电路实验讲义

1、实验7元件参数测量实验目的学会用相位法或功率法测量电感线圈、电阻器、电容器的参数，学会根据测 量数据计算出串联参数R、L、C和并联参数G、B、B。阅读附录一，正确掌握多功能智能表的使用方法：C实验原理与说明电感线圈、电阻器、电容器是常用的元件。电感线圈是由导线绕制而成 的，必然存在一定的电阻R，因此，电感线圈的模型可用电感L和电阻R 来表示。电容器则因其介质在交变电场作用下有能量损耗或有漏电，可用电 容C和电阻R作为电容器的电路模型。线绕电阻器是用导线绕制而成的，存C在一定的电感L，可用电阻R和电感L作为电阻器的电路模型。图9-1是它们的串联电路模型。R LL RlC RC图9-1根据阻抗与导

2、纳的等效变化关系可知，电阻与电抗串联的阻抗，可以用 电导G和电纳B并联的等效电路代替，由此可知电阻器、电感线圈和电容器 的并联电路模型如图9-2所示。电阻器线圈电容器图9-2电阻器、电感线圈、电容器的并联电路模型值得指出的是：对于电阻器和电感线圈可以用万用表的欧姆档测得某 值，但这值是直流电阻，而不是交流电阻（且频率越高两者差别越大）；而 在电容器模型中，RC也不是用万用表欧姆档测出的电阻，它是用来反映交 流电通过电容器时的损耗，需要通过交流测量得出。在工频交流电路中的电阻器、电感线圈、电容器的参数，可用下列方法 测量：方法一：相位表法在图9-3中，可直接从各电表中读得阻抗Z的端电压U，电流I

3、及其相位角？。当阻抗Z的模Z| = UI求得后，再利用相位角便不难将Z的实部和虚部求出。如：当测出电感线圈两端电压U、流过电感线圈电流I及其相位 角？，显然Rl =四户，L = 籍生。其并联参数G、Bl如何根据U、I、 ?值计算，由实验者自行推导。图9-3上述的方法叫做相位表法。方法二：功率表法在生产部门，功率表较多，相位表较少，将图9-3中的相位表换为电量 仪，如图9-4所示，由图9-4可直接测得阻抗的端电压，流过的电流及其功 率，根据公式P=UIcos?即可求得相位角？，其余与上法相同，从而求得Z 的实部与虚部。U* TOC o 1-5 h z 1电I调压器量75图9-4功率表法不能判断被

4、测阻抗是容性还是感性，本实验采用如下方法加以 判断:在被测网络输入端并接一只适当容量的小电容，如电流表的读数增大， 则被测网络为容性，（即虚部为负），若电流表读数减小，则为感性（即虚部 为正）。三.实验设备名称数量型号1.直流稳压电源1台MC10322.多功能智能表（相位表/电量仪）1台MC1050 （或 MC1098）3.电阻1只15。*14.电感线圈1只10mH*15. 电容器1只235. F （220. F） *16.短接桥和连接导线若干P8-1 和 501487.实验用9孔插件方板四.实验步骤1.按图9-4接线。1块297mmX 300mm2.图中阻抗Z分别取：R=15。、电感线圈L=

5、10mH和电容器C=235p F（220p F）。 调节调压器使电流表的读数为0.5A，测量电压及相位角值，记录于表9-1中。表9-1电流I电压U(V)功率因数 cos (PF)无功功率Q (VAR)视在功率S (VA)有功功率P (W/KW)相位角甲(Kwh)电感线圈0.5A电阻器电容器3.计算。根据步骤2计算出表9-2。阻抗定义：Z = *即：R + jX = */ Z0oIX , .U X -了 cos 9 + j-y sin 9 故：R = I cos 4, X = I sinX = Xl - Xc如电感：X = X = I sin 4*wL = 一 sin 9I了 U sin 9 U

