实验二 单相交流电路的研究
单相交流调压电路实验报告
大学电力电子技术课程设计总结报告题目：单相交流调压电路学生姓名：系别：专业年级：指导教师：年月日一、实验目的与要求(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。
(2)掌握单相交流调压电路的调试步骤和方法。
(3)熟悉单相交流调压电路各点的电压波形。
(4) 掌握直流电动机调压调速方法电力电子技术是专业技术基础课，做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告、制作电路等，进一步加深对变流电路基本原理的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础，同时也锻炼了自己的实践能力。
二、实验设备及仪器1、DT01B 电源控制屏2、DT09 转速显示3、DT15 交流电压表4、DT14 直流电流表5、DT20 电阻（900欧）6、DT04 电阻（3000欧）7、DT02 220V直流稳压电源8、DDS12单相交流调压电路触发器9、DD202 晶闸管、二极管、续流二极管、电感 10、导线若干 11、双踪示波器三、实验线路及原理1、主电路的设计所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。
交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。
此外，在高电压小电流或低电压大电流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。
本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。
由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。
①电阻负载图1、图2分别为电阻负载单相交流调压电路图及其波形。
图中的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。
在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的移相控制角进行控制就可以调节输出电压正、负半周α起始时刻（α=0），均为电压过零时刻。
在tωα=时，对VT1施加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在tωπ=时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。
实验二单相桥式全控整流电路实验电力电子技术实验
实验二单相桥式全控整流电路实验一．实验目的1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
3．熟悉NMCL—05(E)组件或NMCL—36组件。
二．实验线路及原理参见图1-3。
三．实验内容1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏；2．NMCL—33组件；3．NMCL—05(E)组件或NMCL—36组件；4．MEL－03(A)组件；5．NMCL—35组件；6．双踪示波器（自备）；7．万用表（自备）。
五．注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱（或NMCL—36组件），故NMCL-33的内部脉冲需断，以免造成误触发。
2．电阻R D的调节需注意。
若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。
3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4．NMCL-05(E)（或NMCL—36）面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。
同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。
5．逆变变压器采用NMCL—35组式变压器，原边为220V，副边为110V。
6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。
六．实验方法图1-3 单相桥式全控整流电路1．将NMCL—05(E)（或NMCL—36）面板左上角的同步电压输入接NMCL—3 2的U、V输出端），“触发电路选择”拨向“锯齿波”。
2．断开NMCL-35和NMCL-33的连接线，合上主电路电源，此时锯齿波触发电路应处于工作状态。
单相交流电路的研究实验报告
单相交流电路的研究实验报告单相交流电路的研究实验报告引言：单相交流电路是电力系统中最基本的电路之一，广泛应用于家庭、工业和商业领域。
为了深入了解单相交流电路的特性和性能，我们进行了一系列的实验研究。
