2单相交流电路的合编.ppt

一、实验目的 二、实验原理 三、实验内容与要求 四、实验设备 五、注意事项 六、思考题 七、实验报告要求 实验二 单相交流电路的研究 一、实验目的 1. 了解正弦交流电路中，总电压、总电流和各部分电 压、电流之间的相量关系。 2. 了解荧光灯电路的组成、工作原理和安装方法。 3. 了解电容器与电感性负载并联提高功率因数的意义。 4. 学习多功能测量仪的使用方法。 1. R-L-C串联电路 R-L-C串联电路是一个典型的交流电路，它可以简单明了地说明交流电路中电压和电流及各部分电压之间的相量关系。其电路图及相量图如图2-1(a)和(b)所示， 二、实验原理 图2-1 RLC串联电路 R C . I U . . UR . UC . UL （a） （b） . UC UR UL U I . . . . ? + - XL + + + - - - 其电流电压的关系为： 2. 日光灯电路原理分析 电力系统中的负载大部分是感性负载，其功率因数较低，为提高电源的利用率和减少供电线路的损耗，往往采用在感性负载两端并联电容器的方法来进行无功补偿，以提高线路的功率因数。日光灯电路为感性负载，其功率因数一般在0.3～0.4左右，在本实验中，利用日光灯电路（如图2-2）来模拟实际的感性负载观察交流电路的各种现象。 二、实验原理 U S - . 220V 灯管 镇 流 器 启辉 器 图2-2 日光灯电路 C + U S - . 图2-3 日光灯等效电路 C + I . . + - - + ULr UR . . + - - + r L Ur UL . R . . IL IC 图2-4 启辉器的结构 二、实验原理 3. 功率因数的提高 日光灯电路可以看成R、L串联的感性电路（如图2-3）。以电流?L为参考相量，则电压、电流关系为： 其相量图如图2-5所示。 功率因数提高的原理如图2-6所示。 U . 图2-5 日光灯电路相量图 . . UR . Ur ULr . . IL UL U 图2-6 提高功率因数相量图 . . ILr . . IC I ? 二、实验原理 4. 功率的测量 交流电路的有功功率不仅与电压、电流有效值的乘积有关，而且还与负载的功率因数有关，即P=UIcosφ 功率表内有两个线圈，一个是电流线圈，测量时与所测元器件串联连接，另一个是电压线圈，测量时与所测元器件并联连接。 * * * * RL U . . I (a) 原理图 (b) 测量图 图2-7 单相功率测量接线图 公共端 电压线圈 电流线圈 三、实验内容与要求 1. RC串联电路 2. R、L、C串联电路 3. RL串联电路 4. R、L、C串并联电路 5. 日光灯电路 返回 1. RC串联电路 返回 电路图如图所示，分别测量实验电路的电流值和各元件两端的电压值，填入表格中。其中，U=36V，R=120Ω，C=30μF。 物理量 U I UR UC 测量值 计算值 2. R、L、C串联电路 电路图如图所示，分别测量实验电路的电流值和各元件两端的电压值，填入表格中。其中， U=36V， R=120Ω，C=15μF。XL=180Ω。 返回 物理量 U I UR UL UC 测量值 计算值 3. RL串联电路 电路图如图所示，分别测量实验电路的电流值和各元件两端的电压值，填入表格中。其中 ， U=36V， R=120Ω，XL=180Ω。 返回 物理量 U I UR UL 测量值 计算值 4. R、L、C串并联电路 电路图如图所示，当电容分别为8μF和 16μF时，测量各部分电流值和各元件两端的电压值，并判断电路为容性还是感性。其中，R=120Ω，XL=180Ω。 U UR UL UC I IL IC C=8μF C=16μF 5. 日光灯照明电路 电路图如图所示，当电容C在0～7μF变化时，测量实验电路中各支路的电流值、各元件两端的电压值及其功率值。 U - . 220V 荧光灯 镇 流 器 启辉器 + C A A A 实验表格 U UR ULr I IL IC P PR PLr PC cos? C=1?F C=2?F C=3?F C=4?F C=5?F C=6?F C=7?F 四、实验设备 设备名称 规格与型号 数量 电阻 120?，150W 3个 电感器 0-90-180-230? 1台 电容器 1-2-4-8-10-20?F 1台 日光灯电路板 220V，40W 1台 交流电流表 T5