单项交流电路.doc

专业： 环境工程 姓名：_ 宋戈_ 学号：_ 3130104590 日期： 2014.10.28 地点：_ 东3-208_ 实验报告课程名称： 电工电子学实验 指导老师： 潘丽萍 成绩：_实验名称： 单相交流电路 _实验类型：_同组学生姓名：_王碧华_一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得装 订 线1、 实验目的和要求 1学会使用交流仪表（电压表、电流表、功率表）。 2掌握用交流仪表测量交流电路电压、电流和功率的方法。 3了解电感性电路提高功率因数的方法和意义。2、 实验内容和原理交流电路中常用的实际无源电路元件有电阻器、电感器和电容器，利用交流电压表、交流电流表、功率表测量有关的电压、电流和功率，可以算得被测电路的有关系数。交流电路中的负载通常有电阻性负载，如白炽灯、电阻加热器等，也有电感性负载，如电动机、变压器、线圈等。由于电感性负载存在较大的感抗，因而电路的功率因数较低。对于电感性负载，可以采用并联电容器的方法来提高电路的功率因数，从而提高电源设备的利用率，降低输电线路中的损耗。在外加正弦交流电压的作用下各支路电流的关系为并联容量适当的电容C后，电容电流 补偿了电流 的部分无功分量，使得电路总电流 的数值减小，与 间的相位差减小，功率因数提高。但是，如果并联电容的容量过大，总电流 又会增大，功率因数下降，所以，与电感性电路并联的电容量要适量。P.实验名称： 单相交流电路 姓名： _宋戈 学号： 3130104590 交流电路所消耗的有功功率可以用功率表来测量。功率表内有两组线圈，线圈1为电流线圈，工作时与负载串联，线圈2为电压线圈，工作时与负载相并联，“*”号表示电压线圈和电流线圈间的同名端。测量负载功率时，功率表接线原理如图所示。读数为正表示交流电路吸收功率，读数为负表示交流电路送出功率。3、 主要仪器设备1.实验电路板2.单相交流电源（220V）3.交流电压表或万用表4.交流电流表5.功率表6.电流插头、插座4、 操作方法和装 订 线实验步骤 按图2-4 接好实验电路。 LRL 1.测量不接电容时电感、电阻串联支路的电流IRL和电源实际电压U、电感线圈两端电压UL、电阻两端电压UR及电路功率P，记入表。W*CLRLR220VS图24 2 . 测量并联不同电容量时的总电流I和各支路电流IRL、IC及电路功率，记入表。五、实验数据记录和处理测量值计算值U/VUL/VUR/VIRL/AP/WcosRL216177.4106.40.38536.550.440P.实验名称： 单相交流电路 姓名： _宋戈 学号： 3130104590并联电容C(F)测量值计算值判断电路性质I/AIC/AIRL/AP/Wcos10.3210.0760.38237,600.649感性20.2490.1400.35036.550.810感性3.20.2030.2450.35737.750.965感性4.20.1900.3080.35838.421.000阻性5.40.2220.4210.36040,200.855容性6.40.2600.4860.36240.800.729容性六、实验结果与分析 1.根据表1中的测量数据按比例画出日光灯支路的电压、电流向量图如图所示。 R= =276.42.讨论电感性负载用并联电容器的方法来提高功率因素的方法和意义在未使用电容器并联时，由于是感性电路，电路中电流较大。由焦耳定律可知电路中能量在导线上损耗较大，功率利用率较低。当在电路中并联电容器时，由于电容器为储能元件，不会额外增加能量损耗，然而由于电容器的存在，电路中的电流相位发生改变，使得电流与电压相位逐渐接近，功率利用效率逐渐提升。而当并联电容的容量继续提升，电路将呈现容性，电流与电压相位差又逐渐增大，能量损耗增加。对于感性电路，在电路中可并联容量大小适宜的电容器。根据并联谐振，当时，电路中功率因数最大。七、讨论心得在本次实验中，从理论上讲IRL2不会变化，但由于电流表的是属于不断变化的的状态，造成读数有较大误差。对于这种情况，应当在预习过程中有数据预估，即出现数据波动较大时选择最接近于理论值的一个数据记录。在本次实验中，还出现电路板故障的情况，查找原因发现时电容器损坏，不得不重新更换电路板从头开始进行实验，造成了时间的损耗，大大延长了实验完成的时间。在以后实验进行的过程中，应当在实验开始前认真检查仪器是否完整、是否能够正常工作，这样可以预防由于仪器损坏而造成的不必要的时间损失。在本次实验中，由于机缘巧合恰好出现了电路是阻性的情况。此情况出现概率很低，在本次实验中，由于设置的组数非常少，所以正常情况下只会出现感性或者容性，除计算余弦值之外，还需要根据向量图额外判断是感性还是容性电路。在处理数据的过程中，采用余弦定理与采用功率与电压电流相除的方法得到的功率因数结果存在误差。在处理过程中，我采用的是直接利用测得的电流并使用余弦定理来求得角度的方法。这两种方法存在误