电路原理交流实验箱实验指导书(5)

图5-2

（2）拆去1、3的连线，将2、3连接，用交流电压表测量U13、U14、U34的电压，判别变压器的同名端。

五、注意事项

在连接线路时，应严格按照实验规定，严禁将变压器次级输出端短路。

六、实验报告

1、总结变压器同名端的判定方法。 2、写出实验报告。

实验六 R、L、C元器件特性及参数测试

一、实验目的

1、验证电阻、电抗、容抗与频率之间的关系，测定R~f，XL~f与XC~f特性曲线。

2、加深理解R、C、L元件端电压与电流间的相位关系。

二、原理说明

1、在正弦交变信号作用下，电阻元件R两端电压与流过的电流有关系式 ：U=RI

在信号源频率f较低情况下，略去附加电感及分布电容的影响，电阻元件的阻值与信号源频率无关，其阻抗频率特性R~f如图6-1。

图6-1

如果不计线圈本身的电阻RL，又在低频时略去电容的影响。可将电感元件视为纯电感，有关系式

UL?jXLI 感抗 XL?2?fL 感抗随信号源频率而变，阻抗频率特性XL~f 如图6-1。 在低频时略去附加电感的影响，将电容元件视为纯电容，有关系式 UC??jXCI 感抗XC?12?fC

容抗随信号源频率而变，阻抗频率特性XC~f 如图6-1。 2、单一参数R、L、C阻抗频率特性的测试电路如图6-2所示。

图6-2

图中R、L、C为被测元件，r电流取样电阻。改变信号频率，测量R、L、C元件两端电压UR、UL、UC，流过被测元件的电流则可由r两端电压除以r得到。

3、元件的阻抗角（即相位差φ）随输入信号的频率变化而改变，同样可用作实验方法测得阻抗角的频率特性曲线φ~f。

图6-3

用双踪示波器测量阻抗角（相位差）的方法。

将欲测量相位差的两个信号分别接到双踪示波器YA和YB两个输入端。调节示波器的有关旋钮，使示波器屏幕上出现大小适中、稳定的波形，如图6-3所示，荧光屏上数得水平方向一个周期占n格，相位差占m格，则实际的相位差φ（阻抗角）为：??m?360n0

三、实验设备

1、交流毫伏表 2、双踪示波器 4、频率计

1 1 1 1

3、函数信号发生器

四、实验内容

1、测量单一参数R、L、C元件的阻抗频率特性。 实验线路如图6-4所示，取R=1kΩ，L=（镇流器），C=1цf，通过导线将函数信号发生器输出的正弦波信号接至电路输入端，作为激励源u，并用交流毫伏表测量，使激励电压的有效值为U=3V，并在整个实验过程中保持不变。

图6-4

改变信号源的输出频率从200HZ逐渐增5kHZ（用频率计测量），按照图6-4分别连接线路，用交流毫伏表分别测量UR、UL、UC，记录数值，并计算得到各频率点时的R、XL与XC之值。

2、用双踪示波器观察RL串联和RC串联电路在不同频率下阻抗角的变化情况。

～RLC～R～R五、注意事项

该实验使用的仪表比较多，实验时要正确使用各种仪表。

六、实验报告

1、根据实验数据，在方格纸上绘制R、L、C三个元件的阻抗频率特性曲线，从中得出结论。

2、根据实验数据，在方格纸上绘制RL串联、RC串联电路的阻抗角频率特性曲线，并总结、归纳出结论。

实验七 三相交流电路电压、电流的测量

一、实验目的

1、掌握三相负载作星形连接，三角形连接的方法，验证这两种接线下线、相电压，线、相电流之间的关系。

2、充分理解三相四线供电系统中中线的作用。

二、原理说明

三相电路中的电流有相电流与线电流之分，每相负载中的电流称为相电流表示为IP，每根线中的电流称为线电流表示为IL。

1、 三相负载接成星形（又称“Y”接法）：

线电压UL是相电压Up的3倍。线电流IL等于相电流Ip ， 既UL=3Up IL=Ip

中性线电流 IN?IU?IV?IW，

当三相负载对称时流过中线的电流IO=0，所以可以省去中线。 2、 当对称三相负载作△形连接时： 有UL= Up，IL=3Ip 。

不对称三相负载作Y连接时，必须采用三相四线制接法，即Y接法。而且中线必须牢固连接，以保证三相不对称负载的每相电压维持不变。

倘若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的一相的相电压过高，使负载遭受损坏，负载重的一相的相电压过低，使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载，无条件的一律采用Y接法。

对于不对称负载作△接法时，I1≠3Ip ，但只要电源的线电压Ui对称，加在三相负载上的电压仍是对称的，对各项负载工作没有影响。

三、实验设备

1、交流电压表 2、交流电流表 四、实验内容

1、三相负载星形连接（三相四线制供电）

按图7-1连接实验电路，即三相灯组负载接成星形接法。

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3、白炽灯15W/220V