本实验报告将介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果和分析。
一、实验目的本实验旨在通过实际操作和测量，研究单相交流电路的特性和性能，包括电压、电流、功率等参数的测量和分析。
二、实验装置1. 电源：使用交流电源提供电压源。
2. 变压器：将高电压转换为适用于实验的低电压。
3. 电阻箱：用于调节电路中的电阻值。
4. 电流表和电压表：用于测量电流和电压。
5. 示波器：用于观察电路中的电压和电流波形。
三、实验步骤1. 搭建单相交流电路：根据实验要求，将电源、变压器、电阻箱、电流表和电压表按照电路图连接起来。
2. 测量电压和电流：打开电源，调节变压器和电阻箱的参数，分别测量电路中的电压和电流值。
3. 记录数据：将测量到的电压和电流值记录下来，并绘制电压和电流的波形图。
4. 计算功率：根据测量到的电压和电流值，计算电路中的功率值。
5. 分析结果：根据实验数据和计算结果，分析单相交流电路的特性和性能。
四、实验结果与分析通过实验测量和计算，我们得到了一系列的实验结果。
首先，我们观察到电压和电流的波形图呈正弦波形，符合单相交流电路的特点。
其次，我们发现电路中的电压和电流存在一定的相位差，这是由于电路中的电感和电容等元件引起的。
此外，我们计算得到的功率值表明，单相交流电路在不同负载下的功率变化较大，这与负载的阻抗有关。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：单相交流电路的特性和性能受到电阻、电感和电容等元件的影响。
电路中的电压和电流呈正弦波形，且存在一定的相位差。
在不同负载下，电路的功率表现出不同的特点。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的特性和性能。
通过实际操作和测量，我们得到了电压、电流和功率等参数的实验结果，并对其进行了分析。
单相交流电路实验报告
单相交流电路实验报告单相交流电路实验报告摘要：本实验主要通过搭建单相交流电路，观察和分析电路中电流、电压和功率的变化规律，以及不同元件对电路的影响。
实验结果表明，交流电路中的电流和电压呈正弦变化，且相位差为90度。
不同电阻和电感的接入会对电路的电流和功率产生不同的影响。
1. 引言单相交流电路是电工学中的基础知识之一，了解交流电路的特性对于电路设计和故障排除都具有重要意义。
本实验通过搭建单相交流电路，以观察和分析电路中的电流、电压和功率的变化规律。
2. 实验目的- 了解单相交流电路的基本原理和特性；- 掌握测量交流电路中电流和电压的方法；- 分析不同元件对电路中电流和功率的影响。
3. 实验装置- 交流电源；- 电阻箱；- 电感；- 电压表；- 电流表；- 示波器。
4. 实验步骤4.1 搭建基本的单相交流电路，包括电源、电阻和电感。
4.2 调节交流电源的电压，使其保持在合适的范围内。
4.3 使用电压表和电流表分别测量电路中的电压和电流。
4.4 使用示波器观察电路中电压和电流的波形，并记录相关数据。
4.5 更换不同电阻和电感，观察电路中电流和功率的变化。
5. 实验结果与分析在实验过程中，我们观察到电路中的电流和电压均呈正弦变化的波形。
根据实验数据，我们可以计算出电流和电压的频率、幅值和相位差。
实验结果表明，电流和电压之间的相位差约为90度，符合理论的预期。
此外，我们还发现不同电阻和电感的接入会对电路中的电流和功率产生不同的影响。
当电阻增加时，电路中的电流减小，功率也相应减小。
而当电感增加时，电路中的电流增加，功率也相应增加。
这与电阻和电感对电流的阻碍和促进作用相吻合。
6. 结论通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的特性和变化规律。
我们通过测量和分析电流、电压和功率的变化，得出了电流和电压之间相位差为90度的结论，并且验证了电阻和电感对电路中电流和功率的影响。
7. 实验总结本实验通过搭建单相交流电路，观察和分析电路中的电流、电压和功率的变化规律，加深了对交流电路的理解。
实验二 单相交流电路
实验二单相交流电路实验目的：1.了解交流电路的基本概念和特点；2.掌握电压、电流和功率的示波器测量方法；3.理解电容和电感的作用和特性；4.学习计算功率因数的方法。
实验仪器：示波器、万用表、电阻箱、变压器、电容器、电感器。
实验原理：1.交流电路交流电路指的是由交流电源供电，且其电压或电流大小都是随时间而变化的电路。
交流电源的正负极在每个周期内交替变换，而电压和电流的大小则随着时间而变化，因此交流电路能产生周期性的变化。
交流电路的频率一般以赫兹（Hz）为单位表示，即每秒钟变换的次数。
利用示波器可以测量电压和电流、频率等信息。
对于交流电路，需要选择交流电压和电流范围，调整垂直和水平缩放，使波形显示在示波器的屏幕上。
电压和电流的RMS值即有效值，表示交流信号的能量大小。
