电路实验五.ppt

电路实验五交流电路元件参数的测量 1 实验目的 1 1学习使用功率表 电压表和电流表测定交流电路元件参数的方法 1 2加强对正弦稳态电路中电压 电流相量分析的理解 1 3深入理解R L C元件在交流电路中的作用及分析方法 1 4学习自耦调压器 滑线变阻器的使用方法 2 实验原理 正弦交流激励下的元件值或阻抗值 可以用交流电压表 交流电流表及功率表 分别测量出元件两端的电压U 流过该元件的电流I和它所消耗的功率P 然后通过计算得到所求的各值 这种方法称为三表法 是用以测量50Hz交流电路参数的基本方法 计算的基本公式为 阻抗的模 电路的功率因数 等效电阻 等效电抗被测元件为感性负载时被测元件为容性负载时 阻抗性质的判别方法 在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别 方法与原理如下 在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容 若串接在电路中电流表的读数增大 则被测阻抗为容性 电流减小则为感性 阻抗性质与电流的关系 3 实验器材与设备 4 实验内容与要求 4 1研究用三表法测量 确定镇流器的R L参数的方法 这里不允许使用电阻表和电感表测量R或L 实际上也是无法准确测量的 4 1 1镇流器可以看成RL串联电路 实验中自耦调压器应用参考电路图1 这里待测参数即镇流器 图1 4 1 2由于荧光灯镇流器在不同工作电流下功率损耗是不同的 这里按40W荧光灯镇流器工作在额定状态下电压为160V为基准 进行测量 调节自耦调压器使镇流器两端电压表的读数为160V 同时记录电流表 功率表读数 填入表1中 根据所测P U I分析计算R L值 表1三表法测量镇流器参数 4 2研究并设计出用测量电压确定镇流器的R L参数的方法 4 2 1将待测参数镇流器与电阻串联 接入自耦调压器 调节电压U 测量镇流器上电压使URL 160V 用电压表再分别测量R 上电压和电压U 根据正弦稳态电路的相量分析法 应用所测的三个电压 分析并求出镇流器的R L值 由相量图应用余弦定理计算 4 2 2R 的选取用一个固定电阻值 用万用表 挡测量 选取数值为51 8W 要保证镇流器两端的电压为160V 将所测量的数据填入表1中 计算结果与表2相对照 表2测量电压法分析镇流器参数 4 3电抗性质判定如果某阻抗需要判知是感性还是容性 但又没有功率因数表 可以用与被测阻抗并联小电容的办法来判别电抗性质 这里取 F 耐压50V 与被测参数并联后总电流变小 则可知该被测参数是感性 若与被测参数并联后总电流变大 则可知该被测参数是容性 4 4研究用三表法测量 确定电容器参数的方法图1中待测参数改为电容 已知 4 3 F 耐压450V 测量内容同上 把表1中L改为 进行测量验证电容的参数 这里不允许使用电容表测 4 5研究并设计出用测量电压确定电容器参数的方法图2中待测参数改为电容 已知 4 3 F 耐压450V 测量三个电压 把表2中L改为 进行测量验证电容的参数 5 预习要求 5 1复习正弦交流电路中RL串联 RC串联的简单二端网络的伏安特性及功率的计算 熟练掌握阻抗三角形 电压三角形并应用相量图分析各物理量之间的关系 熟记有关计算公式 5 2拟出实验表格 应有测量值 计算值等栏目 6 实验注意事项 6 1把实验用元件电阻R和电容C看成单一参数元件 电阻R除选阻值外 还要确定合适的功率 电容器除了容量外 还应确定耐压 6 2功率表的电流线圈应串入电路 电压线圈应并联接入电路 两线圈带 号的端钮应该连在一起 6 3电流表和功率表电流线圈要选择合适的量程 严禁超量程 为测量方便 应使用测电流插头和插座板 6 4自耦调压器一次侧 二次侧不能接反 通电前 调压器的手轮应调到零位 通电后逐渐升压 要注意电流表指示值 不要超过调压器和负载允许通过的电流 6 5严禁带电拆 改接线 注意安全 7 实验报告要求 7 1根据测试数据结合相量分析 计算R L C值 填入表格 并列公式进行分析 画出相量图 7 2问题研究 现有一个空心电感线圈 试设计采用交直流法 通过测量直流电压 电流 测量交流电压 电流 分析线圈的电阻R和电感L的方法 7 3总结心得体会和收获 8 思考题 8 1如何确定所用电阻元件的额定功率 若不考虑功率会怎样 8 2镇流器为什么不是纯电感而是等效成RL串联 8 3电路中有效值UC UR与U的关系怎样