三表法测交流电路等效参数(华电版).doc

华北电力大学实 验 报 告实验名称：三表法测交流电路等效参数课程名称： 电路实验 专业班级： 学生姓名：学号：成绩：指导教师： 实验日期：一、 实验目的及要求1. 熟悉单相交流电路的接线。2. 掌握功率表的基本原理、接线和使用。3. 掌握交流电路等效参数测量的实验方法。二、 所用仪器、设备设备名称型号与规格三相交流电源交流电压表0500V数字表交流电流表05A数字表单相功率表0450V，05A日光灯负载220V日光灯电容负载4.7uF，1uF镇流器 自耦调压器 0450V三、实验原理在交流稳态电路中，通过用交流电压表、交流电流表以及功率表分别测量出负载的电压U、电流I和消耗的功率P，计算得到待测负载的等效电阻。等效电抗，在判断负载的性质（感性、容性或阻性），从而用实验的方法确定待测负载的等效阻抗参数，如下图所示，这种方法称为三表法，此为测量工频交流电路参数的基本方法之一。三表法测量负载的电压、电流和功率后，计算其等效参数的基本公式如下：阻抗模值：|Z|=U/I功率因数：cos=P/UI等效电阻：R=P/I2=Zcos等效阻抗：X=Zsin负载呈感性时的等效电感：L=X/2f负载呈容性时的等效电容：C=1/2fX四、实验方法与步骤1. 如上图接线，需注意功率表的电流接线端与负载串联，电压线端与负载并联。检查接线后接通电源，旋转调压器升压至需要的电压值；2. 测量阻性负载电压、电流、功率以及功率因数；灯泡3个（一组）；3. 测量感性负载电压、电流、功率以及功率因数；电感 或 镇流器；4. 测量容性负载电压、电流、功率以及功率因数；电容器 4.7F ；5. 测量串联负载电压、电流、功率以及功率因数；6. 测量并联负载电压、电流、功率以及功率因数。五、实验结果与数据处理表6-2 不同负载等效参数的测量和计算负载测量值计算值电压设定(V)实测电压(V)I(A)P(W)cosZ()cosR()L(mH)C(F)阻性负载（白炽灯）220220.00.32071.111.00687.501.000 687.50 0 0150149.80.26439.891.00567.421.000 567.42 0 0电感器L150149.80.3667.09L 0.12409.290.129 52.93 1291.9 感性电容器C1220220.10.330-0.01C 0.00666.970.000 -0.09 容性4.77 150150.10.223-0.01C 0.00673.090.000 -0.20 容性4.73 L、C1串联150150.00.51914.21C 0.18289.020.183 52.75 容性11.2L、C并联C1150150.00.1517.19L 0.32993.380.317 315.34 2998.5 感性C2150150.00.3217.25L 0.15467.290.151 70.36 1470.5 感性利用以下公式填满上表：阻抗模值：|Z|=U/I功率因数：cos=P/UI等效电阻：R=P/I2=Zcos等效阻抗：X=Zsin负载呈感性时的等效电感：L=X/2f负载呈容性时的等效电容：C=1/2fX经计算得：R()X687.500.00567.420.0052.93405.85-0.09-666.97-0.20-673.0952.75-284.16315.34942.0070.36461.96由上表可得电压电流相量图：六、实验注意事项1、本实验采用三相交流电，相电压为150V，实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生，不允许串线。2、自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开始逐渐升高，调节电压时，看电压表。每次改接实验线路或实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。旋柄不能用力过猛,必须严格遵守这一安全操作规程。3、功率表要正确接入电路。功率表不能单独作用，一定要有电压表和电流表监测，使电压表和电流表的量程同功率表电压和电流的量程相同。4、电感线圈中流过电流不得超过0.4A。5、换负载时，一定要把电压调至 “0”。6、接线完毕，必须让老师检查，再接通电源，指导老师签完字后，再拆线。七、预习思考题解答（1）、答：阻抗模值：|Z|=U/I，功率因数：cos=P/UI，等效电阻：R=P/I2=Zcos，等效阻抗：X=Zsin，由上可得：阻值Z=R+jX=PI2+jU2I2-P2I4。电感量L=X/2f=1100U2I2-P2I4。（2）、答：与待测负载串联一个容抗适当的实验电容，若待测负载的端电压下降，则判断其为容性，端电压上升则为感性。证明：设I为电路中的电流，XC= j1C为串联的试验电容的容抗，原待测负载为Z=R+jL，若串联电容的容抗超过2X,则电路的整体负载为Z=R+jL-j1C，由于I=UZ，|Z|Z|，所以II，待测负载为感性时电流I反而下降了，同理，在待测负载为容性时电流I依然是下降的，不能判断待测负载的阻抗性质，所以1C2X。八、实验总结与讨论通过本次试验，掌握了交流电路的基本实验方法，学会使用调压器，交流电压表、交流电流表，用功率表测量元件的功率。通过三表法可以通过实验方法测量并计算出负载元件的阻抗。实验中，线路接错会出现报警，也可能烧坏功率表的保险丝，需按照例图仔细检查线路。通过测量发现，被测负载有些不是线性元件。本次实验第一次接触功率表，不能很好很熟练的使用它，希望在以后的实验中会有所改进。在计算实验数据时，由于对基本概念掌握不够透彻，使得计算时