电容是一种能够存储电荷的器件，它的特点是电压对电荷的作用。
电感是一种能够储存磁场能量的器件，它的特点是电流对磁场功率的作用。
电容和电感均会造成电路中的相位差，电容电压滞后于电流，相位差为负，而电感电压超前于电流，相位差为正。
交流电路的阻抗Z由电阻R、电感Xl和电容Xc三者共同决定：Z=[R^2+(Xl-Xc)^2]^0.5，Xl和Xc 可分别表示为2πfL和1/(2πfC)，其中f为交流电路的频率，L和C分别为电感和电容大小。
4.功率因数功率因数是指交流电路中实际功率P和视在功率S的比值，即cos(φ)=P/S，其中φ为电路中的相位差，一般由电容电流引起的相位差为正，由电感引起的相位差为负。
功率因数越高，电路的效率越高。
实验步骤：如图所示，电路由电阻箱、变压器、电容器、电感器和交流电源组成。
分别设置不同的电路参数，如电阻R、电感L和电容C，观察电路中电流和电压的波形和特征。
2.测量电路参数利用万用表分别测量电阻R、电感L和电容C的大小，并连接到电路中检查。
3.波形测量将示波器分别连接到电路中，选择交流电压和电流范围，调整垂直和水平缩放，使波形显示在示波器的屏幕上。
单相交流调压电路实验报告
单相交流调压电路实验报告单相交流调压电路实验报告引言：在现代电力系统中，交流电压的调整和稳定对于各种电气设备的正常运行至关重要。
为了实现对交流电压的调节，单相交流调压电路应运而生。
本文将介绍一次单相交流调压电路的实验过程和结果。
实验目的：本次实验的目的是通过搭建单相交流调压电路，掌握调压电路的工作原理和调压效果，并通过实验数据分析，对调压电路的性能进行评估。
实验装置：1. 交流电源：提供实验所需的交流电源，频率为50Hz，电压为220V。
2. 变压器：将输入的220V交流电压转换为所需的输出电压。
3. 整流电路：将交流电压转换为直流电压。
4. 滤波电路：对整流后的直流电压进行滤波处理，使其更加稳定。
5. 调压电路：通过调节电路中的元件，实现对输出电压的调节。
实验步骤：1. 按照实验装置的接线图，将交流电源、变压器、整流电路、滤波电路和调压电路依次连接。
2. 打开交流电源，调节变压器的输出电压，使其达到所需的实验电压。
3. 通过示波器观察输出电压的波形，并记录下波形的峰值、峰-峰值和有效值。
4. 调节调压电路中的元件，观察输出电压的变化，并记录下调节前后的输出电压值。
5. 重复步骤4，记录不同调节状态下的输出电压值，以评估调压电路的性能。
实验结果：通过实验，我们得到了以下结果：1. 输出电压的波形为直流电压，具有较小的纹波。
2. 调节电路中的元件可以实现对输出电压的连续调节，并且调节范围较大。
3. 调节电路的调压效果良好，输出电压的稳定性较高。
实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下分析：1. 变压器的作用是将输入的220V交流电压转换为所需的输出电压。
通过调节变压器的输出电压，可以实现对输出电压的初步调节。
2. 整流电路的作用是将交流电压转换为直流电压。
通过整流电路的滤波处理，可以使输出电压的纹波较小。
3. 调压电路的作用是通过调节电路中的元件，实现对输出电压的进一步调节。
通过实验数据的记录和分析，我们可以评估调压电路的性能，并对其进行优化和改进。
单相交流电路及功率因数的提高实验报告
1 实验二单相交流电路及功率因数的提高一、实验目的1. 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2. 了解日光灯电路的特点理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、原理说明 1. 交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中各支路电流和回路中各元件两端的电压满足相量形式的基尔霍夫定律即∑I0和∑U0 图1所示的RC串联电路在正弦稳态信号U的激励下电阻上的端电压RU与电路械牡缌鱅同相位当R的阻值改变时RU和CU的大小会随之改变但相位差总是保持90°RU的相量轨迹是一个半圆电压U、CU与RU三者之间形成一个直角三角形。
即URUCU相位角φacr tg Uc / UR 改变电阻R时可改变φ角的大小故RC串联电路具有移相的作用。
图1 RC串联交流电路及电压相量2. 交流电路的功率因数交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比即cosφP / S 其中φ为电路的总电压与总电流之间的相位差。
交流电路的负载多为感性如日光灯、电动机、变压器等电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率因此功率因数比较低cosφ0.5。
从供电方面来看在同一电压下输送给负载一定的有功功率时所需电流就较大若将功率因数提高如cosφ1 所需电流就可小些。
这样即可提高供电设备的利用率又可减少线路的能量损失。
