鸡西大学 电路实验5

《鸡西大学 电路实验5》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验五交流串联电路实验一、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.学会阻抗性质的判别方法。3．学会功率表的接法和使用。二、原理说明　　1.正弦交流信号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，电路的功率因数cosφ＝等效电阻R＝＝│Z│cosφ，等效电抗X＝│Z│sinφ比例电容的容抗XL＝2πfL，电感的感抗Xc＝1.阻抗性质的判别方法:可

2、在被测元件两端并联或串联电容的来以判别。其原理为：(1)在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容。若串接在电路中的电流表的读数增大，则被测阻抗为容性，电流减小则为感性。图6-1(a)中，Z为待测定的图6-1并联电容测量法元件，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21-2所示，则可判断B

3、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，电流单调上升，与B为容性时相同，图6-2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＜。(1)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：＜│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

4、，则为感性。3.本实验所用的功率表为实验台上的智能交流功率表，其电压接线端应与负载并联，电流接线端应与负载串联。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1交流电压表0～500V12交流电流表０～5A13功率表14电感线圈30W日光灯配用1HE-165电容器1μF/500V、4.7μF/500V各1HE-16四、实验内容　　测试线路如图6-3所示1.按图6-3接线，并经指导教师检查后，方可接通市电电源。2.分别测量25W白炽灯(R)、30W日光灯镇图6-3流器(L)和4.7μF电容器(C)的等效参数。3.测量L、C串联与并联后的等效参数。被测阻抗测量值计算值电路等效参数U（V）I（A）

5、P（W）cosφZ（Ω）cosφR（Ω）L(mH)C(μF)25W白炽灯R电感线圈L电容器CL与C串联L与C并联4.验证用串、并试验电容法判别负载性质的正确性。实验线路同图6-3，但不必接功率表，按下表内容进行测量和记录。被测元件串4.7μF电容并4.7μF电容串前端电压(V)串后端电压(V)并前电流(A)并后电流(A)R(三只25W白炽灯)C(1μF)L(1H)*5、三表法测定无源单口网络的交流参数。(1)实验电路如图6-4所示。实验电源取自主控屏50Hz三相交流电源中的一相。调节自耦调压器，使单相交流最大输出电压为150V。图6-4用本实验单元黑匣子上的六只开关，可变换出8种不

6、同的电路：①K1合（开关投向上方），其它断。②K2、K4合，其它断。③K3、K5合，其它断。④K2合，其它断。图6-5⑤K3、K6合，其它断。⑥K2、K3、K6合，其它断。⑦K2、K3、K4、K5合，其它断。⑧所有开关合。测出以上8种电路的U、I、P及cos的值，并列表记录。(2)按图6-5接线。将自耦调压器的输出电压调为≤30V。按照第（2）步中黑匣子的8种开关组合，观察和记录u、i（即r上的电压）的相位关系。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

7、源前，应将其手柄置在零位上，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、换拨黑匣子上的开关及实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。必须严格遵守这一安全操作规程。3.实验前应详细阅读智能交流功率表的使用说明书，熟悉其使用方法。六、预习思考题1.在50Hz的交流电路中，测得一只铁心线圈的P、I和U，如何算得它的阻值及电感量？2.如何用串联电容的方法来判别阻抗的性质？试用I随X'C（串联容抗）的变化关系作定性分析，证明串联试验时，C'满足＜│2X│。