交流电路等效参数的测定实验报告Word文档格式.docx
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四、实验内容
测试线路如图7-3所示,根据以下步骤完成表格7-1。
1.按图7-3接线,将调压器调到表1中的规定值。
2.分别测量15W白炽灯(R)、镇流器(L)和4.7μF电容器(C)的电流和功率以及功率因数。
3.测量L、C串联与并联后的电流和功率以及功率因数。
4.如图7-4,用并联电容法判断以上负载的性质。
Z
图7-3图7-4
五、实验数据的计算和分析
根据表格7-1的测量结果,分别计算每个负载的等效参数。
UP=2386.6,cos?
=1IUIUP
镇流器L:
=551.7,cos?
=0.172
IUIUP1
电容器C:
=647.2,cos?
=0,?
2?
f,|Z|?
,f=50Hz,因此C=4.9?
F
IUI?
CUP
L和C串联:
=180.9,cos?
=0.35;
并联1?
F电容后,电流增大,所以是容
IUI
白炽灯:
性负载
L和C并联:
由以上数据计算等效电阻R,?
cosφ,等效电抗X,?
sinφ,填入表7-1中。
六、实验小结
掌握了交流电路的基本实验方法,学会使用调压器,交流电压表、交流电流表,用功率表测量元件的功率。
通过三表法可以通过实验方法测量并计算出负载元件的阻抗。
实验中,线路接错会出现报警,也可能烧坏功率表的保险丝,需按照例图仔细检查线路。
通过测量发现,被测负载有些不是线性元件。
UP=2515.7,cos?
=0.47;
F电容后,电流减小,所以是感IUI
篇二:
实验十二__用三表法测量交流电路等效参数
实验报告
1.学会用交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的交流等效参数的方法2.学会功率表的接法和使用
二、原理说明
1.正弦交流激励下的元件值或阻抗值,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,是用以测量50Hz交流电路参数的基本方法。
计算的基本公式为
U阻抗的模
=电路的功率因数等效电阻
cosφ=R,
II?
等效电抗X=?
sinφ如果被测元件是一个电感线圈,则有:
X=XL=?
sinφ=2πfL如果被测元件是一个电容器,则有:
1
X=XC=?
sinφ=
fc
2.阻抗性质的判别方法:
在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别,方法与原理如下:
(1)在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容,若串接在电路中电流表的读数增大,则被测阻抗为容性,电流减小则为感性。
(a)(b)图12-1并联电容测量法
图12-1(a)中,Z为待测定的元件,C’为试验电容器。
(b)图是(a)的等效电路,图中G、B为待测阻抗Z的电导和电纳,B&
#39;
为并联电容C’的电纳。
在端电压有效值不变的条件下,按下面两种情况进行分析:
设B,B’,B,若B’增大,B也增大,则电路中电流I将单调地上升,故可判断B
为容性元件。
设B,B’,B,若B’增大,而B先减小而后再增大,电流
I也是先减小后上升,如
图5-2所示,则可判断B为感性元件。
II2
Ig
B2BB’
图5-2I-B&
关系曲线
由上分析可见,当B为容性元件时,对并联电容C’值无特殊要求;
而当B为感性元件时,B’?
2B?
才有判定为感性的意义。
B’?
时,电流单调上升,与B为容性时相同,并不能说明电路是感性的。
因此B’?
是判断电路性质的可靠条件,由此得判定条件为C’=
(2)与被测元件串联一个适当容量的试验电容,若被测阻抗的端电压下降,则判为容性,端压上升则为感性,判定条件为
1?
’
2X?