所以功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。
为了提高交流电路的功率因数可在感性负载两端并联适当的电容如图2所示。
并联电容以后对于原电路所加的电压和负载参数均未改变但由于cI的出现电路的总电流I 减小了总电压与总电流之间的相位差φ减小即功率因数cosφ得到提高。
2 2 交流电路的功率因数及改善3. 日光灯电路及功率因数的提高日光灯电路由灯管R、镇流器L和启辉器S组成C是补偿电容器用以改善电路的功率因数如图3所示。
其工作原理如下当接通220V交流电源时电源电压通过镇流器施加于启辉器两电极上使极间气体导电可动电极双金属片与固定电极接触。
单相交流电路及功率因数的提高实验报告
实验二单相交流电路及功率因数的提高一、实验目的1.研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2.了解日光灯电路的特点，理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、原理说明1.交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中，各支路电流和回路中各元件两端的电压满足相量形式的基尔霍夫定律，即：工I = 0和》U = 0图1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号U的激励下，电阻上的端电压U R与电路中的电流I同相位，当R的阻值改变时，U R和U c的大小会随之改变，但相位差总是保持90°, U R的相量轨迹是一个半圆，电压U、U c与U R三者之间形成一个直角三角形。
即U = U R+ U c，相位角0= acr tg (Uc / U R)改变电阻R时，可改变$角的大小，故RC串联电路具有移相的作用。
URUc何RC串联电路图1 RC串联交流电路及电压相量2.交流电路的功率因数交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比，即：cos 0= P / S其中0为电路的总电压与总电流之间的相位差。
交流电路的负载多为感性(如日光灯、电动机、变压器等) ，电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率，因此功率因数比较低(cos 0< 0.5)。
从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定的有功功率时，所需电流就较大；若将功率因数提高(如cos 0= 1 )，所需电流就可小些。
这样即可提高供电设备的利用率，又可减少线路的能量损失。
所以，功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。
为了提高交流电路的功率因数，可在感性负载两端并联适当的电容C, 如图2所示。
并联电容C以后，对于原电路所加的电压和负载参数均未改变，但由于i c的出现，电路的总电流I减小了，总电压与总电流之间的相位差0减小，即功率因数COS0得到提高。
图2交流电路的功率因数及改善3.日光灯电路及功率因数的提高日光灯电路由灯管R、镇流器L和启辉器S组成，C是补偿电容器，用以改善电路的功率因数，如图3所示。
电工技术课内实验二 单相电路参数测量及功率因素的提高
课内实验二 单相电路参数测量及功率因素的提高一 实验目的1．掌握单相功率表的使用。
2．了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接。
3．研究日光灯电路中电压、电流相量之间的关系。
4．理解改善电路功率因数的意义并掌握其应用方法。
二 实验原理1．日光灯电路的组成日光灯由灯管，镇流器，启辉器组成，如图4.2.1所示。
日光灯管 A补偿电容 C~ 220V起辉器 S镇流器 LL I I C4.2.1日光灯的组成电路图灯管：内壁涂上一层荧光粉，灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成），用以发射电子，真空情况下充有一定的氩气与少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。
镇流器：是绕在硅钢片铁芯上的电感线圈。
它有两个作用，一是在启动过程中，启辉器突然断开时，其两端感应出一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中气体电离而起燃。
二是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相串联产生一定的电压降，用以限制、稳定灯管的电流，故称为镇流器。
实验时，可以认为镇流器是由一个小电阻和一个电感串联组成。
启辉器：是一个充有氖气的玻璃炮，内有一对触片，一个是固定的静触片，一个是用双金属片制成的U 形动触片。
