正弦稳态交流电路相量的研究专业学号姓名实验日期一、实验目的1.研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系2.掌握日光灯线路的接线。3.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。二、原理说明1.在单相正弦交流电路中,用交流电流表则得各支中的电流值,用交流电压表测得回路各元件两端的电压值,它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律 ,即i0和U02.如图 13-1 所示的 RC 串联电路 ,在正弦稳态信号 U 的激励下 ,RU与 U C 保持有 90° 的相位差 ,即当阻值Ｒ改变时 ,U R的相量轨迹是一个半圆 ,U 、 U C 与 U R 三者形成一个直角形的电压三角形。Ｒ值改变时,可改变φ 角的大小 ,从而达到移相的目的。图 13-1 3.日光灯线路如图13-2 所示,图中Ａ是日光灯管 ,Ｌ是镇流器 ,Ｓ是启辉器 ,Ｃ是补偿电容器 ,用以改善电路的功率因数（cosφ 值）。图 13-2 有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1 单相交流电源0~220V 1 2 三相自耦调压器1 3 交流电压表1 4 交流电流表1 5 功率因数表1 DGJ-07 6 白炽灯组15W/220V 2 DGJ-04 7 镇流器与 30W 灯管配用1 DGJ-04 8 电容器1uf,2.2uf, 4.7μf/450V DGJ-049 启辉器与 30W 灯管配用1 DGJ-04 10 日光灯灯管30W 1 DGJ-04 11 电门插座3 DGJ-04 四、实验内容(1)用两只 15W /220V 的白炽灯泡和 4.7μf/450V 电容器组成加图13-1 所示的实验电路 ,经指导老师检查后， 接通市电 220V 电源，将自藕调压器输出调至220V。记录 U、UR、UC值 ,验证电压三角形关系。白 炽 灯 盏数测量值计算值U(V) UR(V) UC(V) U’(V) φ2 220 200 84 217 22.8 1 220 213 45 218 11.9 (2)日光灯线路接线与测量图 13-3 按图 13-3 组成线路 ,经指导教师检查后按下闭合按钮开关,调节自耦调压器的输出 ,使其输出电压缓慢增大,直到日光灯刚启辉点亮为止,记下三表的指示值。然后将电压调至220Ｖ,测量功率Ｐ ,电流Ｉ ,电压U UULA,,等值,验证电压、电流相量关系。P(W) cosφI(A) U(V) UL(V) UA(V) 启 辉 值29.9 0.53 0.28 200 149 85 正常工作值36.5 0.45 0.35 220 175 80 (3)并联电路——电路功率因数的改善按图 13-4 组成实验线路图 13-4 经指导老师检查后,按下绿色按钮开关调节自耦调压器的输出调至 220V,记录功率表 ,电压表读数 ,通过一只电流表和三个电流取样...
