实验6交流电路元件参数的测量1实验目的学习用功率表、电压表、电流表测定交流电路元件阻抗参数的方法。2实验原理1)参数测量交流电路元件的等值参数R、L、C,可以用交流电桥直接测量,也可以用交流电流表、交流电压表及功率表同时测量出U、I、P的值,通过计算获得。这种方法简称“三表法”。利用交流电压表及交流电流表测量U、I,或仅用交流电压表也可进行测量U,通过计算获得结果的方法也称“二表法”、“一表法”。三表法同时使用测量元件参数或元件组合电路等值参数。如图4.9-1所示。如果被测元件是一个电感线圈,则由关系式Z=U/I和cosΦ=P/UI可计算等值参数为RZcosLRZcosC1XLZsin如果被测元件为一电容器,则其等值参数为1XCZsin2)阻抗性质判断如果被测对象不是一个元件,而是一个无源一端口网络,虽然可以从测得的I、U、P三个量中计算出网络的等值参数,为RZcosXZsin但不能判断X是容抗还是感抗,即无法确定该网络的阻抗角是正还是负。判断Φ角的性质,可在网络端口并联一个试验小电容C’,只要满足C'2sin果网络输入电流增加,则断定为容性,反之为感性。Z的条件,此时如3仪器设备名称可调交流电压源常规负载荧光灯交流电压表交流电流表功率表数量1若干1111备注4实验内容及步骤用功率表、电压表、电流表测量交流电路元件等值阻抗参数。(1)按图4.9-1接好实验电路,电路中被测元件Z如图4.8-3。图中功率表电压档,电流档可根据负载电路电压、电流选择,接线时应注意,功率表电压同名端与电流同名端连接,且接至电源侧,功率表电流线圈应与负载串联,电压线圈应与负载并联。(2)调节电源电压,使输出电流不大于250毫安做输入端,测出电路电流I,负载端电压U1及有功功率P记入表4.9-1。计算出负载阻抗值ZΦ(Z=U/I和cosΦ=P/UI)。记入表中。和负载功率因素cosΦ及功率因数角(3)为了判断被测一端口网络是容性还是感性,在网络端口并联一试验小电容C’,(此时电容要满足c’<2sinΦ/ωZ的条件),若此时输入电流增加了,则可确定被测元件为容性,反之为感性,再进一步计算出被测一端口网络等效电阻r和等效电感L(或电容C),记入表中。5实验数据表4.9-1直接测试量U1(V)I(A)P(W)中间计算量Z(Ω)cosΦΦ网络等效参数r(Ω)L(mH)或C(μF)6实验报告根据测试数据,计算网络等值参数,比较分析各测试方法特点。7思考题判断网络负载性质的试验电容C’值为什么要小于2sinΦ/ωZ明。?试用相量图说