《电子与电工技术》课件第4章.ppt

提高感性负载功率因数的常用方法之一是在其两端并联电容器。感性负载并联电容器后，它们之间相互补偿，进行一部分能量交换，减少了电源和负载间的能量交换。这时电感性负载所需的无功功率，大部分或全部都是就地供给(由电容器供给)，即能量的互换主要或完全发生在电感性负载与电容器之间。感性负载提高功率因数的原理可用图4－29来说明。由图可见，并联电容器后线路电流减小了(电流相量相加)，因而减小了功率损耗。图4－29提高功率因数的原理一、实验目的

(1)学习单相功率表和单相调压器的使用方法。

(2)验证铁芯线圈的伏安特性。

(3)验证交流串联电路中总电压与分电压的关系。

实训二R、L、C的串联电路二、实训要点

1.单相功率表的介绍和使用

单相功率表(又称伏特表)是一种直接测量功率的仪表。本实验我们所使用的是D-26W型功率表。表中有两个线圈：一个是定圈，又称电流线圈，由匝数不多的粗线绕成，

并与负载串联，用粗线表示；另一个是动圈，又称电压线圈，由匝数较多的细线绕成，并与负载并联，用垂直的细线表示，如图4－30所示。图4－30单相功率表原理图功率表通常都是多量限，D26-W型功率表有两个电流量限，三个电压量限。

(1)电流线圈由两个完全相同的绕组构成，分别使这两个线圈串联或并联，就可以转换电流量限，如图4－31所示。

(2)电压线圈串联不同的附加电阻时，电压量限也就改变，如图4－32所示。

图中，V*为共同端，另一个接线端可根据不同量程进行选择。

功率表在电路中的图形符号如图4－33所示。图4－31单相功率表的接线方式图4－32电压量程接线点图4－33功率表的符号【例4－12】一电感性负载，功率约为60W，额定电压为220V，功率因数为0.5，需要测量实际消耗的功率，应怎样选择量限？

解因负载电压为220V，所用功率表的量限应大于220V，即电压量限选择为300V。

负载电流可按下式算出：





故电流量限应选择1A。

选择1A时的接线如图4－34所示。

假如负载为R，额定电压为250V，则电流为0.5A时的接线如图4－35所示。图4－34选择1A时的接线图4－35选择0.5A时的接线调压器绕组的接线如图4－36所示。图中A、X两端的电压为输入电压V1；a、x两端的电压为输入电压V2。图4－36调压器符号三、仪表及设备四、实验内容及步骤

(1)按照图4－37连接好线路。图4－37接线图(2)R、L、C串联的交流电路如图4－38所示。图4－38R、L、C串联接线图1.正弦量的三要素及其表示

以正弦电流为例，在确定的参考方向下，它的解析式为

i(t)=Imsin(ωt+φi)=Isin(2πft+φi)

其中振幅值Im(有效值I)、角频率ω(或频率f及周期Ｔ)、初相φi是决定正弦量的三要素。小结它们分别表示正弦量变化的范围、变化的快慢及初始状态。根据正弦量的三要素，正弦电流也可以用波形图来表示。正弦量的有效值相量I=∠φi只体现了三要素中的两个要素。２.元件约束(伏安特性)和互联约束(KCL和KVL)的相量式

(1)在关联参考方向下：(2)KCL：∑=0KVL：∑=03．复阻抗与复导纳

无源二端网络或元件，在电压电流关联参考方向下，二者关系的相量形式为:4．相量法

将正弦电路的激励和响应用相量表示，每一个无源二端网络(包含无源的二端元件)用阻抗或导纳表示，那么直流电路的分析计算方法可以类推到正弦交流电路。首先要把原来

的正弦电路参数的模型用相量模型表示,然后选用合适的方法分析计算。

５．功率

P=URI=UIcosφ

Q=UrI=UIsinφ

S==UI4－1已知电流和电压的瞬时值函数式为u=317sin(ωt-160°)V，i1=10sin(ωt-45°)A,i2=4sin(ωt+70°)A。试在保持相位差不变的条件下，将电压的初相角改为零度，重新写出它们的瞬时值函数式。

4－2一个正弦电流的初相位φ=15°，t=时，i(t)=0.5A。试求该电流的有效值I。

习题4－3已知i1=5sin(ωt+30°)A，i2