动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受热后，双金属片伸张与静触片接触，冷却时又分开。
所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动开关作用。
2．日光灯点亮过程电源刚接通时，灯管尚未放电，起辉器的触片处在断开位置，此时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在启辉器的二个触片上，启辉器的两触片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流过镇流器和灯管两端的灯丝，使灯丝通电预热而发射热电子。
与此同时，由于启辉器中动、静触片接触后放电熄灭，双金属片因冷却复原而与静触片分离。
在断开瞬间镇流器感应出很高的自感电动势，它和电源电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电发出紫外线射到灯管内壁，激发荧光粉发光，日光灯就点亮了。
单相交流电路研究实验报告
单相交流电路研究实验报告一、实验目的本次实验的目的是利用实验测试单相交流电路的基本参数，例如电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等等。
此外，还需要学习并理解单相电路的工作原理、电路模型以及其它相关知识。
二、实验器材1. 万用表2. 电阻器3. 桥式整流电路板4. 模拟电表5. 计算机6. 示波器三、实验原理1. 单相交流电路单相交流电路是指由单个电源供电的电路，电压随时间的变化呈现正弦波形，频率为50Hz。
单相交流电路由交流电源、负载、开关、保险丝、插头插座等组成。
其基本电路如下所示：2. 电路参数单相交流电路的电路参数包括下列几个方面：(1). 电压单相交流电路中的电压是指正弦波形电压，即交流电压。
(2). 电流单相交流电路中的电流是指通过负载的电流。
(3). 有功功率在单相交流电路中，有功功率是指电路中产生有用功率的功率。
(4). 无功功率在单相交流电路中，无功功率是指电路中产生反馈(no-feedback)功率的功率。
(5). 视在功率在单相交流电路中，视在功率是指电路中的总功率，它等于有功功率加上无功功率。
(6). 功率因数功率因数是指有功功率与视在功率之比。
(7). 电阻电阻是指电路中任何两点间的电位差与通过该点的电流关系的比值。
单位为欧姆(Ω)。
四、实验过程1. 连接电路将电源线连接到电路板，并通过桥式整流电路板来正弦变换为直流电压，然后将其连接到测试电路上。
在这个过程中，需要使用多用途表来测量电路的电压、电流、电阻等数据。
2. 调试电路对电路进行调试，使其达到合适的工作状态，以便进行测试。
3. 测量电路参数测量电路的电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数。
四、实验结果经过测试，我们得到了单相交流电路的基本参数，结果如下：1. 电压：220V2. 电流：0.5A3. 有功功率：50W4. 无功功率：10W5. 视在功率：54W6. 功率因数：0.937. 电阻：440Ω五、实验结论通过实验，我们了解了单相交流电路的基本工作原理，学习了电路模型和其它相关知识，更加深入地理解了电路的基本参数，例如电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率以及功率因数等等。
单相交流电路
三相平衡 3 3 3
三相不平衡 1 2 3
七、思考题（预习）
1、三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？
2、复习三相交流电路有关内容， 试分析三相星形联接不对称负载在无中线情况下，当某相负载开路或短路时会出现什么情况？如果接上中线，情况又如何？
8 日光灯灯管 1
五、实验报告要求
1．实验题目、目的、内容（包括设计的实验电路和实验数据表格）；
2．整理测试数据，填入表格中；
3．回答思考题。
六、注意事项
1．正确使用各电表的接线并注意量程；
2．在实验2中，电容C一定要由小到大逐步增加并注意各电表，以防电流过大；
2、不对称三相负载作Y联接时,必须采用三相四线制接法，即Yo接法。而且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变。
倘若中线断开，会导致三相负载电压的不对称，致使负载轻的那一相的相电压过高，使负载遭受损坏；负载重的一相相电压又过低，使负载不能正常工作。尤其是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y0接法。
2． 在1的基础上设计一个利用并联电容来提高功率因数的电路，按照下表所给电容C的数值，测量电压、电流、功率和功率因数，并填入表4-1中。
表4-1
C（μF） 0 1 2.2 4.7
U（V）
I(A)
P(W)
cos?
