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1、电路实验四电路实验四交流电路元件参数的交流电路元件参数的测量测量1 1.实验目的实验目的1.1 1.1 学习使用功率表、电压表和电流表测定学习使用功率表、电压表和电流表测定 交流电路元件参数的方法；交流电路元件参数的方法；1.2 1.2 加强对正弦稳态电路中电压、电流相量加强对正弦稳态电路中电压、电流相量 分析的理解；分析的理解；1.3 1.3 深入理解深入理解R R、L L、C C元件在交流电路中的元件在交流电路中的 作用及分析方法；作用及分析方法；1.4 1.4 学习自耦调压器的使用方法。学习自耦调压器的使用方法。2.实验原理正弦交流激励下的元件值或阻抗值，可以正弦交流激励下的元件值或阻抗
2、值，可以用用交流电压表、交流电压表、交流电流表及功率表交流电流表及功率表，分别，分别测量出元件两端的电压测量出元件两端的电压U U，流过该元件的电流，流过该元件的电流I I和它所消耗的功率和它所消耗的功率P P，然后通过计算得到所求，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为的各值，这种方法称为三表法三表法，是用以测量，是用以测量50Hz50Hz交流电路参数的基本方法。交流电路参数的基本方法。2.12.1计算的基本公式为计算的基本公式为:阻抗的模阻抗的模 ;电路的功率因数电路的功率因数;等效电阻等效电阻;等效电抗等效电抗被测元件为感性负载时被测元件为感性负载时被测元件为容性负载时被测元件为容性负
3、载时2.2 2.2 阻抗性质的判别方法阻抗性质的判别方法:在被测元件两端并联电容或串联电容的在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别，方法与原理如下：方法来加以判别，方法与原理如下：在被测元件两端在被测元件两端并联一只适当容量的试并联一只适当容量的试验电容验电容,若串接在电路中电流表的读数若串接在电路中电流表的读数增增大大，则被测阻抗为容性，电流，则被测阻抗为容性，电流减小减小则为感则为感性。性。阻抗性质与电流的关系阻抗性质与电流的关系3.3.实验器材与设备实验器材与设备序号序号名称名称型号与型号与规规格格数量数量备备注注1三相自耦三相自耦调压调压器器12交流交流电压电压交流交流电电流
4、表流表11D38-1D37-13功率表及功率因数表功率表及功率因数表1D34-24数字万用表数字万用表15日光灯镇流器日光灯镇流器40W1DG096电容电容4.7/450V1DG097电电流插座流插座1DG0984.4.实验内容与要求实验内容与要求4.1 4.1 研究用三表法测量、确定镇流器的研究用三表法测量、确定镇流器的R R、L L 参数的方法（这里不允许使用电阻表和参数的方法（这里不允许使用电阻表和 电感表测量电感表测量R R 或或L L，实际上也是无法准确，实际上也是无法准确 测量的）。测量的）。1.分别测量分别测量15W白炽灯白炽灯(R)，40W日光灯镇日光灯镇流器流器(L)和和1f
5、/450V电容器电容器(C)的等效参数。的等效参数。2.测量测量L、C串联与并联后的等效参数。串联与并联后的等效参数。3.用并接试验电容的方法来判别用并接试验电容的方法来判别LC串联和并串联和并联后阻抗的性质。联后阻抗的性质。4.1.1 4.1.1 实验中自耦调压器应用参考电路图实验中自耦调压器应用参考电路图1 1，这里待测参数可是白炽灯、镇流器、电容这里待测参数可是白炽灯、镇流器、电容器。器。图图14.1.2 4.1.2 调节自耦调压器使纯电阻性负载调节自耦调压器使纯电阻性负载-白炽白炽灯两端电压为灯两端电压为220V220V、感性负载、感性负载-镇流器两端镇流器两端电压为电压为160V16
