工频交流电路实验报告

六、数据整理及分析：1、线圈参数的测量.并联电容C（μF）输入电压（V）I总（A）IL（A）IC(A)P1(w)P2(w)cosφ080.950.40.401818.10.5564.781.10.310.40.1218.418.80.7326.980.90.270.40.1818.218.80.8331080.80.2350.40.2618.318.70.964※12.280.70.2250.40.3218.218.90.99715.780.820.2350.40.40518.518.90.974由P=UIcosφ，得cosφ=P计算功率因数cosφ如表中所示。由于功率表的电流线圈内阻远小于负载阻值，故使用前接法（即P1）更准确.(1)、求电感线圈的RL和L.∣Z∣=UI总=80.95∴R=∣Z∣cosφ=201.375×0.556=112.52∴RL=R-R’=（112.52-100）=12.52∴L=Z2-R2(2)、给电感支路并联电容后，可以看出:总电流减小，电容电流增大，功率因数增大，故感性负载通过并电容提高功率因数这一结论得意验证。本数据测出当电容为12.2μF时，电路功率因数最大。2、Y形负载电路(表中单位：电压-V，电流-A)测试项目测试条件线电压相电压UUVUWVUWUU’UN’U’VN’U’WN’星形接法对称每相一灯有中线217.03216.83218.03126.03124.39125.39无中线216.41216.62217.52125.28125.01125.09不对称U断相，V、W各一灯有中线217.55216.62219.43127.62124.60125.02无中线218.91216.22220.39191.14108.37107.84线电流或相电流中线各灯亮度变化IUIVIWINU’NN’0.2380.2350.23900.0057三灯亮度相同0.2350.2350.23600.8661三灯亮度不变00.2340.2350.2320.015200.2020.201063.08(由于一个表格太长导致数据不完全，所以分成两段记录)结论：由此可看出，在负载对称时，有无中线线电压、相电压，线(相)电流基本不变。但在负载不对称时，有中线可强迫三相相电压与线电压不发生强烈变化，稳定电路。没有中线则会使相电压(流)发生较为显著地变化。3、△形负载电路.线电压线电流相电流UUVUVWUWUIUIVIWIUVIVWIWU220.33220.74221.180.6950.6940.6940.4020.4030.404测三相总功率用两表法用三表发分别计算每一相功率PUW,UPVW,VP总PUVPVWPWUP总PUVPVWPWUP总134.6135.0269.688.889.589.8268.188.5788.9689.36266.89两表法总功率P总=PUW,U+PVW,V三标法总功率P总=PUV+PVW+PWU每一相功率PUV=UUVIUV,PVW=UVWIVW,PWU=UWUIWU计算后填入表中.结论：用两表法、三表法及分别计算后得到的总功率基本相同，符合实际情况。对称△形负载三相线电压、线(相)电流都基本相等，满足对称性。七、实验总结1、线圈并电容达到最大功率时的分析与讨论：经过实验寻找，得出C=12.2μF时电路有最大的功率因数0.997；而前面已经算出电感支路的阻抗ZL=112.52+j×2π×50×0.532=(112.52+167.13j)Ω而电容C的阻抗：ZC=-j1ωC故向量形式的电路图为：ZZC阻抗Z的阻抗角φZ=arccos0.556=56.22°(1)、线圈并电容是功率因数最大的向量图：ICWoI总WoΦZIL(2)比较理论估算值与实测值.当C=12.2μF时，理论计算电路的功率因数：总阻抗Z=ZL‖ZC，即Z=ZLZ=341.75+25.11j(Ω)∴理论功率因数cosφ理=341.75∴相对误差η=cosφ-cosφ相对误差较小，说明理论估计值与实测值基本一致。2、关于负载Y形连接中线的作用：对于对称三相电路负载Y形连接，中线的有无并不影响三相的正常工作。但对于不对称三相电路负载Y形连接，中线可强使各相保持独立性，各相的工作互不影响，因此一相断开也不会给其它两相带来影响；但在断开中线后，原来各相承受的电压由相电压变成了线电压，会使电路损坏。因此在Y形连接电路中一定要连接中线，它能保证安全供电。3、关于功率表应接前还是接后的问题：在功率表的接线中存在两种方式，选择前接还是后接则取决于功率表的电流线圈的内阻与所测负载内阻的大小。本实验中所用功率表0.5A量程的内阻为0.15Ω，1A量程的内阻为0.03Ω，而负载线圈的内阻在100Ω以上，故能满足电流线圈内阻远小于负载线圈的内阻，故