实验三交流并联电路.doc

实验三、单相交流并联电路 一、实验目的 1、练习日光灯线路的接线。 2、研究交流并联电路的主要规律。 （1）总电流与分支电流之间的关系。 （2）改变某一支路参数，对整个电路的影响。 3、了解提高电感性负载电路上功率因数的方法。 二、原理简述 1、日光灯线路是由日光灯管、镇流器和起动器等组成。它们各自的作用在相应的教学中已有叙述，在此从略。它是一个典型的电感性负载电路。 2、接有并联负载的正弦交流电路中，总电流等于各分支电流的矢量和。如果各分支电流有滞后的，也有超前的，则总电流可能小于某一分支电流，如图7一1所示。 图7-1 3、对于电感性负载，在并联适当的电容后可提高电路的总功率因数，并减少电路上的总电流，从而能减少输电线路上的损耗，并充分利用发电机、变压器等电气设备的容量，对国民经济具有很大意义。 4、如果外加电压不变，则并联电容后，将不影响其它支路的电流、功率与功率因数，只改变电路总电流的大小和相位和功率因素。 5、并联电路中，选择适当C和L将会使电路发生电流谐振（即并联谐振），谐振时，总电流最小，总功率因数等于1。 三、实验设备和器材 日光灯线路元件（3OW） l套 电容箱（C值可调节） 1只 交流电路实验箱 （DGJ-04挂件） 1台 万用电表 1只 调压变压器 1台 交流电压表 1只 交流电流表 1只 四、预习要求 1、考虑如何选择电流表的量程。 2、说明实验中如何判断电路发生电流谐振？ 3、已知日光灯电路的各部电压，如何用作图法估算日光灯电路的cosφ？ 4、预作并联电路呈电容性时的电压、电流矢量图，怎样计算并联电路的cosφ？ 五、实验内容和步骤 1、日光灯的接线 （1）用万用表检查日光灯各零件的好坏，（万用电表的使用方法参见附录一）。 （2）调节相电压为220V （2）按图7一2完成日光灯接线。图中1为启动按钮，2为镇流器（功率与灯管配套），3为灯管，4为起辉器，（5为电容器一般不接）。 （3）检查接线无误后合上电源（须经指导人员检查同意）。电源的火线、地线用验电笔测试。 接上电源后如日光灯起辉正常（即发光正常）接线就算完成。（如接上电源灯管不发光，此为灯管管座或起辉器座接触不好，转动一下灯管或起辉器就可解决）。 *（4）用单刀开关代替图7一2的起辉器，把它闭合，然后迅速打开，观察日光灯是否一样起辉，从而了解起辉器的作用。 2、日光灯线路与电容器相并联的交流电路：按图7一3接线，线路接好经检查无误后，接上单相交流电源。图中符号“”表示电流插座中的插孔，电流插座是为了利用一只电流表测量多个电流而设置的。电流插座中“上”、“下”插孔间平时是接通的，只有当电流插头插入插座时电流在插头两端断开，若按图7-4将电流表接在电流插头两端，则当电流插头插入的中间插孔时，电流表就串接在相应的支路中，从而就能测量出该支路的电流。 （1）分别测出开关K打开（即C=0）和合上两种情况下的各电流值和电压值记入表7-1中（此时C=4.7μf ，配用30瓦日光灯管）。 （2）改变C值二次（一次为2×4.7μf，一次为2μf），当K闭合时重复上述测量，记入表7一1中。 表7一1 测量值 计算值 电路性质 UC UrL UR I IrL IC P cosφ 单位 电容数值 V V V mA mA mA W C=0（K打开） C=4.7μf C=2×4.7μf C=2μf 六、实验报告 1、总结日光灯电路元件选择和接线方法。 2、画出日光灯电路（串联电路）的电压电流矢量图，用计算方法求出日光灯电路的cosφ。（30W日光灯和镇流器在电源电压为220V，50Hz时共约消耗功率36W）。 3、根据步骤2（1），C＝4．75 μf 时测得的数据，作出并联电路电压、电流矢量图。并从矢量图上用计算方法求出此时电路的cosφ。 4、总结电感性负载并联电容后，对整个电路的电流、功率的功率因数的影响。