式中X为被测阻抗的电抗值,C’为串联试验电容值,此关系式可自行证明。
判断待测元件的性质,除上述借助于试验电容C&
测定法外还可以利用该元件电流、电压间的相位关系,若i超前于u,为容性;
i滞后于u,则为感性。
测试线路如图12-3所示
1.按图12-3接线,并经指导教师检查后,方可接通市电电源。
2.分别测量15W白炽灯(R),40W日光灯镇流器(L)和4.7μf电容器(C)的等效参数。
要求R和C两端所加的电压为220V,L中流过电流小于0.4A。
3.测量L、C串联与并联后的等效参数。
4.用并接试验电容的方法来判别LC串联和并联后阻抗的性质。
计算所需的电容大小:
5.观察并测定功率表电压并联线圈前接法与后接法对测量结果的影响。
A.前接法:
五、实验注意事项
1.本实验直接用市电220V交流电源供电,实验中要特别注意人身安全,不可用手直接触摸
通电线路的裸露部分,以免触电,进实验室应穿绝缘鞋。
2.自耦调压器在接通电源前,应将其(来自:
WwW.xIelW.cOm写论文网:
交流电路等效参数的测定实验报告)手柄置在零位上(逆时针旋到底),调节时,使其输出电压从零开始逐渐升高。
每次改接实验线路或实验完毕,都必须先将其旋柄慢慢调回零位,再断电源。
必须严格遵守这一安全操作规程。
4.功率表要正确接入电路。
5.电感线圈L中流过电流不得超过0.4A。
六、预习思考题
.1.在50Hz的交流电路中,测得一只铁心线圈的P、I和U,如何算得它的阻值及电感量,答:
2.如何用串联电容的方法来判别阻抗的性质,试用I随X&
c(串联容抗)的变化关系作定性分析,证明串联试验时,C&
满足
2X&
C
式中X为被测阻抗的电抗值,C为串联试验电容值。
证明:
(电路图)
(1)设X?
X?
X,若X增大,X也增大,则电流I变小,被测阻抗的端电压对应下降,则判断为容性。
(2)设X?
X,若X增大,X先减小后增大,电流先增大后减小,被测阻抗的端电压对应也先上升后下降,则判断为感性。
由上分析可见,当X为容性元件时,对串联电容C值无特殊要求;
而当X为感性元件时,
&
X&
2X&
2X时,被测阻抗的端电压单调下降,与X为容性时
2X相同,并不能说明电路是感性的。
因此是
判断电路性质的可靠条件,由此得判定条件
为
2X?
C&
七、实验报告
1.根据实验数据,完成各项计算。
计算参考公式(其中电感的单位是mH,电容的单位是?
f):
UPcos?
IUI
R?
cos?
XL?
Z2?
R2XC?
R2X
L?
103
f
16
C?
10
f?
XC
其计算结果已经显示在实验内容的数据表格中并联电容C范
围的计算:
串联电容C范围的计算:
由
11&
2X得C?
4?
fX
1&
fZ2?
R2
的误差计算
测量值?
计算值
100%
篇三:
实验七交流电路等效参数的测量
1.学习用交流电压表、交流电流表和功率表测量交流电路的等效参数2.熟练掌握功率表的接法和使用方法二、原理说明
1.三表法测电路元件的参数
正弦交流激励下的元件值或阻抗值,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,如图7-1所示,然后通过计算得到所求的各值,这种方法称为三表法,是用以测量50Hz交流电路参数的基本方法。
根据交流电的欧姆定律,可以有阻抗的模?
,,,
电路的功率因数cosφ,,,UI等效电阻R,,,I2,?
cosφ
等效电抗X,?
sinφ对于感性元件X,XL,2πfL
对于容性元件X,Xc,,,2πfC2.三表法测交流电路的等效参数
如果被测对象不是一个单一元件,而是一个无源二端网
络,也可以用三表法测出,、,、,后,由上述公式计算出,和,,但无法判定出电路的性质(即阻抗性质)。
3.阻抗性质的判别方法
阻抗性质的判别可以在被测电路元件两端并联或串联电容来实现。
(1)并联电容判别法
在被测电路Z两端并联可变容量的试验电容C′,如图7-2(a)所示,(b)图是(a)的等效电路,图中G、B为待测阻抗Z的等效电导和电纳,B′,ωC′为并联电容C′的电纳。
根据串接在电路中电流表示数的变化,可判定被测阻抗的性质。
设并联电路中B,B′,B″,在端电压,不变的条件下:
若B′增大,B″也增大,电路中总电流I将单调地上升,故可判断B为容性元件;
若B′增大,B″先减小后再增大,总电流I也是先减小后上升,如图7-3所示,则可判断B为感性元件。
由上分析可见,当B为容性元件时,对并联电容C′值无特殊
要求;
而当B为感性元件时,B′,?