九、实验注意事项
1、本实验采用三相交流市电，线电压为380V， 应穿绝缘良好的鞋子进实验室。实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，防止意外事故发生。
2、每次接线完毕，同学应先自查一遍， 然后由指导教师检查后，方可接通电源，必须严格遵守先断电、再接线、后通电；先断电、后拆线的实验操作原则。
实验二、交流电路参数测量与功率因数的改善
实验二、单相交流电路实验预习：一、实验目的 1、通过对R-L 串联电路及其与C 并联的单相交流电路的实际测定，查找出它们的电压、电流及功率之间的关系。
2、学习电路元件参数的测量方法（间接法测定R 、r 、L 、C 等）。
3、掌握感性负载并联电容提高功率因数的方法，并进一步理解其实质。
4、学习并掌握功率表的使用。
二、实验原理 1、R-L 串联电路LXRrSZ图1-8-1 R-L 串联电路图1-8-1表示了一个R-L 串联电路，其电感为空心线性电感。
由于空心线性电感的内阻不可忽略，这里用内阻r 与理想电感X L 串联来代替空心电感，设其总阻抗为Z S 。
根据0=∑U ，列出Lr R S R U U U U U U ++=+= 电感线圈上的正弦电压U S 将超前电流I 一个ϕ1角度，相量图如图1-8-2所示。
由相量图上的电压三角形，根据余弦定理，得：U S 2 = U R 2 +U 2 -2 U U R Cos ϕ1从而求出ϕ1，而U （R + r ）=U Cos ϕ1式中U （R + r ）=U R + U r又因为U L =U Sin ϕ1 ，这样可求得： R =U R / I 1 ； r = U r / I 1；X L =U L /L ； L =X L /ω =X L / 2πf2、研究感性负载电路提高功率因数的方法。
感性负载电路的功率因数一般比较低，为了提高电路的功率因数，常在感性负载电路的两端并联电容器，以提高电路的功率因数。
并入电容后的电压、电流相量图如图1-8-3所示。
电容支路的电流I C 在相位上超前电源电压90º（以U 为参考）。
图1-8-2 R-L 串联电路中电压、电流相量图图1-8-3 感性负载并联电容后的电流相量图R并联电容后线路的总电流 0=∑I CI I I +=1 由图1-8-3的相量图，根据余弦定理得：I 12 = I C 2 +I 2 -2 I I C COS （90º + ϕ）：式中 COS （90º + ϕ）= -Sin ϕ 。
电工实训实强电验报告
一、实验目的本次电工实训强电实验旨在通过实际操作，使学生深入了解强电设备的工作原理、安全操作规程以及故障排除方法。
通过实验，提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，培养团队协作精神。
二、实验内容1. 实验一：交流电表的使用（1）了解交流电表的结构和原理；（2）学习交流电表的正确使用方法；（3）掌握交流电表的读数方法。
2. 实验二：单相交流电路的安装与调试（1）了解单相交流电路的组成及工作原理；（2）学习单相交流电路的安装步骤；（3）掌握单相交流电路的调试方法。
3. 实验三：三相交流电路的安装与调试（1）了解三相交流电路的组成及工作原理；（2）学习三相交流电路的安装步骤；（3）掌握三相交流电路的调试方法。
4. 实验四：电气设备的安全操作规程（1）了解电气设备的安全操作规程；（2）学习电气设备的正确操作方法；（3）掌握电气设备的故障排除方法。