6、0V、容性负载、容性负载-电容器两端电压为电容器两端电压为220V220V。同时记录电流表、功率表读数，填。同时记录电流表、功率表读数，填入表入表1 1中，根据所测中，根据所测 P P、U U、I I、coscos，分分析计算析计算R R、L L、C C 值。值。注：由于荧光灯镇流器在不同工作电流下功率损耗是不同注：由于荧光灯镇流器在不同工作电流下功率损耗是不同的，这里按的，这里按40W40W荧光灯镇流器工作在额定状态下电压为荧光灯镇流器工作在额定状态下电压为160V160V为基准，进行测量。为基准，进行测量。被被测测阻抗阻抗测测 量量 值值 计计 算算 值值电电路等效参数路等效参数U(vU(
7、v)I(A)I(A)P(W)P(W)coscosZ()Z()coscosR()R()L(mHL(mH)C(fC(f)25W25W白白炽炽灯灯R R电电感感线线圈圈L L电电容容器器C CL L与与C C串串联联L L与与C C并并联联表表1三表法测量参数三表法测量参数4.34.3电抗性质判定电抗性质判定如果某阻抗需要判知是感性还是容性，如果某阻抗需要判知是感性还是容性，但又没有功率因数表，可以用但又没有功率因数表，可以用与被测阻抗与被测阻抗并联小电容并联小电容的办法来判别电抗性质。这里的办法来判别电抗性质。这里取取=F F,耐压耐压450V50V，与被测参数并联，与被测参数并联后总电流变小，则
8、可知该被测参数是感性；后总电流变小，则可知该被测参数是感性；若与被测参数并联后总电流变大，则可知若与被测参数并联后总电流变大，则可知该被测参数是容性。该被测参数是容性。5.5.预习要求预习要求5.1 5.1 复习正弦交流电路中复习正弦交流电路中R LR L串联、串联、R CR C串联串联 的简单二端网络的伏安特性及功率的计的简单二端网络的伏安特性及功率的计 算，熟练掌握阻抗三角形、电压三角形算，熟练掌握阻抗三角形、电压三角形 并应用相量图分析各物理量之间的关系并应用相量图分析各物理量之间的关系 ，熟记有关计算公式。，熟记有关计算公式。5.2 5.2 拟出实验表格，应有测量值、计算值等拟出实验表
9、格，应有测量值、计算值等 栏目。栏目。6.6.实验注意事项实验注意事项6.1 6.1 把实验用元件电容器除了确定容量外，还应确定耐压。把实验用元件电容器除了确定容量外，还应确定耐压。6.2 6.2 功率表的电流线圈应串入电路，电压线圈应并联接入功率表的电流线圈应串入电路，电压线圈应并联接入电路，两线圈带号的端钮应该连在一起。电路，两线圈带号的端钮应该连在一起。6.3 6.3 电流表和功率表电流线圈要选择合适的量程，严禁超电流表和功率表电流线圈要选择合适的量程，严禁超量程。为测量方便，应使用测电流插头和插座板。量程。为测量方便，应使用测电流插头和插座板。6.4 6.4 自耦调压器通电前，调压器的
10、手轮应调到零位，通电自耦调压器通电前，调压器的手轮应调到零位，通电后逐渐升压，要注意电流表指示值，不要超过调压器和后逐渐升压，要注意电流表指示值，不要超过调压器和负载允许通过的电流。负载允许通过的电流。6.5 6.5 严禁带电拆、改接线，注意安全。严禁带电拆、改接线，注意安全。6.6 6.6 镇流器镇流器L L中流过的电流不得超过中流过的电流不得超过0.4A0.4A7.7.实验报告要求实验报告要求7.1 7.1 根据实验数据，完成各项计算；根据实验数据，完成各项计算；7.2 7.2 完成预习思考题；完成预习思考题；7.3 7.3 总结功率表和自耦调压器的使用方法。总结功率表和自耦调压器的使用方法。8.思考题思考题8.1 8.1 如何确定所用电阻元件的额定功率？若不考虑功如何确定所用电阻元件的额定功率？若不考虑功率会怎样？率会怎样？8.2 8.2 镇流器为什么不是纯电感而是等效成镇流器为什么不是纯电感而是等效成R R和和L L串联？串联？8.38.3使用自耦调压器应当注意什么？使用自耦调压器应当注意什么？结结 束束