B′,?
时,电流将单调上升,与B为容性时的情况相同,并不能说明电路是感性的。
因此判断电路性质的可靠条件为
C′,?
ω
(2)串联电容判别法
在被测元件电路中串联一个适当容量的试验电容C′,在电源电压不变的情况下,根据被测阻抗的端电压的变化,可以判断电路阻抗的性质。
若串联电容后被测阻抗的端电压单调下降,则判为容性;
若端电压先上升后下降,则被测阻抗为感性,判定条件为
C′,,,ω?
2X
式中X为被测阻抗的电抗值,C′为串联试验电容值,此关系式可自行证明。
?
相位关系测量法
判断待测元件的性质,还可以利用单相相位表测量电路中电流、电压间的相位关系进行判断,若电流超前于电压,则电路为容性;
电流滞后于电压,则电路为感性。
4.功率表的使用
一般单相功率表(又称为瓦特表)是一种动圈式仪表,它有两个测量线圈,一个是有两个量限的电流线圈,测量时应与负载串联;
另一个是有三个量限的电压线圈,测量时应与负载并联。
为了不使功率表的指针反向偏转,在电流线圈和电压线圈的一个端钮上都标有“*”标记。
正确的连接方法是:
必须将标有“*”
标记的两个端钮接在电源的同一端,电流线圈的另一端接至负载端,电压线圈的另一端则接至负载的另一端。
图7-4是功率表在电路中的连接线路和测试端钮的外部连接示意图。
四、实验内容与步骤
测试线路如图7-5所示,电源电压取自实验装置配电屏上的可调电压输出端,并经指导教师检查后,方可接通市电电源。
1.测量单一元件的等效参数
分别将40W白炽灯(R)和4.7μF电容器(C)接入电路,用交流电压表监测将电源电压调到220伏,读出电流表和功率表的读数,数据记入表7-1中。
将调压器调回到零,断开电源;
将40W日光灯镇流器(L)接入电路,将电源电压从零调到电流表的示数为额定电流0.4A时为止。
读出电压表和功率表的读数,数据记入表7-1中。
2.测量L、C串联与并联后的等效参数
分别将元件L、C串联和并联后接入电路,在电感支路中串入电流表,调节输入电压时使I,,0.4A,并将电压表和功率表的读数记入表7-1中。
3.测量电路的阻抗性质
在L、C串联和并联电路中,保持输入电压不变,并接不同数值的试验电容,测量电路中总电流的数值,根据电流的变化情况来判别LC串联和并联后阻抗的性质。
数据记入表7-2中。
1.本实验直接用市电220V交流电源供电,实验中要特别注意人身安全,必须严格遵守安全用电操作规程,不可用手直接触摸通电线路的裸露部分,以免触电。
2.自耦调压器在接通电源前,应将其手柄置在零位上,输出电压从零开始逐渐升高。
3.功率表要正确接入电路,并且要有电压表和电流表监测,使两表的读数不超过功率表电压和电流的量限。
4.在测量有电感线圈L0.4A。
六、预习思考题
1.在50Hz的交流电路中,测得一只铁心线圈的P、I和U,如何算得它的阻值及电感量,
2.如何用串联电容的方法来判别阻抗的性质,试用I随Xc′(串联容抗)的变化关系作性分析,证明串联试验时,C′满足
1/ωC′,?
1.根据实验数据,完成各项数据表格的计算。
2.回答预习思考题中的问题。
3.总结功率表与自耦调压器的使用方法。
4.心得体会及其他。
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