實驗6 正弦穩(wěn)態(tài)電路綜合性實驗

第七周周一下午實驗考試安排1、考試時間：45分鐘第一批：單號，2：30～3：15第二批：雙號，3：30～4：152、考試形式：閉卷，獨立完成3、考試內(nèi)容：從做過的實驗中抽取一個實驗來考，參數(shù)測試操作80分，簡答題20分4、第一批同學(xué)請2：25前到達(dá)實驗室。第二批請3：25前到達(dá)實驗室。5、學(xué)習(xí)委員上午放學(xué)前收齊實驗報告，排好序下午考試時帶來交給我，遲交不收。⒊理解改善電路功率因數(shù)的意義并掌握其方法。

實驗6正弦穩(wěn)態(tài)電路綜合性實驗

一、實驗?zāi)康蘑毖芯空曳€(wěn)態(tài)交流電路中電壓、電流相量之間的關(guān)系。⒉掌握日光燈線路的接線交流電源自耦變壓器功率表電流插盒電容箱日光燈和啟輝器鎮(zhèn)流器二、實驗電路交流電壓表電流表交流電源日光燈電流插盒實驗臺功率表操作:交流電源自耦調(diào)壓器手柄電壓切換開關(guān)交流電壓表2、將“電壓指示切換”開關(guān)置于“三相電網(wǎng)輸入”側(cè)，三只電壓表指示出輸入三相電源線電壓值；反之顯示輸出三相電源線電壓值3、本實驗用單相相電壓220V輸出：調(diào)節(jié)左側(cè)自耦調(diào)壓器的手柄使輸出相電壓為220V，并用電壓表校正。交流線電壓顯示1、實驗臺左側(cè)面有三相自耦調(diào)壓器的手柄，按逆時針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)至零位，按順時針方向旋轉(zhuǎn)使輸出電壓將逐漸增大。交流相電壓輸出2203801、接法▲電流線圈※同名端（紅端）接電源參考高電位端即相電壓輸出端U，非同名端（藍(lán)端）經(jīng)過電流插盒接負(fù)載。▲電壓線圈同名端※（紅端）接電源參考高電位端（可將電流線圈※

端與電壓線圈※

短接）的非同名端藍(lán)端接到電源輸出端的中線N功率表電流插盒交流電源輸出端的U口交流電源輸出端的N口功率表接法(2)按鍵的使用

“復(fù)位”鍵在任何狀態(tài)下，只要按一下此鍵，系統(tǒng)便恢復(fù)到功率測量狀態(tài)。

“功能”鍵

“P”：測量有功功率“COS”：測量功率因數(shù)及負(fù)載性質(zhì)；

“F”：測量被測信號頻率

“SAVE”：存儲數(shù)據(jù)

“DISP”：查詢的存儲數(shù)據(jù)“確認(rèn)”鍵確認(rèn)功能并執(zhí)行操作：(1)接通電源，或按“復(fù)位”鍵后，直接進(jìn)入功率測量狀態(tài)

。三、注意事項1、交流電壓表、電流表的使用。2、整個測量過程始終要保證實驗電路的端電壓U等于220V。3、注意安全，合電源要互相通告；接拆線要關(guān)掉電源。4、做完實驗，把自耦調(diào)壓器手柄反時針調(diào)回“0”位實驗臺按鍵的使用

“復(fù)位”鍵

每次測量必須先按此鍵“功能”鍵

“U”（或“I”）：測量電壓或電流

“SAVE”：存儲數(shù)據(jù)

“DISP”：查詢的存儲數(shù)據(jù)“確認(rèn)”鍵確認(rèn)功能并執(zhí)行

二、實驗內(nèi)容⒈日光燈線路接線與測量1)把交流電壓表接到U插孔和N插孔，逆時針方向調(diào)節(jié)面左側(cè)三相自耦調(diào)壓器的手柄，當(dāng)日光燈開始啟輝時，記錄此時的電壓表讀數(shù)。2）開啟實驗臺電源，順時針方向旋轉(zhuǎn)自耦調(diào)壓器的手柄，輸出電壓將逐漸增大，觀察交流電壓表，使其為220V（相電壓）時，停止調(diào)節(jié)。3）按下紅色停止按鈕，切斷輸出。4）接線。返回每次開始實驗前，先將自耦變壓器手柄左旋到底，將輸出電壓調(diào)零若聽到實驗臺發(fā)出報警聲，第一時間關(guān)閉電源測電流一定要用電流插線220V測I測IC測ID5）按下綠色啟動按鈕測量表6-2（P27）中個參數(shù)并記錄，注意斷開掛箱HE-16的電容。測量數(shù)值計算值P(W)CosφI(A)U(V)UL(V)UA(V)Cosφ正常工作值表6-2⒉并聯(lián)電容──電路功率因數(shù)的改善

表6-3

電容值測量數(shù)值計算值C(μF)P(W)COSφU(V)I（A）IL(A)IC(A)I’(A)Cosφ012.23.24.75.76.97.9ILICIUI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，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，使日光燈點亮；或用一只啟輝器去點亮多只同類型的日光燈，這是為什么？（HE-16實驗箱上有短接按鈕，可用它代替啟輝器做一下試驗。）3.為了提供電路的功率因數(shù)，常在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器，此時增加了一條電流支路，試問電路的總電流是增大還是減小了，此時感性元件上的電流功率是否改變？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？答:從理論上講兩種都可以,但是實際上,如果不是采用在負(fù)載端并聯(lián)電容器,而是把電容器串聯(lián)到電路中,一般需要比較大容量的電容器才使在其兩端的壓降很小,電流足夠大,保證給負(fù)載的電壓和電流足夠大,這樣電容器的價錢就高,如果采用在負(fù)載端并聯(lián)電容器,電容器容量可以比較小,給負(fù)載的電壓、電流也足夠大,小容量電容器比較便宜，容易做，所以只采用并聯(lián)電容器法。所并的電容器不是否越大越好，合適才可以，符合右邊公式：七、實驗報告1.完成數(shù)據(jù)表格中的計算，進(jìn)行必要的誤差分析。2.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，分別繪出電壓、電流相量圖，驗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及其他。電子鎮(zhèn)流器理論計算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