实验三单相交流电路

1、单相交流电路实验目的实验目的1.1.验证正弦稳态交流电路的验证正弦稳态交流电路的基尔霍夫定律基尔霍夫定律。一、实验目的一、实验目的2.掌握日光灯线路的接线。掌握日光灯线路的接线。 3.练习使用功率表测量单相交流电路的功率练习使用功率表测量单相交流电路的功率。 4.4.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。法。 即即二、原理说明二、原理说明1.1.基尔霍夫定律基尔霍夫定律在单相正弦交流电路中，用交流电流表在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值测得各支路的电流值, 用交流电压表测得回路各用交流电压表测得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系满足相

2、量形元件两端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律。式的基尔霍夫定律。正误判断正误判断因为交流物理量除有效值外还有相位。因为交流物理量除有效值外还有相位。 CLCLRXXIIRUUUU？在在R-L-C串联电路中串联电路中RLCRULUCUIUUI.URULUC.U=UR+UL+UC. . . .RUUR.LUUL.CUUC .UU.CLUUUL+UC. .II.问题的提出问题的提出：日常生活中很多负载日常生活中很多负载(如日光灯如日光灯)为为感性的，其等效电路及相量关系如下图。感性的，其等效电路及相量关系如下图。 uiRLRuLuCOS I当当U、P 一定时，一定时，希望将希望将

3、COS 提高提高.I.2. 功率因数的提高功率因数的提高UR.P = PR = UICOS 其中消耗的有功功率为：其中消耗的有功功率为：UL.U提高功率因数的原则提高功率因数的原则： 必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负必须保证原负载的工作状态不变。即：加至负载上的电压和负载的有功功率不变。载上的电压和负载的有功功率不变。提高功率因数的措施提高功率因数的措施:uiRLRuLu并电容并电容C功率因数低的提高功率因数低的提高LuiRLRuLuC 设原电路的功率因数为设原电路的功率因数为 cos L，要求补偿到，要求补偿到cos 须并联多大电容？（设须并联多大电容？（设 U、P 为已知）为已知）

4、 IRL.U. I. IC.并联电容值的计算并联电容值的计算分析依据：补偿前后分析依据：补偿前后 P、U 不变。不变。由相量图可知：由相量图可知：sinsinIIILRLCLRLUIPcoscosUIP CUXUICCsincossincosUPUPCULLL IRL.U. I. IC.)(2tgtgUPCLsincossincosUPUPCULLiuRLRuLuC三、实验设备三、实验设备U+-表表1 基尔霍夫定理验证实验数据基尔霍夫定理验证实验数据 按下图组成实验线路。经指导教师检查后，接按下图组成实验线路。经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至通实验台电源，将自耦调压器的

5、输出调至220V，记录功率表、电压表读数。通过一只电流表和三记录功率表、电压表读数。通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量并记入值，进行三次重复测量并记入表表2 。2.2.并联电路并联电路电路功率因数的改善电路功率因数的改善表表2 电路功率因数的改善电路功率因数的改善实验数据实验数据五、实验注意事项五、实验注意事项 2. 功率表要正确接入电路，应先将电流线圈和电压线圈的同名端短接，再把电流线圈与负载串联，电压线圈与负载并联。 3.线路接线正确，日光灯不能启辉时， 应检查启辉器及其接触是否良好。 4.实验结束，应

6、先断开电源开关，再拆实验线路。另外，在断开电源后应使用导线将电容器短接放电。 1. 通过实验总结：串联电路中总电压与各元件上通过实验总结：串联电路中总电压与各元件上的电压是代数和关系还是矢量关系；并联交流电的电压是代数和关系还是矢量关系；并联交流电路中总的电流与各支路电流是代数和关系还是矢路中总的电流与各支路电流是代数和关系还是矢量关系。量关系。 2.观察当并联电容变化时，总电流观察当并联电容变化时，总电流I和功率因数和功率因数cos 的变化情况的变化情况,并分析原因。并分析原因。4.4.根据实验数据，计算日光灯管的近似电阻值，根据实验数据，计算日光灯管的近似电阻值，镇流器的电感值与电阻值。镇流器的电感值与电阻值。 3.画出总电流画出总电流I为最小时，电路的相量图。为最小时，电路的相量图。作业1.认真写好实验报告认真写好实验报告2.在下周同一时间按时交回实验报告在下周同一时间按时交回实验报告 4.预习下次实验，并写预习报告预习下次实验，并写预习报告3.3.复习内容复习内容(1)(1)三相制的概念三相制的概