电路实验五、日光灯电路及功率因数提高

电路实验

电路实验五

日光灯电路及功率因数 的提高

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1. 实验目的1.1 了解荧光灯电路的组成、工作原理和线 路的连接 ； 1.2 熟悉正弦交流电路的主要特点 ； 1)掌握交流串联电路中总电压与各部分电 压的关系 ； 2)掌握交流并联电路中总电流与支路电流 的关系; 3)了解感性负载电路提高功率因数的方法

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2. 实验原理提高功率因数的措施:

i并电容R

uRuL

u

C

L

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并联电容值的计算设原电路的功率因数为 cos L,要求补偿到 cos 须并联多大电容？(设 U、P 为已知)

iR

I C

uRuL

u

C

U

L

I

I RL

L

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分析依据：补偿前后 P、U 不变。由相量图可知：

I C U

I C I RL sin L I sin P UIRL

I

cos L

P UI cos IC U XC U C

I RL

L

U C

P U cos L

sin L

P U cos

sin

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U C

P U cos L

sin L

P U cos

sin

C

P

U2

2

( tg L tg )iR

如果已知并联的电容tg tg L U C P

uRuL

可得到: cos

u

C

L

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3. 实验器材与设备序号1 2 3

名称交流电压 交流电流表 功率表及功 率因数表 日光灯镇流器

型号与规格 数量1 1 1 40W 1

备注D38-1 D37-1 D34-2 DG09

4

电容

DG09

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4. 实验内容与要求4.1 实验线路见图所示。把荧光灯管看成电阻， 把镇流器看成感性元件 。启辉器

灯管 镇 流 器

AC220V测电流插座

IC

IL

I

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4.2 连接实验线路，进行测试，记录数据：

① 首先点亮荧光灯，测试电源电压U,灯 管电压UR、镇流器电压UL、电流I及功率P, 计算功率因数。 P UI cos cos P / UI测量电压使用交流电表；测量电流时把交流电流 表联上测电流插头，分别插入对应的测电流插座， 以保证方便和安全；测量功率时把功率表电流线圈 串联到总路测电流I插座后，电压线圈并联到电源两 端。

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② 并联不同的电容(1μF~5μF),再分别测试 各电压及总电流I、电容电流IC、灯管电流 IL及功 率P,并计算功率因数,数据填入表。并联电容 (μ F) 测量值 V,UR= V,UL= 计算值

U=I (mA)

IC (mA)

IL (mA)

V P (W)

Cosφ

C =0 C =

C C C C

= = = =

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5. 预习要求5.1 了解荧光灯电路实验装置的结构及工作

原理。5.2 画出荧光灯电路的实验线路图(画出功 率表、电压表、电流表的连接方法)。 5.3 绘出测量数据的表格。 5.4 了解功率表的使用方法。

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6. 实验注意事项6.1 荧光灯起动电流较大，起动时要小心电流 表的量限，以防损坏电流表。 6.2 不能将220V的交流电源不经过镇流器而直 接接在灯管两端，否则将损坏灯管。 6.3 在拆除实验线路时，应先切断电源，稍后 将电容器放电，然后再拆除。 6.4 线路接好后，

必须经教师检查允许后方可 接通电源，在操作过程中要注意人身及设 备安全。

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7. 实验报告要求7.1 画出实验电路图并简述其工作原理。 7.2 将所测得的实验数据和计算数据填写在 所设计的表格内。 7.3 根据所得数据，按比例画出电源电压和 荧光灯支路电流IR、电容支路电流IC、 总电流I的相量图。 7.4 回答思考题

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结 束