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文档简介

1、实验三 日光灯电路及交流电路功率因数的测量设计实验,一、实验目的：,1、学会设计简单的交流电路图。 2、掌握交流电路电压及功率的测量方法,二、实验设备,1、日光灯管 1 只 2、启辉器 1 个 3、镇流器 1 个 4、交流电流表 3 个 5、交流电压表 1 个 6、交流功率表 1 个,以上设备在综合实验装置上。,电工综合实验装置,三、实验原理：,1、日光灯电路的组成 日光灯由灯管，镇流器，启辉器组成，如图3-1,2、日光灯点燃过程 电源的接通后，电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝加在启辉器二个触片上，两片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是灯管和灯丝通电预热

2、而发射热子。与此同时，由于启辉器中动、静触片接触后放电熄灭，双金属片因冷却复原而与静触片分离。在断开瞬间镇流器感应出很高的电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电发出紫外线射到灯管内壁，激发荧光粉发光，日光灯就点燃了,3、日光灯的功率因数 日光灯点燃后的等效电路如图3-2 所示。灯管相当于电阻负载R，镇流器用内阻r 和电感L 等效代之。只要测出电路的功率P、电流I、总电压U 以及灯管电压 UR，就能算出灯管消耗的功PR=IUR，镇流器消耗的功率P1 = P PR ,并示出电路 功率因数,4、功率因数的提高 日光灯的功率因数较低，一般在0.6 以下，且为感性电路，

3、可以采用并联电容器的方法来提高。日光灯并联电容器后的相量图如图3-3 所示。由于电容支路的电流IC 超前于电U 90度，抵消了一部分日光灯支路电流中的无功分量，使电路的总电流I 减小，从而提高了电路的功率因数。电压与电流的相位差由原来的1减小为，故cos cos 1 。,当电容量增加到一定值时，电容电流等于日光灯电流中的无功分量 = 0。此时总电流下降到最小值cos=1，整个电路相当于电阻性负载。若继续增加电容量，总电流I 反而大，整个电路变为容性负载，功率因数反而下降。,四、实验内容,根据实验室提供的实验设备完成以下实验内容的设计： （1）设计一个日光灯的照明电路，设计记录电流，功率及各部分电压测量结果的数据表格。根据测量数据了解交流电路中，各部分电压和电流之间的相量关系。,（2）在（1）内容的基础上设计一个利用电容来提高功率因数的电路，电容变化范围1uf-8.37uf，要求选择至少7 个不同的电容值来观察电路中各物理量的变化。 设计记录不同电容值时各部分电流，电压和功率因数测量结果的表格。,五、预习要求,1、了解交流功率表的结构、原理、及接线方法。 2、预习日光灯的组成及工作原理。 3、预习交流电路感性负载的特性及用电容提高功率因

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