實(shí)驗(yàn)八 交流電路元件參數(shù)測(cè)量

1、實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八交流電路元件參數(shù)測(cè)量流電路元件參數(shù)測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉日光燈的接線，能做到正確迅速聯(lián)接電路；(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解功率因數(shù)提高的意義；(3)熟練功率表及功率因數(shù)表的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理1、對(duì)于一個(gè)無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)（如圖81）其吸收的有功功率為：?cosUIP?其中稱為功率因數(shù)。功率因數(shù)的大小決定?cos于電壓和電流之間的相位差，即一端口網(wǎng)絡(luò)的等效阻抗Z的輻角。這表明，只有u、i的同相位分量才?產(chǎn)生有功功率。有功功率反映了電路消

2、耗的功率，但未反映電路儲(chǔ)能元件的能量交換情況。在儲(chǔ)能元件中，能量交換的最大速率，稱之為無(wú)功功率。無(wú)功功率并非無(wú)用?sinUIQ?之功，它是各種電氣設(shè)備建立賴以工作的交變電磁場(chǎng)所必需的。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及日常生活中，如工礦企業(yè)中用的電動(dòng)機(jī)、家用電器如日光燈、電風(fēng)扇、洗衣機(jī)等大都是感性負(fù)載。對(duì)于感性負(fù)載，，因而電00sin0???Q故，??感元件吸收無(wú)功功率，為一無(wú)功負(fù)載；對(duì)于容性負(fù)載，故因而0sin0????，0?Q電容元件輸出無(wú)功功率，為一

3、無(wú)功電源。2、由于負(fù)載多為感性，對(duì)一定的負(fù)載，所謂提高功率因數(shù)，不是減少它正常工作所需的無(wú)功功率，而是在負(fù)載方并聯(lián)一無(wú)功電源。例如在感性負(fù)載兩端并聯(lián)電容器，使負(fù)載所需要的無(wú)功功率從無(wú)功電源獲得部分補(bǔ)償或全部補(bǔ)償這樣，就整個(gè)系統(tǒng)來(lái)看，總的功率因數(shù)提高了，減少了總電源供給負(fù)載的無(wú)功功率，減少了線路的電流，因而也減少了由于傳輸無(wú)功功率而在線路上增加的功率損耗。所以提高功率因數(shù)既可以充分發(fā)揮電源設(shè)備的利用率，又減少了輸電線路的功率損失和電壓損失

4、。在實(shí)際生產(chǎn)中，并不要求將功率因數(shù)提高到1，因?yàn)檫@樣做將大大增加設(shè)備費(fèi)用，以致達(dá)不到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益。功率因數(shù)提高到什么程度為合適，應(yīng)根據(jù)具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合指標(biāo)，經(jīng)過(guò)全面比較來(lái)決定。3、日光燈線路及工作原理日光燈線路如圖82所示。由日光燈管A，鎮(zhèn)流器L(帶鐵芯電感線圈)，啟動(dòng)器S組成。當(dāng)接通電源后，啟輝器內(nèi)發(fā)生輝光放電，雙金屬片受熱彎曲，觸點(diǎn)接通，將燈絲預(yù)熱使它發(fā)射電子，啟動(dòng)器接通后輝光放電停止，雙金屬片冷卻，又把觸點(diǎn)斷開(kāi)，這時(shí)鎮(zhèn)流器感應(yīng)

5、出高電壓加在燈管兩端使日光燈管放電，產(chǎn)生大量紫外線，燈管內(nèi)壁的熒光粉吸收后幅射出可見(jiàn)的光，日光燈就開(kāi)始正常工作。啟輝器相當(dāng)一只自動(dòng)開(kāi)關(guān)，能自動(dòng)接通電路(加熱燈絲)和開(kāi)斷電路(使鎮(zhèn)流器產(chǎn)生高壓，將燈管擊日光燈A鎮(zhèn)流器L啟輝器S電容C交流電源圖82日光燈線路???ZZU.I.圖81無(wú)源一端口網(wǎng)絡(luò)2、改變可變電容箱的電容值，先使C=0，記錄功率表、電壓表讀數(shù)，通過(guò)一只電流表和三個(gè)電門(mén)插座分別測(cè)量三條支路的電流。改變電容值，進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。表82

6、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、本實(shí)驗(yàn)用交流市電220V，務(wù)必注意用電和人身安全；2、在接通電源前，應(yīng)先將自耦調(diào)壓手柄置在零位上；3、功率表要正確接入電路，功率表的同名端按標(biāo)準(zhǔn)接法聯(lián)結(jié)在一起，否則功率表中模擬指針表會(huì)反向偏轉(zhuǎn)，數(shù)字表則無(wú)顯示。使用功率表測(cè)量必須按下相應(yīng)電壓、電流量限開(kāi)關(guān)，否則可能會(huì)有不適當(dāng)顯示。讀數(shù)時(shí)要注意量程和實(shí)際讀數(shù)的折算關(guān)系；4、如線路接線正確，日光燈不能啟輝時(shí)，應(yīng)檢查啟輝器及其接觸是否良好；5、日光燈管功率及鎮(zhèn)

7、流器所消耗功率都隨溫度而變，在不同環(huán)境溫度及接通電路后不同時(shí)間中功率會(huì)有所變化；6、電容器在交流電路中有一定的介質(zhì)損耗；六、預(yù)習(xí)思考題1、參閱課外資料，了解日光燈的啟輝原理。2、在日常生活中，當(dāng)日光燈上缺少了啟輝器時(shí)，人們常用一根導(dǎo)線將啟輝器的兩端短接一下，然后迅速斷開(kāi)，使日光燈點(diǎn)亮；或用一只啟輝器去點(diǎn)亮多只同類型的日光燈，這是為什么3、為了提高電路的功率因數(shù)，常在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器，此時(shí)增加了一條電流支路，試問(wèn)電路的總電流是增大還是

8、減小，此時(shí)感性元件上的電流和功率是否改變4、提高電路功率因數(shù)為什么只采用并聯(lián)電容器法，而不用串聯(lián)電容器法？所并聯(lián)的電容器是否越大越好七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、完成數(shù)據(jù)表格中的計(jì)算，進(jìn)行必要的誤差分析；測(cè)量數(shù)值計(jì)算值電容(μf)U(V)I(A)IL(A)IC(A)P（W）?cos?cos0GDDS：0.1、0.22、0.47、1.0、2.0、4.0、6.0μf電容取值DGJ：1.0、2.2、3.2、4.7、5.7μfUIPCOS??備注GDDS實(shí)驗(yàn)