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1、实验四实验四 单相交流电路的研究单相交流电路的研究一、实验目的一、实验目的 1测量电路的参数。测量电路的参数。2掌握日光灯线路的接线。掌握日光灯线路的接线。3研研究究正正弦弦稳稳态态交交流流电电路路中中电电压压、电电流流相相量量之之间间 的关系。的关系。.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。学会使用单相功率表。学会使用单相功率表。二、实验原理图二、实验原理图灯灯管管镇流器镇流器220V电容值电容值测测 量量 数数 值值（uF）P(W)cosU(V)UR(V)UL(V)I(A)IL(A)IC(A)012.24.7计算电路参数：计算电路参数：三、实验内容
2、三、实验内容问题的提出问题的提出：日常生活中很多负载都是为感性的，其等效电路：日常生活中很多负载都是为感性的，其等效电路及相量关系如下图。及相量关系如下图。其中消耗的有功功率为：其中消耗的有功功率为：关于功率因数提高的问题关于功率因数提高的问题uiRL当当U、P 一定时，一定时，希望将希望将提高提高灯灯管管镇流器镇流器220V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:并电容并电容CuiRL结论：在结论：在 角相同的情况
3、下，补偿成容性要求使用的电容角相同的情况下，补偿成容性要求使用的电容容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态。容量更大，经济上不合算，所以一般工作在欠补偿状态。感性（感性（较小）较小）容性（容性（较大）较大）C 较大较大功率因数补偿成感性好，还是容性好？功率因数补偿成感性好，还是容性好？一般情况下很难做到完全补偿一般情况下很难做到完全补偿（即：（即：）过过补补偿偿欠欠补补偿偿 呈电容性。呈电容性。呈电感性呈电感性问题与讨论问题与讨论 功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿成以功率因数补偿到什么程度？理论上可以补偿成以下三种情况下三种情况:功率因素补偿问题（一）功率因素补偿问题（一）呈电
4、阻性呈电阻性功率因素补偿问题（二）功率因素补偿问题（二）并联电容补偿后，总电路（并联电容补偿后，总电路（R-L/C）的有功的有功功率是否改变了？功率是否改变了？问题与讨论问题与讨论 定性说明：电路中电阻没有变，所以消耗的功率也不变。定性说明：电路中电阻没有变，所以消耗的功率也不变。通过计算可知总功率不变。通过计算可知总功率不变。I、其中其中功率因素补偿问题（三）功率因素补偿问题（三）提高功率因数除并电容外，用其他方法行不行？提高功率因数除并电容外，用其他方法行不行？补偿后补偿后串电容串电容行否行否补偿前补偿前问题与讨论问题与讨论RLRLC 串电容功率因数可以提高，甚至可以补偿到串电容功率因数可
5、以提高，甚至可以补偿到1，但，但不可以这样做！不可以这样做！原因是：在外加电压不变的情况下，负载得不到所原因是：在外加电压不变的情况下，负载得不到所需的额定工作电压。需的额定工作电压。同样，电路中串、并电感或电阻也不能用于功率因同样，电路中串、并电感或电阻也不能用于功率因数的提高。其请自行分析。数的提高。其请自行分析。RLC按好按好线路后，通电日光灯点亮。线路后，通电日光灯点亮。并联电容以及接入电流表并联电容以及接入电流表功率表的使用：功率表的使用：接好线路后，按“功能”键选择所需要的测量值，如显示“U”其后的数值为电压，显示“I”其后的数值为电流，显示“P”其后的数值为功率，显示“cos”其
6、后的数值为功率因数。电容值电容值测测 量量 数数 值值（uF）P(W)cosU(V)UR(V)UL(V)I(A)IL(A)IC(mA)038.1L0.4722097.5175.2 0.350 0.3500138.5L0.5721994.8179.5 0.303 0.35167.12.238.0L0.7021994.2179.3 0.241 0.354155.24.738.7C0.9222194.5179.11850.352327.75.738.3C0.8522094.4179.0 0.206 0.352393.2*根据测量数据计算出相关参数，写出结论，并解答思考题。根据测量数据计算出相关参数，写出结论，并解答思考题。实验室欢迎您！