电路原理交流实验箱实验指导书(2)

三、实验设备

1、交流电压表 2、交流电流表 3、单相功率表

1 1 1 1 1 3

4、镇流器(电感线圈) 5、电容器1μF ,4.7μF/450V 6、白炽灯15W/220V

四、实验内容与步骤

测试线路如图1-3所示。

1、按图1-3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)、30W 日光灯镇流器(L)和4.7μF电容器(C)的等效

参数。要求R和C两端所加电压为220V，L中流过的电流小于0.4A。

图1-3 3、测量L、C串联与并联后的等效参数。 被测 阻抗 15W白炽灯R 电感线圈L 电容器C L与C 串联 L与C 并联 测量值 计算值 电路等效参数 U I P COSZ R L C COSφ （V） （A） （W） φ （Ω） （Ω） （H） （μF） 4、验证用串、并试验电容法判别负载性质的正确性。

实验线路同图1-3，但不必接功率表，按下表内容进行测量和记录。

串1μF电容 被测元件 R (三只15W 白炽灯) C (4.7μF) L（1H） 串前端电压 (V) 串后端电压 (V) 并1μF电容 并前电流 并后电流 (A) (A) 五、注意事项 1、本实验直接用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。

2、自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，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、及实验完毕，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。

3、实验前应详细阅读智能交流功率表的使用说明书，熟悉其使用方法。

六、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X'C（串联容抗）的变

1化关系作定性分析，证明串联试验时，C'满足

?C〈2X。 ?

七、实验报告

1、根据实验数据，完成各项计算。 2、完成预习思考题1、2的任务。

实验二

一、实验目的

日光灯电路实验、改善功率因数实验

1、熟悉日光灯的电路接线。

2、验证提高感性负载功率因数的方法。 二、原理说明

1、日光灯电路及其原理说明：

（1）日光灯电路如图2-1所示，它由日光灯管，镇流器和启辉器主要部件组成。

A、灯管是一根玻璃管，其内壁涂有荧光粉，两端各有一个阳极和灯丝，前者为镍丝，后者为钨丝，二者焊在一起，管内充有惰性气体和水银蒸气。

B、启辉器又封在充有惰性气体的玻璃泡内的双金属片和静触片组成，双金属片和静触片都具有触头。

C、镇流器是一个带铁心的电感线圈。

图2-1

（2）工作原理：

当日光灯刚接通电源时，启辉器的两个触头是断开时，电路中没有电流，电源电压全加在起辉器的两个触头之间产生辉光放电，电流通过起辉器，灯丝和镇流器构成通路，对灯丝加热，灯丝发出大量电子。起辉器放电时产生大量的热量，使双金属片受热膨胀至使触头闭合，导致放电结束。双金属片冷却后两触头断开，通路被切断，在触头被切断的瞬间镇流器产生相当高的自感电动势与电源电压串联加在灯管的两端，启动管内的水银蒸气放电，这时辐射出的紫外线照到管内壁的荧光粉上发出白光。

灯管放电后，电源电压大部分加在镇流器上，灯管两端电压（既启辉器两触头之间的电压）较低，不能使起辉器光线光放电，因而其触头不能再接触。在电网交

流电的作用下，灯管两端的灯丝和阳极之间电位不断地发生变化，一端为正电位时另一端为负电位。负电位端发射电子，正电位端吸收电子，从而形成为电流通路。 2、功率因数的提高：

（1）功率因数：对于一个无源二端网络，如下图2-2所示，它所吸收的功率P=UIcosφ，其中cosφ称为功率因数。功率因数的大小决定放电电压和电流之间的相位差，即决定于该二端网络的等值负阻抗的复角φ。

图2-2

（2）提高功率因数的方法：

提高功率因数，就是设法补偿电路的无功电流分量。对于感性负载，可以并联一个电容器使流过电容的无功电流分量与流过电感负载的电流无功分量互相补偿，以减少电压和电流之间的相位差，从而提高功率因数。

3、提高功率因数的实际意义：

作为动力系统主要用户的工厂，其负载如感应电动机，变压器都是感性的，它们的功率因数较低。低功率因数的负载时动力系统的运行会产生不良的影响。例如不能充分利用电源的容量，同时由于一定的负载功率需要较大的电流，因而增加了输电线的损耗，降低了传输效率。提高功率的功率因数，就克服上述不良影响，具有实际意义。 …… 此处隐藏：116字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……