交流电路元件参数的测定电路分析.doc

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1、深圳大学实验报告课程名称：电路分析实验项目名称：交流电路元件参数的测定学院：专业：指导教师：报告人：学号：班级：实验时间：实验报告提交时间：教务部制实验目的与要求：1．正确掌握交流电流表、电压表、功率相位组合表的用法。2．加深对交流电路元件特性的了解。3．掌握交流电路元件参数的实验测定方法。方法、步骤：电阻器、电容器和电感线圈是工程上经常使用的基本元件。在工作频率不高的条件下，电阻器、电容器可视为理想电阻和理想电容。一般电感线圈存在较大电阻，不可忽略，故可用一理想电感和理想电阻的串联作为其电路模型。电阻的阻抗为：   电容的阻抗为：   电感线圈的阻抗为：电阻器、电容器、电感线圈的参

2、数可用交流电桥等仪器测出，若手头没有这些设备，可搭建一个简单的交流电路，通过测阻抗算出元件参数值。1． 三表法利用交流电流表、交流电压表、相位表（或功率表）测量元件参数称为三表法。这种方法最直接，计算简便。元件阻抗为对于电阻   对于电容   对于电感   ， ， 由已知的电源角频率ω，可进一步确定元件参数。2． 二表法若手头上没有相位表或功率表，也可只用电流表和电压表测元件参数，这种方法称为二表法。由于电阻器和电容器可看作理想元件，已知其阻抗角为0或90度，故用二表法测其参数不会有什么困难。二表法测电感线圈参数的电路如图2所示。图中的电阻R是一个辅助测量元件。由图2可见，根据基尔霍夫

3、电压定律有，而，其中和为假想电压，分别代表线圈中等效电阻r和电感L的端电压。各电压相量关系如图3所示，由于电压U、U1、U2可由电路中测得，故图中小三角形Δaob的各边长已知，再利用三角形的有关公式求出bc边和ac边的长度，即电压Ur和UL可求。最后，由式、及已知的电源角频率ω可求得线圈的参数。3． 一表法只用一个交流电压表测量元件参数的方法称为一表法，其原理与二表法相同，不同的是辅助测量电阻R的阻值应预先已知，这样电路中电流可求，可省去一个电流表。此法有更强的实用性。实验过程及内容：任务一. 三表法测元件参数（1）按下图接线，图中被测元件为51Ω/8w电阻,可从元件箱（一）EEL-5

4、1中选用（注意选该电阻一定要使用交流转换接头），调节交流调压器使电流表读数为0.3A，记录电压表、功率相位表读数于表1中。（2）将被测元件换为电感线圈（将互感线圈的2、3端连接，即顺接串联成一个线圈使用。其参数大约为r=57Ω、L=0.6H。），调节调压器使电流表读数为0.2A，记录电压表，功率相位表读数。（3）将被测元件换为10.17μF的电容，可从元件箱（2）EEL-52中选用，调节调压器使电流表读数为0.2A，记录电压表，功率相位表读数。（4）根据测量值计算元件参数。        表1  三表法测元件参数 被测元件 电流I 电压U 功率P 阻抗角 从测量值计算元件参数 电阻器 

5、0.1A   R= 电容器 0.2A   XC=         C= 电感线圈 0.2A           XL= L=         r=图一：   任务二.二表法测电感线圈参数 （1）按下图接线，辅助测量电阻为（100Ω/5W)从元件箱（一）中选用，被测线圈为互感器第一个线圈（参数大约为r=28Ω，L=0.15H）。调节调压器使电流表读数为0.2A，测量各电压记录于表2中。 表2    二表法测电感线圈参数  被测线圈 电流I 电压U 电压U1 电压U2 从测量值计算元件参数 两个线圈顺串 0.2A   r=     ωL=     L=    一个线圈 0.2A   r= 

6、    ωL=     L=   （2）被测线圈为互感器的两个线圈的顺接串联（接法与任务一（2）相同）。（3）根据测量值画出电压相量图，算出两个被测线圈的参数。图二：数据处理分析： 被测元件 电流I/A 电压U/V 功率P/W 阻抗角 从测量值计算元件参数 电阻器 0.3A 15.434.57  1R=51.43Ω 电感线圈 0.2A 36.54 2.30 L0.31 182.70ΩXL=173.70Ω L=0.55H         r=56.64Ω 电容器 0.2A 58.74 0.30 C0.02XC=293.70Ω    C=10.84μF 被测线圈 电流I 电压U 电压U1 

7、电压U2 从测量值计算元件参数 一个线圈 0.2A 27.4019.95 10.43 r=30.57Ω ωL=42.25ΩL=0.135H   两个线圈顺串 0.2A 47.4520.00  36.66r=63.44ΩωL= 171.97Ω    L=0.55   电压相量图U1U2U2U实验结论：在误差允许的前提下，测量结果，计算结果符合预期。指导教师批阅意见：成绩评定：指导教师签字：年月日备注：注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况