文档介绍：实验七正弦稳态交流电路的研究
一、 实验目的
研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系，验证基尔霍夫定律。
掌握交流电路中常用电工仪表的使用方法，测定交流参数。
学会日光灯线路的连接及提高功率因数的方法，理解改善电路功率因数的实验七正弦稳态交流电路的研究
一、 实验目的
研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系，验证基尔霍夫定律。
掌握交流电路中常用电工仪表的使用方法，测定交流参数。
学会日光灯线路的连接及提高功率因数的方法，理解改善电路功率因数的意义。
二、 原理说明
.在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值，用交流电压表测 得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即 ^U = 0。
.图7-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号U的激励下，Ur与Uc保持有90° 的相位差，即当R阻值改变时，Ur的相量轨迹是一个半园。U、Uc与Ur三者形成一个直 角形的电压三角形，如图7-2所示。R值改变时，可改变(p角的大小，从而达到移相的目的。
图7-1 RC串联电路
图7-2 RC串联电路电压相量图
,本实验采用三表法(电压表、电流表、瓦特表)来测量交流电路参数。在正弦 交流电路中，一个未知阻抗Z = R + jX,当测出其端电压U和通过它的电流I及其所消耗
的功率P后,
R_ P
就可计算出其电阻值R和电抗值X。其关系如下:
,Z =y , X = Vz2-R-
式中u、I、p为电压表、电流表和瓦特表的读数。
V 1
对于电感线圈L =—,对于电容器C =—
co coX
.日光灯线路如图7-3所示，图中A是日光灯管，L是镇流器，S是启辉器，C 是补偿电容器，用以改善电路的功率因数(coscp值)。
图7-3日光灯电路
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 〜500V
1
屏内
2
交流电流表
0〜5A
1
屏内
3
功率表
0-5A 0-450V
1
D34
4
自耦调压器
0-450V
1
DG01
5
镇流器、启辉器
与40W灯管配用
各1
DG09
6
日光灯灯管
220V, 40W
1
屏内
7
电容器
l|iF,|iF,
各1
DG09
8
白炽灯及灯座
220V, 15W
1〜3
DG08
9
电流插座
3
DG09
四、实验内容及步骤
图7-4 图7-5
RC串联电路
按图7-4接线。R为15W/220V的白炽灯泡， u F/450V。
经指导教师检查允许后，通电实验，记录U、Ur、Uc及P值于表7-2中。
表7-2 RC串联电路测量数据
测量值
计算值
U (V)
Ur (V)
Uc (V)
I (A)
AU (V)
C ( u F)
RL串联电路
按图7-5接线。R为15W/220V的白炽灯泡，电感为镇流器。
经指导教师检查允许后，通电实验，记录U、Ur、Ul及P值于表7-3中。
表7-3 RL串联电路测量数据
测量值
计算值
U (V)
Ur (V)
UL (V)