试验七交流电路等效参数的测量

实验七交流电路等效参数的测量一、实验目的1. 学习用交流电压表、交流电流表和功率表测量交流电路的等效参数2. 熟练掌握功率表的接法和使用方法二、原理说明1. 三表法测电路元件的参数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，如图 7-1 所示，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。根据交流电的欧姆定律，可以有阻抗的模│ Z│＝Ｕ／Ｉ电路的功率因数cosφ＝Ｐ／ UI 等效电阻R＝Ｐ／ I2 ＝│ Z│cosφ等效电抗X ＝│ Z│sinφ对于感性元件X＝X L＝2π fL 对于容性元件X＝Xc ＝１／ 2π fC 2. 三表法测交流电路的等效参数如果被测对象不是一个单一元件，而是一个无源二端网络，也可以用三表法测出Ｕ、Ｉ、Ｐ后，由上述公式计算出Ｒ和Ｘ，但无法判定出电路的性质（即阻抗性质）。3. 阻抗性质的判别方法阻抗性质的判别可以在被测电路元件两端并联或串联电容来实现。(1)并联电容判别法在被测电路Z 两端并联可变容量的试验电容C′ ，如图 7-2(a) 所示， (b)图是 (a)的等效电路，图中G、B为待测阻抗Z 的等效电导和电纳，B ′ ＝ω C′ 为并联电容C′ 的电纳。根据串接在电路中电流表示数的变化，可判定被测阻抗的性质。设并联电路中B＋B′ ＝ B″ ，在端电压Ｕ不变的条件下：① 若 B′ 增大， B″ 也增大，电路中总电流I 将单调地上升，故可判断B 为容性元件；② 若 B′ 增大， B″ 先减小后再增大，总电流I 也是先减小后上升，如图7-3 所示，则可判断B 为感性元件。由上分析可见，当B 为容性元件时，对并联电容C′ 值无特殊要求；而当B 为感性元件时，B′ ＜│2B│才有判定为感性的意义。B′ ＞│ 2B│时，电流将单调上升，与B 为容性时的情况相同，并不能说明电路是感性的。因此判断电路性质的可靠条件为C′ ＜│ 2B│／ω(2) 串联电容判别法在被测元件电路中串联一个适当容量的试验电容C′ ，在电源电压不变的情况下，根据被测阻抗的端电压的变化，可以判断电路阻抗的性质。若串联电容后被测阻抗的端电压单调下降，则判为容性；若端电压先上升后下降，则被测阻抗为感性，判定条件为C′ ＞１／ω │2X│式中 X 为被测阻抗的电抗值，C′ 为串联试验电容值，此关系式可自行证明。⑶相位关系测量法判断待测元件的性质，还...