电路基础与实践作者刘科第4章正弦交流电路课件.ppt

第4章 正弦稳态电路的分析 4.1 正弦量的基本概念 4.2 正弦量的相量表示法 4.3 正弦交流电路中的元件 4.4 正弦交流电路的分析 4.5 正弦交流电路的功率 4.6 正弦交流电路中的谐振现象 4.7 实践项目 交流电路的测量 4.8 实践项目 并联电容提高功率因数 4.9 实践项目 选频电路设计实现 小结 4.7 实践项目 交流电路的测量 项目目的 通过本项目进一步巩固正弦电压电流的基本知识；正弦量的相量表示法、相量图；正弦电路中的元件；正弦交流电路的电压电流关系等；通过本项目还要学会按要求搭建电路，会用交流电压表、电流表测量电路，会对测量结果进行分析计算等。 设备材料 1、交流电压表 量程0～500V 1块 2、交流电流表 量程1～5A 1块 3、单项调压器 1台 4、电感线圈（或40W日光灯的电感镇流器）1个 5、十进制电容箱（耐压500V） 1个 5、电阻10W 100Ω、200Ω 、500Ω 各1只 6、导线若干 4.7.1 任务一 感性电路的测量 感性电路采用一个线圈（可以用40W日光灯的电感镇流器代替）和一个阻值为100Ω的电阻串联，如图4-52（a）所示。电路中可以直接测量出电路的总电压U、电阻R1上的电压UR1、线圈上的电压U1和电流I。线圈的等效电阻、等效电感和等效的阻抗角可以通过计算得到。各个电压和电流之间的相量关系绘于图4-52（b）。根据相量图，可知 根据上式可以求出功率因数cosφ 4.7.1 任务一 感性电路的测量 操作步骤及方法 1）把调压器输入端接到220V工频交流电源上，调整输出电压U为100V，填入表4-4中。电阻R1与电感线圈串联，接到调压器输出端，电路如图4-52(a)所示。电阻R1为100Ω、10W，电感线圈参数未知。 2）用交流电压表、电流表分别测量电阻R1上的电压UR1、线圈上的电压U1和电流I，填入表4-1中。 3）根据测量的电压电流计算线圈等效电感电压UL、等效电阻电压URL以及等效阻抗|Z|、阻抗角φ，等效电阻RL、等效电感L，并填入表4-1中。 4）绘制各个电压电流相量图。 4.7.2 任务二 容性电路的测量 4.7.2 任务二 容性电路的测量 操作步骤及方法 1）调压器输出电压U保持50V，把电容箱与500Ω、10W的电阻R2并联，然后与100Ω、10W的电阻R1串联后接到调压器的输出端，如图4-53。 2）按照表4-2所列的电容值，依次接通不同容量的电容，用交流电压表、电流表分别测量电阻R1上的电压UR、UC和电流I，填入表4-2中。 3）根据测量的数据分别计算电阻R2支路和电容C支路上的电流，以及RC并联后的等效阻抗、阻抗角，填入表4-2中。 4）绘制电容C=1μF时的各个电压电流相量图。 5）RC并联电路的阻抗可以根据电压电流测量值计算得到，也可以根据给定的电阻R、电容C值得到。比较这两种方法计算的结果，分析误差原因。 注意事项 1、未经指导教师同意，不得通电。 2、在测量感性负载电压时，一定要先把电压表断开再断开电源开关，避免损坏电压表。 3、测量的过程，注意一直保持电感线圈的端电压不变。 4、操作时，同组人员互相合作，避免有人在进行接线等操作的同时合上电源造成触电。 6、使用时注意仪表的量程 项目报告 1、根据测量数据，进行数据处理，完成表4.4.1和3.4.2，要有计算过程。 2、操作步骤及方法的要求，分别绘制感性电路和容性电路的相量图。 3、根据电压电流测量值计算求得RC并联电路的阻抗，再根据给定的电阻R、电容C值计算求得RC并联电路的阻抗，比较这两种方法计算的结果，分析误差原因。 4.8 实践项目 并联电容提高功率因数 项目目的 会按要求搭建电路；会用交流电压表、电流表、功率表测量电路中的电压、电流和功率；会用并联电容的方法提高电路的功率因数。 设备材料 1、交流电压表 量程0～500V 1块 2、交流电流表 量程1～5A 1块 3、荧光灯装置（220V，20W） 1套 4、交流功率表 1块 5、十进制电容箱（耐压500V） 1个 4.8.1 任务一功率因数与并联电容的关系 实际应用中，感性负载很多，如电动机、变压器、日常照明用的荧光灯等，其功率因数都较低、传输效率低、发电设备的容量也得不到充分的利用，所以应该设法提高功率因数。通常是在感性负载的两端并联一个电容器，以流过电容器的容性电流补偿感