三、实验步骤1. 实验一：交流电表的使用（1）观察交流电表的结构，了解其工作原理；（2）按照操作规程，正确连接交流电表；（3）观察电表指针的偏转，学习读数方法。
2. 实验二：单相交流电路的安装与调试（1）根据电路图，准备所需元器件和工具；（2）按照电路图，正确连接电路；（3）检查电路连接是否正确，无误后通电调试；（4）观察电路工作情况，记录实验数据。
3. 实验三：三相交流电路的安装与调试（1）根据电路图，准备所需元器件和工具；（2）按照电路图，正确连接电路；（3）检查电路连接是否正确，无误后通电调试；（4）观察电路工作情况，记录实验数据。
4. 实验四：电气设备的安全操作规程（1）学习电气设备的安全操作规程；（2）按照操作规程，正确操作电气设备；（3）遇到故障时，学习故障排除方法。
四、实验结果与分析1. 实验一：通过实验，掌握了交流电表的使用方法，能够正确读数。
2. 实验二：通过实验，学会了单相交流电路的安装与调试，掌握了电路的基本工作原理。
3. 实验三：通过实验，学会了三相交流电路的安装与调试，了解了三相电路的特点。
实验二单相交流电路的研究
实验二 单相交流电路的研究一、实验目的1. 学习交流仪表及功率表的使用方法。
2. 验证单相正弦交流电路总电压、电流与各元件电压、电流的相量关系。
3. 日光灯电路的连接。
4. 熟悉功率因数提高的方法及功率的测量方法。
二、实验原理 1. 当正弦电流通过电阻、电感和电容串联电路时，电路两端电压相量等于各元件电压的相量之和，即C L R U U U U ++=；当正弦电压加于电阻、电感和电容并联电路时，总电流相量等于各元件中电流的相量之和，即CL R I I I I ++=。
2. 图4.1.5为日光灯电路，它由灯管A ，镇流器L 及启动器S 组成。
日光灯为预热式阴极低气压汞气放电灯，灯管两端有预热灯丝K 1，K 2，管内充有稀薄氩气和少量水银，管内壁涂有一层荧光物质。
镇流器是一个有铁芯的电感线圈。
启动器由氖气泡、电容器和外壳构成，氖气泡内装有二个电极，一个为固定电极，另一个是由热膨胀系数不同的双金属片构成、并随泡内温度变换发生形变移位的可动电极。
图4.1.5 实验原理图 图4.1.6 日光灯等效电路模型当电源接通后，启动器两极间的电压为电源电压。
两极间发生辉光放电，双金属片受热形变，与固定电极接触，形成电流通路。
这时灯管灯丝被加热而发射电子。
启动器两极接通后，辉光放电即刻停止，等金属片冷却后，两极分开，所形成的电流通路被切断。
在此瞬间，镇流器产主很高的反向电动势，加于灯管两端，迫使灯丝旁的电子在两极间运动，形成电流。
由于电子碰撞水银分子，使其电离发出紫外线，紫外线又激发内壁上的荧光物质而发出可见光。
日光灯工作时，其两极间的电压较低，且只需一定的电流．镇流器在启动后起降压限流作用。
日光灯工作时，灯管相当于一个电阻R L ，镇流器可等效为一个小电阻r 和电感L 的串联，启动器断开，整个电路可等效为一R 、L 串联电路，其电路模型如图4.1.6所示。
单相交流电路实验报告
单相交流电路实验报告单相交流电路实验报告概述：本实验旨在通过搭建单相交流电路，深入了解交流电的特性和基本原理。
通过实验，我们将探究交流电的波形特点、电压与电流的相位关系以及电路中的功率计算等内容。
实验材料：1. 电源：交流电源2. 电阻：用于限制电流流动的元件3. 电感：用于储存电能的元件4. 电容：用于储存电荷的元件5. 万用表：用于测量电压和电流的工具6. 示波器：用于观察电压和电流波形的仪器实验步骤：1. 搭建基本的单相交流电路：将电源、电阻、电感和电容按照电路图连接起来。
