实验6 正弦稳态电路综合性实验

第七周周一下午实验考试安排1、考试时间：45分钟第一批：单号，2：30～3：15第二批：双号，3：30～4：152、考试形式：闭卷，独立完成3、考试内容：从做过的实验中抽取一个实验来考，参数测试操作80分，简答题20分4、第一批同学请2：25前到达实验室。第二批请3：25前到达实验室。5、学习委员上午放学前收齐实验报告，排好序下午考试时带来交给我，迟交不收。⒊理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。

实验6正弦稳态电路综合性实验

一、实验目的⒈研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。⒉掌握日光灯线路的接线交流电源自耦变压器功率表电流插盒电容箱日光灯和启辉器镇流器二、实验电路交流电压表电流表交流电源日光灯电流插盒实验台功率表操作:交流电源自耦调压器手柄电压切换开关交流电压表2、将“电压指示切换”开关置于“三相电网输入”侧，三只电压表指示出输入三相电源线电压值；反之显示输出三相电源线电压值3、本实验用单相相电压220V输出：调节左侧自耦调压器的手柄使输出相电压为220V，并用电压表校正。交流线电压显示1、实验台左侧面有三相自耦调压器的手柄，按逆时针方向旋转调至零位，按顺时针方向旋转使输出电压将逐渐增大。交流相电压输出2203801、接法▲电流线圈※同名端（红端）接电源参考高电位端即相电压输出端U，非同名端（蓝端）经过电流插盒接负载。▲电压线圈同名端※（红端）接电源参考高电位端（可将电流线圈※

端与电压线圈※

短接）的非同名端蓝端接到电源输出端的中线N功率表电流插盒交流电源输出端的U口交流电源输出端的N口功率表接法(2)按键的使用

“复位”键在任何状态下，只要按一下此键，系统便恢复到功率测量状态。

“功能”键

“P”：测量有功功率“COS”：测量功率因数及负载性质；

“F”：测量被测信号频率

“SAVE”：存储数据

“DISP”：查询的存储数据“确认”键确认功能并执行操作：(1)接通电源，或按“复位”键后，直接进入功率测量状态

。三、注意事项1、交流电压表、电流表的使用。2、整个测量过程始终要保证实验电路的端电压U等于220V。3、注意安全，合电源要互相通告；接拆线要关掉电源。4、做完实验，把自耦调压器手柄反时针调回“0”位实验台按键的使用

“复位”键

每次测量必须先按此键“功能”键

“U”（或“I”）：测量电压或电流

“SAVE”：存储数据

“DISP”：查询的存储数据“确认”键确认功能并执行

二、实验内容⒈日光灯线路接线与测量1)把交流电压表接到U插孔和N插孔，逆时针方向调节面左侧三相自耦调压器的手柄，当日光灯开始启辉时，记录此时的电压表读数。2）开启实验台电源，顺时针方向旋转自耦调压器的手柄，输出电压将逐渐增大，观察交流电压表，使其为220V（相电压）时，停止调节。3）按下红色停止按钮，切断输出。4）接线。返回每次开始实验前，先将自耦变压器手柄左旋到底，将输出电压调零若听到实验台发出报警声，第一时间关闭电源测电流一定要用电流插线220V测I测IC测ID5）按下绿色启动按钮测量表6-2（P27）中个参数并记录，注意断开挂箱HE-16的电容。测量数值计算值P(W)CosφI(A)U(V)UL(V)UA(V)Cosφ正常工作值表6-2⒉并联电容──电路功率因数的改善

表6-3

电容值测量数值计算值C(μF)P(W)COSφU(V)I（A）IL(A)IC(A)I’(A)Cosφ012.23.24.75.76.97.9ILICIUI六、预习思考题1.参阅课外资料，了解日光灯的启辉原理。2.在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？（HE-16实验箱上有短接按钮，可用它代替启辉器做一下试验。）3.为了提供电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电流支路，试问电路的总电流是增大还是减小了，此时感性元件上的电流功率是否改变？4.提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？答:从理论上讲两种都可以,但是实际上,如果不是采用在负载端并联电容器,而是把电容器串联到电路中,一般需要比较大容量的电容器才使在其两端的压降很小,电流足够大,保证给负载的电压和电流足够大,这样电容器的价钱就高,如果采用在负载端并联电容器,电容器容量可以比较小,给负载的电压、电流也足够大,小容量电容器比较便宜，容易做，所以只采用并联电容器法。所并的电容器不是否越大越好，合适才可以，符合右边公式：七、实验报告1.完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。2.根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。3.讨论改善电路功率因数的意义和方法。4.装接日光灯线路的心得体会及其他。电子镇流器理论计算R=600Ωr=700ΩL=1.5HXL=2πfL=471ΩZ=R+r+jXL=1300+j471=1382.7∠19.9°I=U/Z=220∠0°/1382.7∠19.9°=0.16∠-19.9°AcosΦ=cos