6、 sin 9 =I wI x 2表9-21Z |RX或X,L或C电感线圈电阻器电容器五、结论注意事项每次测量一种阻抗之前先将交流调压器调至0刻度，观察多功能智能表的交 流电流读数，缓慢调至0.5A。班级、姓名(学号)、实验8日光灯cos cp的提高-.实验目的进一步理解交流电路中电压、电流的相量关系学习感性负载电路提高功率因数的方法进一步熟悉日光灯的工作原理二.预习要求熟悉R、L串联电路中电压与电流的关系在R、L串联与C并联的电路中，你准备如何求cosp值预习日光灯的工作原理，启动过程三.A o220V原理说明本实验中RL串联电路用日光灯代替，三.A o220V原理说明本实验中RL串联电路用日

7、光灯代替，开关 一K FU日光灯原理电路如图12-1所示。日光灯启动器图 12-1灯管工作时，可以认为是一电阻负载。镇流器是一个铁心线圈，可以认为是 一个电感量较大的感性负载，两者串联构成一个RL串联电阻，日光灯起辉过程 如下：当接通电源后，启动器内双金属片动片与定片间的气隙被击穿，连续发生 火花，双金属片受热伸长，使动片与定片接触。灯管灯丝接通，灯丝预热而发射 电子，此时，启动器两端电压下降，双金属片冷却，因而动片与定片分开。镇流 器线圈因灯丝电路断电而感应出很高的感应电动势，与电源电压串联加到灯管两 端，使管内气体电离产生孤光放电而发光，此时启动器停止工作，（因启动器两 端所加电压值等于灯

8、管点燃后的管压降，对40W管电压，只有100V左右，这个 电压不再使双金属片打火）。镇流器在正常工作时起限流作用。日光灯工作时整个电路可用图12-2等效串联电路来表示。四.实验设备名称数量型号1.日光灯电路板1套MC1056、 MC10572.补偿电容板1块MC10603.交流电压、电流板1块MC10284.多功能智能仪表1块MC1050 （或 MC1098）5.单相熔断器板1块MC1003五.任务与步骤1.按图12-1接好线路，接通电源，观察日光灯的启动过程。先不并联电容测 量端电压U,总电流I,功率因数cosv，无功功率Q,视在功率S,有功功率P 和相位角甲的值，记录于表12-1。2.日光

9、灯电路两端并联电容，接线如图12-3。逐渐加大电容量，每改变一次 电容量，都要测量端电压U,总电流I，功率因数cosv ,无功功率Q，视在功 率S，有功功率P和相位角甲的值，记录于表12-1。表 12-1测量项目电压U(V)电流I (mA)功率因数cos (PF)无功功率 Q(VAR)视在功率S(VA)有功功 率 P(W)相位角 ip (Kwh)不并电容C并 电 容2p F3p F却F5p F6p F渐加大电容容量过程中，注意观察并联谐振现象，并找到最接近谐振的点。六、结论预习并联电容提高cos中时，电容的选择应考虑哪些原则?并联电容后，多功能智能表有何变化？为什么？附录一MC1050/MC1

10、098多功能智能仪表板的使用与操作一、仪表（附图1-1）通电使用前，必须检查端子的接线是否正确，确认无误之后才能通电。、仪表共有4个按键，两种操作状态，SET为转换参数类别和确定键，/为加/减键， 为移位或修改键。、仪表操作状态转换图上电复位仪表自控显示“匚口匚，”标志显示“匚口匚，”标志显示电压/电流满度值测量状态| SET5 秒 进入报警设定状态| SET5 秒 进入报警设定状态频率显示HZ1 SET功率因数显示PF(cosq )1 SET无功功率显示Q+ SET视在功率显示Si SET有功功率显示1Pt SET相位角显示甲SET+清除电度值VAVA视在功率W/KW- 一有功功率Kwh相位角（甲）AL1-报警设定状态参数（本电路实验不用）AL2 -报警设定状态参数（本电路实验不用）测量状态下，处于任何参数显示状态，按SET5秒都可以进入报警参数设定，电压/电 流显示窗口固定不变。巡显窗口则显示SET选择的参数值，同时相应参数指示灯亮。如附 图1所示。各参数含意：Hz频率值PF功率因数值VAR-无功功率V伏特KV-千伏特mA毫安A安培COM-通讯（本电路实验不用）附图1-1