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1、、实验目的1 .研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系2 .掌握日光灯线路的接线。3 .理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。LUrjXc UcT图4-1 RC串联电路二、原理说明1 .在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得 各 支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两 端的 电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定 律，即艺律o和工1 =0o2 .图4-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信 号U 的激励下，与UC保持有90o的相位差，即当R阻值改 变时，的相量轨迹是一个半园。U UC与三者形成一 个直角形的电压三角形，如图4-2所 示。R值改变时， 可改变角的大小，从而达到移
2、相的目的。图4-2相量图3 .日光灯线路如图4-3所示，图中A是日光灯管，L是镇流器，S是启辉器，C是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cos 值）。有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。220V图4-3日光灯线路、仪表设备及所选用组件箱序号名称数量备注1电源控制屏（调压器、日光灯管）1DG01 或 GDS-012交流电压表1D36 或 GDS-113交流电流表1D35 或 GDS-124三相负载1DG08 或 GDS-06B5荧光灯、可变电容1DG09 或 GDS-096起辉器、镇流器、电容、电门插 座DG09 或 GDS-097功率表1D34 或 GDS-13四、实验内容1.按图4-1
3、接线。R为220V、15W的白炽灯泡，电容器为4.7 P F/450V经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出（即U）调至220V。记录U、Ur UC 值，验证电压三角形关系。表4-1验证电压三角形关系测量值计算俏.u( V)U. (V)UC (V)U(与 Us UC 组成 RtA) (U=JUrt 按图4-5组成实验线路。 经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V, Uc2 ) u = u, u(V) U/U (%240.3234. 151.4239.60. 620. 262.日光灯线路接线与测量。图4-4（1） 按图4-4接线。（2） 经指导教师检查后接通
4、实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚刚启辉点亮为止，记下三表的指示值。（3） 将电压调至220V,测量功率P,电流I,电压U, UL, M等值，验证电压、电流相量关系。表4-2日光灯线路测量值P(W)Cos1(A)U(V)UL(V)LA(V)启辉值正常工作值48.80. 540. 393237. 7184. 7102. 1图4一5记录功率表、电压表读数。(3)通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容 值，进行三次 重复测量。也可以直接串入3块交流电流表测量三条支路的电流。数据记入表4-3中。表4-3并联电路一一电路功率因数的改善电容值测量数
5、值(PF)P(W)coyu(v)I (A)Il (A)Ic(A)049. 30. 54237.60. 390. 480. 10139.90. 31238.40.460. 550. 062.260.00. 55236.20.470. 570. 124.763. 70. 56236.80. 690. 780. 11五实验数据的处理1 .完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。误差分析：仪表精确度；读数时存在误差；电路温度升高，电阻变大2 .根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。电压相量图如下：UaU=UA+UC满足基尔霍夫定律KVL电流相量图如下:3 .讨论改善电路
6、功率因数的意义和方法。意义：功率因数低会导致设备不能充分利用，电流到了额定值，但功率容量还有。而且当 输出相同的有功功率时，线路上电流大，l=P/( UCos ),线路压降损耗大。方法: 1.高压传输。ii. 改进自身设备。iii. 并联电容，提高功率因数。4,装接日光灯线路的心得体会及其他i. 接线、拆线或改接电路时都必须在首先断开电源开关的情况下进行，严禁带电操 作。应养成先接实验电路后接通电源，实验完毕先断开 电源后拆实验电路的良好 操作习惯。ii. 布线要合理安排，走线要清楚，便于接线和检查。iii. 实验时，尤其是刚闭合电源，设备刚投入工作，要随时注意设备的运行情况。资料供参考，加油每一天。