日光燈電路及功率因數(shù)的提高

PAGEPAGE1實驗1.8日光燈電路及功率因數(shù)的提高第一部分實驗指導書(本實驗2學時)1.實驗目的了解日光燈電路的組成、工作原理和線路的連接；熟悉正弦交流電路的主要特點：掌握交流串聯(lián)電路中總電壓與各部分電壓的關系；掌握交流并聯(lián)電路中總電流與支路電流的關系；了解感性負載電路提高功率因數(shù)的方法；學習正確使用交流電流表、交流電壓表和功率表。2.實驗器材與設備日光燈電路實驗裝置、交流電流表、電壓表和功率表、耐壓400V以上的電容器等。3.實驗內容與要求實驗線路見圖1-11。把日光燈管看成電阻，把鎮(zhèn)流器看成感性元件。連接實驗線路，進行測試，記錄數(shù)據：首先點亮日光燈，按所設計的表格測試電源電壓U，燈管電壓UR、鎮(zhèn)流器電壓UL、電流I及功率P，計算功率因數(shù)；啟輝器鎮(zhèn)流器燈管測電流插座并聯(lián)不同的電容（1μF-5μF），再分別測試各電壓及燈管電流IR、電容電流IC、總電流I及功率啟輝器鎮(zhèn)流器燈管測電流插座AC220VAC220VCC圖1-11日光燈實驗電路4.預習要求在開放實驗室時提前進行調研，了解日光燈電路實驗裝置的結構及使用方法。畫出日光燈電路的實驗線路圖（畫出功率表、電壓表、電流表的連接方法）。自擬實驗步驟并設計出測量數(shù)據的表格。日光燈正常工作后，不并聯(lián)電容所應測試和計算的數(shù)據表格。并聯(lián)不同容量的電容后所應測試和計算的數(shù)據表格。了解功率表的使用方法。5.實驗注意事項日光燈起動電流較大，起動時要小心電流表的量限，以防損壞電流表。不能將220V的交流電源不經過鎮(zhèn)流器而直接接在燈管兩端，否則將損壞燈管。在拆除實驗線路時，應先切斷電源，稍后將電容器放電，然后再拆除。線路接好后，必須經教師檢查允許后方可接通電源，在操作過程中要注意人身及設備安全。6.實驗報告要求畫出實驗電路圖并簡述其工作原理。將所測得的實驗數(shù)據和計算數(shù)據填寫在所設計的表格內。根據所得數(shù)據，按比例畫出電源電壓和日光燈支路電流IR、電容支路電流IC、總電流I的相量圖?；卮鹚伎碱}。7.思考題為什么在感性電路中，常用并聯(lián)電容的方法來提高線路的功率因數(shù)而不用串聯(lián)電容的方法？當電容量改變時，功率表的讀數(shù)、日光燈的電流、功率因數(shù)是否改變？為什么？是否并聯(lián)電容越大，功率因數(shù)就越高？為什么？第二部分學生預習指導1．實驗前1周，安排學生預習實驗。學生預習的主要內容：（1）詳細閱讀實驗指導書，了解實驗目的、內容和要求；閱讀附錄中有關儀表的使用知識；（2）在開放實驗室的時間到實驗室調研，了解實驗設備和儀器。了解日光燈電路實驗裝置的結構及使用方法；（3）抄錄實驗線路圖和電路參數(shù)；（4）并聯(lián)的電容分別為：1μF，2.2μF，3.2μF。（5）做預習報告（和實驗報告是同一份報告，要求用標準實驗報告紙）。預習報告主要內容：a.實驗名稱、實驗目的；b.實驗線路和參數(shù)；c.實驗步驟；d.設計實驗表格，完成所有實驗必需的表格。每個表格至少應有計算值、測量值等欄目（并聯(lián)的電容分別為：1μF，2.2μF，3.2μF。需要計算λ，需要測量：電源電壓U、燈管電壓UR、鎮(zhèn)流器電壓UL、電流I及功率P以及并聯(lián)電容后的電壓及燈管電流IR、電容電流IC、總電流I及功率P）。；e.完成所有應該在實驗前必須的對電路的計算，并把計算值填入到相應表格中。以便和實驗測量值相對照。第三部分實驗指導1．指導教師簡明扼要地提示儀器儀表的使用知識，主要是交流表和功率表的使用方法和使用注意事項。2．介紹提高日光燈功率因數(shù)的方法，以及實驗注意事項：日光燈起動電流較大，起動時要小心電流表的量限，以防損壞電流表；不能將220V的交流電源不經過鎮(zhèn)流器而直接接在燈管兩端，否則將損壞燈管；在拆除實驗線路時，應先切斷電源，稍后將電容器放電，然后再拆除；線路接好后，必須經教師檢查允許后方可接通電源，在操作過程中要注意人身及設備安全3．要求學生實驗后把并聯(lián)電容前后的幾個功率因數(shù)cosψ計算后保留下來；并把幾次測量中實際的功率因數(shù)讀出，記錄保留。4．學生開始實驗時教師逐個檢查實驗預習報告完成情況，并在報告的“預習”欄內給出預習成績。5．指導學生正確進行實驗，正確使用儀器儀表。6．對于完成實驗的學生，仔細檢查數(shù)據是否準確，指導學生分析誤差原因。7．在學