《電路原理》實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)七正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究.ppt

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《電路原理》實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)七正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究（綜合性實(shí)驗(yàn)）北方民族大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心,1,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1．研究正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中電壓、電流相量之間的關(guān)系。2.掌握日光燈線路的接線。3.理解改善電路功率因數(shù)的意義并掌握其方法。,二、原理說(shuō)明,在單相正弦交流電路中，用交流電流表測(cè)得各支路的電流值，用交流電壓表測(cè)得回路各元件兩端的電壓值，它們之間的關(guān)系滿足相量形式的基爾霍夫定律，即圖7-1RC串聯(lián)電路2.圖7-1所示的RC串聯(lián)電路，在正弦穩(wěn)態(tài)信號(hào)U的激勵(lì)下，UR與UC保持有90的相位差，即當(dāng)R阻值改變時(shí)，UR的相量軌跡是一個(gè)半園。U、UC與UR三者形成一個(gè)直角形的電壓三角形，如圖7-2所示。R值改變時(shí)，可改變?chǔ)战堑拇笮?，從而達(dá)到移相的目的。圖7-2相量圖3.日光燈線路如圖7-3所示，圖中A是日光燈管，L是鎮(zhèn)流器，S是啟輝器，C是補(bǔ)償電容器，用以改善電路的功率因數(shù)（cosφ值）。有關(guān)日光燈的工作原理請(qǐng)自行翻閱有關(guān)資料。圖7-3日光燈線路,三、儀表設(shè)備及所選用組件箱,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,1.按圖7-1接線。R為220V、15W的白熾燈泡，電容器為4.7μF/450V。經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，接通實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，將自耦調(diào)壓器輸出(即U)調(diào)至220V。記錄U、UR、UC值，驗(yàn)證電壓三角形關(guān)系。表7-1驗(yàn)證電壓三角形關(guān)系,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,2.日光燈線路接線與測(cè)量。,圖7-4,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,（1）按圖7-4接線。（2）經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后接通實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的輸出，使其輸出電壓緩慢增大，直到日光燈剛啟輝點(diǎn)亮為止，記下三表的指示值。（3）將電壓調(diào)至220V，測(cè)量功率P，電流I，電壓U，UL，UA等值，驗(yàn)證電壓、電流相量關(guān)系。表7-2日光燈線路,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,3.并聯(lián)電路──電路功率因數(shù)的改善。,圖7-5,四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,（1）按圖7-5組成實(shí)驗(yàn)線路。（2）經(jīng)指導(dǎo)老師檢查后，接通實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，將自耦調(diào)壓器的輸出調(diào)至220V，記錄功率表、電壓表讀數(shù)。（3）通過(guò)一只電流表和三個(gè)電流插座分別測(cè)得三條支路的電流，改變電容值，進(jìn)行三次重復(fù)測(cè)量。也可以直接串入3塊交流電流表測(cè)量三條支路的電流。數(shù)據(jù)記入表7-3中。表7-3并聯(lián)電路──電路功率因數(shù)的改善,五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng),1.本實(shí)驗(yàn)用交流市電220V，務(wù)必注意用電和人身安全。2.功率表要正確接入電路。3.線路接線正確，日光燈不能啟輝時(shí)，應(yīng)檢查啟輝器及其接觸是否良好。,六、預(yù)習(xí)思考題,1.參閱課外資料，了解日光燈的啟輝原理。2.在日常生活中，當(dāng)日光燈上缺少了啟輝器時(shí)，人們常用一根導(dǎo)線將啟輝器的兩端短接一下，然后迅速斷開(kāi)，使日光燈點(diǎn)亮（DG09實(shí)驗(yàn)掛箱上有短接按鈕，可用它代替啟輝器做一下試驗(yàn)。）或用一只啟輝器去點(diǎn)亮多只同類型的日光燈，這是為什么？3.為了改善電路的功率因數(shù)，常在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器，此時(shí)增加了一條電流支路，試問(wèn)電路的總電流是增大還是減小，此時(shí)感性元件上的電流和功率是否改變？4.提高線路功率因數(shù)為什么只采用并聯(lián)電容器法，而不用串聯(lián)法？所并的電容器是否越大越好？,七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告,1.完成數(shù)據(jù)表格中的計(jì)算，進(jìn)行必要的誤差分析。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪出電壓、電流相量圖，驗(yàn)證相量形式的基爾霍夫定律。3.討論改善電路功率因數(shù)的意義和方法。4.裝接日光燈線路的心得體會(huì)及其它。,