采用三相四線制交流電源。分別測量其線電壓Ubo、Uco,并記錄于表6.1中。表6.1UAO(V)Ubo(V)Uco(V)Uab(V)Ubc(V)Uca(V).測量負載星形連接各種情況下的電壓、電流按圖6.1接線。根據以下4種情況分別測量各線電壓、各相電
34、壓、各相電流、中線電壓Uoo,、中線電流Ioo1記錄于表6.2中。(1)星形連接對稱有中線:每相開3盞燈。3盞燈。1、2、3盞。觀察燈泡亮度有無變化。1、2、3盞,觀察燈泡亮度有無變化,(2)星形連接對稱無中線:除去中線,每相開(3)星形連接不對稱有中線:各相燈數(shù)分別為(4)星形連接不對稱無中線:各相燈數(shù)分別為有何規(guī)律。表6.2測量項目工作狀態(tài)線電壓/V相電壓/V電流/AUoo,/vUABUbcUcaUao,UBO,Uco,IaIBlcIoo,負載對稱有中線無中線負載不對稱有中線無中線.測量負載三角形連接各種情況下的電壓、電流按圖6.2接線。根據以下3種情況分別測量各電壓、各線電流、各相電流。
35、記錄于表6.3中。(1)三角形連接對稱負載:每相開1盞燈。(2)三角形連接不對稱負載:各相燈數(shù)分別為1、2、3盞。(3)三角形連接不對稱負載:其中一相斷開,其余兩相各開1盞燈。表6.3負載情況電壓/V線電流/A相電流/A亮度比較A-BB-CC-AUabUbcUcaIaIbIcIabIbcIcA111123011*4.測量負載星形連接各種情況下的電壓、電流(選作)按圖6.1接線。根據以下2種情況分別測量各線電壓、各相電壓、各相電流、中線電壓Uoo,、中線電流loo,記錄于表6.4中。(1)星形連接不對稱有中線:斷開其中一相,其余兩相各開3盞燈。(2)星形連接不對稱無中線:斷開其中一相,其余兩相各
36、開3盞燈。表6,4測量項目工作狀態(tài)線電壓/V相電壓/V電流/AUoo/vuABUBCUCAUAO,UBO,UCO,Ia1BIC|o負載不對稱有中線無中線*5.測量負載三角形連接各種情況下的電壓、電流(選作)按圖6.2接線。根據以下2種情況分別測量各電壓、各線電流、各相電流。記錄于表6,5中。表6,5不對稱負載電壓/V線電流/A相電流/A亮度比較A-BB-CC-AUabUBCUcaIaIbIcIabIbcIca022對稱負載電源A相斷開負載每相各開一盞燈五、預習內容.閱讀教材中的有關負載兩種連接方式和三相四線制中線作用的內容。.根據所測項目,記錄表格。六、報告要求.根據測試數(shù)據,說明對稱三相電路
37、中線電壓與相電壓、線電流與相電流的數(shù)量關系。.根據實驗中觀察到的現(xiàn)象,總結中線的作用。七、思考題000000000000 .三相不對稱負載星形連接時,為什么要有中線?中線能否裝開關或保險?111111111111 .已知負載的額定電壓為220V,若電源線電壓為380V,此時負載應作何種連接?為什么?若電源線電壓為220V,又應如何連接?222222222222 .三相對稱負載三角形連接,如果CA相負載斷開,則AB相燈的亮度(正常/不正常),BC相燈的亮度,線電流發(fā)生變化的是相,其大小為正常值的。實驗七三相電路功率的測量、實驗目的.學習三相電路功率的測量方法。.進一步學習功率表的使用方法。二、實驗原理.三相電路有功功率的測量在三相電路中,三相負載消耗的總有功功率等于各相負載消耗的有功功率之和。測量三相負載的有功功率可根據具體情況,分別采用一表法、二表法
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