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[工学]实验3 日光灯电路及功率因数的提高
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实验四 交流电路的研究
一、实验目的
1、学会使用交流数字仪表(电压表、电流表、功率表)和自耦调压器;
2、学习用交流数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率;
3、学会用交流数字仪表测定交流电路参数的方法;
4、加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。
5、研究提高感性负载功率因数的方法和意义;
二、实验原理
1、交流电路的电压、电流和功率的测量
正弦交流电路中各个元件的参数值,可以用交流电压表、交流电流表及功率表,分别测
量出元件两端的电压U,流过该元件的电流I和它所消耗的功率P,然后通过计算得到所求
的各值,这种方法称为三表法,是用来测量50Hz 交流电路参数的基本方法。计算的基本公
式为:
U P
电阻元件的电阻:R� R 或R�
I I2
U X
电感元件的感抗X � L ,电感L� L
L I 27f
U 1
电容元件的容抗X � C ,电容C�
C I 27fX
C
U X
串联电路复阻抗的模 Z � ,阻抗角 1 �arctg
I R
P 2 2
其中:等效电阻 R� ,等效电抗X � Z �R
I2
在R、L、C串联电路中,各元件电压之间存在相位差,电源电压应等于各元件电压的
相量和,而不能用它们的有效值直接相加。
电路功率用功率表测量,功率表(又称为瓦特表)
I U
是一种电动式仪表,其中电流线圈与负载串联,(具
u
有两个电流线圈,可串联或并联,以便得到两个电流
量程),而电压线圈与电源并联,电流线圈和电压线 图3-1
圈的同名端(标有*号端)必须连在一起,如图3-1 所示。本实验使用数字式功率表,连接
方法与电动式功率表相同,电压、电流量程分别选500V 和3A。
2、提高感性负载功率因数的研究
供电系统由电源(发电机或变压器)通过输电线路向负载供电。负载通常有电阻负载,
如白炽灯、电阻加热器等,也有电感性负载,如电动机、变压器、线圈等,一般情况下,这
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