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实验十二--用三表法测量交流电路等效参数VIP免费

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实验报告一、实验目的1.学会用交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的交流等效参数的方法2.学会功率表的接法和使用二、原理说明1.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,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。计算的基本公式为阻抗的模│Z│=UI电路的功率因数cosφ=PUI等效电阻R=PI2等效电抗X=│Z│sinφ如果被测元件是一个电感线圈,则有:X=XL=│Z│sinφ=2πfL如果被测元件是一个电容器,则有:X=XC=│Z│sinφ=12πfc2.阻抗性质的判别方法:在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别,方法与原理如下:(1)在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容,若串接在电路中电流表的读数增大,则被测阻抗为容性,电流减小则为感性。(a)(b)图12-1并联电容测量法图12-1(a)中,Z为待测定的元件,C’为试验电容器。(b)图是(a)的等效电路,图中G、B为待测阻抗Z的电导和电纳,B'为并联电容C’的电纳。在端电压有效值不变的条件下,按下面两种情况进行分析:①设B+B’=B",若B’增大,B"也增大,则电路中电流I将单调地上升,故可判断B为容性元件。②设B+B’=B",若B’增大,而B"先减小而后再增大,电流I也是先减小后上升,如图5-2所示,则可判断B为感性元件。II2IgB2BB’图5-2I-B'关系曲线由上分析可见,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,电流单调上升,与B为容性时相同,并不能说明电路是感性的。因此B’<│2B│是判断电路性质的可靠条件,由此得判定条件为C’=2Bω(2)与被测元件串联一个适当容量的试验电容,若被测阻抗的端电压下降,则判为容性,端压上升则为感性,判定条件为1ωC’<│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。判断待测元件的性质,除上述借助于试验电容C'测定法外还可以利用该元件电流、电压间的相位关系,若i超前于u,为容性;i滞后于u,则为感性。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1交流电流表1D37-12交流电压表1D38-13单相功率表1D34-24自耦调压器1DG015电容负载4.7μF450V1DG096电感线圈40W日光灯配用1DG097白炽灯25W/220V3DG08四、实验内容测试线路如图12-3所示1.按图12-3接线,并经指导教师检查后,方可接通市电电源。2.分别测量15W白炽灯(R),40W日光灯镇流器(L)和4.7μf电容器(C)的等效参数。要求R和C两端所加的电压为220V,L中流过电流小于0.4A。3.测量L、C串联与并联后的等效参数。4.用并接试验电容的方法来判别LC串联和并联后阻抗的性质。计算所需的电容大小:并联电容大小0μF1μF2.2μF4.7μFL与C串联时电流--0.320.340.36L与C并联时电流0.160.120.15--因此,L与C串联时为容性,L与C并联时为感性5.观察并测定功率表电压并联线圈前接法与后接法对测量结果的影响。A.前接法:被测阻抗测量值计算值电路等效参数U(V)I(A)P(W)COSZ(Ω)COSΦR(Ω)L(mH)C(μF)25W白炽灯2200.0613.31.003666.71.003694.4----电感线圈L2000.3714.10.19540.50.19103.01689.1--电容器C2200.330.00.00666.70.000.0--4.8L与C串联2200.7156.70.36309.90.36112.5--11.0500.3210.90.63156.30.68106.4--27.8L与C并联2200.1418.30.601571.40.59933.74023.4--B.后接法:被测阻抗测量值计算值电路等效参数U(V)I(A)P(W)COSZ(Ω)COSΦR(Ω)L(mH)C(μF)25W白炽灯2200.0613.51.003666.71.023750.0----电感线圈L2000.3714.70.19540.50.20107.41686.3--电容器C2200.330.00.00666.70.000.0--4.8L与C串联500.111.30.63500.02.261130.0----L与C并联2200.1419.30.601571.40.63984.73898.2--五、实验注意事项1.本实验直接用市电220V交流电源供电,实验中要特别注意人身安全,不可用手直接触摸通电线路的裸露部分,以免触电,进实验室应穿绝缘鞋。2.自耦调压器在接通电源前,应将其手柄置在零位上(逆时针旋到底),调节时,使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验线路或实验完毕,都必须先将其旋柄慢慢调回...

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