四川大学网络教育学院电工电子综合实践实验1:实验题目L、C元件上电流电压的相位关系(实验人数:1人;2014年2月03、04日)实验目的1、在正弦电压激励下研究L、C元件上电流,电压的大小和它们的相位关系,以及输入信号的频率对它们的影响
2、学习示波器、函数发生器以及数字相位仪的使用
仪器仪表目录1、FLUKE45型双显示数字万用表2、HG4181数字相位计3、TDS210型数字式实时示波器4、TDGC2-7kva单相接触式调压器实验线路实验内容1、按实验线路电路图接线,检查接线是否正确后通电
2、调节TDGC2-7kva单相接触式调压器交流电源,及操作步骤使其输出交流电源电压值为24V
3、用示波器的观察电容两端电压uC和电阻两端电压uR的波形
仔细调节示波器,观察屏幕上显示的波形
4、记录实验数据
实验分析1、在电感电路中,电感元件电流强度跟电压成正比,即I∝U
用1/(XL)作为比例恒量,写成等式,就得到I=U/(XL)这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式
电压超前电路90°
分析:当交流电通过线圈时,在线圈中产生感应电动势
根据电磁感应定律,感应电动势为(负号说明自感电动势的实际方向总是阻碍电流的变化)
当电感两端有自感电动势,则在电感两端必有电压,且电压u与自感电动势e相平衡
在电动势、电压、电流三者参考方向一致的情况下,则设图所示的电感中,有正弦电流通过,则电感两端电压为:波形与相量图如下:2、在交流电容电路中,对电容器来说,其两端极板上电荷随时间的变化率,就是流过连接于电容导线中的电流,而极板上储存的电荷由公式q=Cu决定,于是就有:也可写成:设:电容器两端电压由上式可知:,即实验和理论均可证明,电容器的电容C越大,交流电频率越高,则越小,也就是对电流的阻碍作用越小,电容对电流的“阻力”称做容抗,用Xc代表
波形与相量图如下:实验结论根据实验及分析可得知电容电感