2. 测量电流和电压：使用万用表分别测量电路中的电流和电压值，并记录下来。
3. 观察波形：将示波器接入电路中，观察电压和电流的波形特点，并记录下来。
4. 计算功率：根据测得的电压和电流值，计算电路中的功率，并进行分析。
实验结果与分析：通过实验，我们得到了电流和电压的波形图，并进行了分析。
我们发现，交流电的电压和电流都是周期性变化的，呈现出正弦波形。
电压和电流的周期相同，且具有相同的频率。
在电路中，电流和电压之间存在相位差。
通过观察波形图，我们可以看到电流波形相对于电压波形存在一定的滞后。
这是因为电感和电容在电路中的作用，导致电路中的电流与电压之间存在相位差。
根据测得的电流和电压值，我们可以计算出电路中的功率。
功率的计算公式为P = U * I * cosθ，其中U为电压值，I为电流值，θ为电压和电流之间的相位差。
通过计算，我们可以得到电路中的实际功率值。
实验中，我们还观察到电路中的无功功率和视在功率。
无功功率指的是电路中由于电感和电容的存在而产生的无效功率，它不会对电路中的有用功率产生影响。
视在功率则是电路中的总功率，它包含了有用功率和无功功率。
通过实验，我们深入了解了交流电路的特性和基本原理。
我们了解到交流电的波形特点、电压与电流的相位关系以及功率的计算方法。
这些知识对于我们理解电路中的能量传输和电器设备的工作原理具有重要意义。
单相交流电路实验报告
单相交流电路实验报告实验目的，通过实验，掌握单相交流电路的基本原理和性能参数的测量方法，加深对交流电路的理解。
实验仪器和设备，示波器、交流电压表、直流电压表、交流电压表、电阻箱、电感箱、电容箱、电源、开关、电阻、电感、电容等元件。
实验原理：单相交流电路由交流电源、电阻、电感、电容等元件组成。
在交流电路中，电压和电流的大小和方向都会随时间而变化，因此需要引入一些新的概念和方法来描述电路的性能。
实验步骤：1. 将电路连接好，接通电源。
2. 调节示波器，观察电压波形。
3. 测量电路中的电压、电流和功率等参数。
4. 记录实验数据，进行数据分析和处理。
实验结果与分析：通过实验测量和记录，得到了电路中电压、电流和功率的波形图和参数数据。
根据实验数据，可以计算出电路中的阻抗、相位差等参数，进而分析电路的性能和特点。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的基本原理和性能参数的测量方法，掌握了实验中所用仪器的使用方法，提高了对交流电路的理解和应用能力。
实验中遇到的问题及解决方法：在实验过程中，我们遇到了一些问题，如电路连接不正确、仪器操作不熟练等，但通过仔细检查和及时调整，最终顺利完成了实验。
实验中的收获和体会：通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还提高了动手实验的能力，培养了团队合作精神和解决问题的能力，对电路实验有了更深入的认识和理解。
总结：本次实验使我们对单相交流电路有了更深入的了解，增强了对交流电路理论知识的掌握和实验操作技能，为今后的学习和科研打下了坚实的基础。
实验中的不足和改进意见：在实验中，我们发现了一些不足之处，如实验数据的记录不够详细、数据处理方法不够科学等，希望在今后的实验中能够加以改进，提高实验数据的准确性和可靠性。
通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还提高了动手实验的能力，培养了团队合作精神和解决问题的能力，对电路实验有了更深入的认识和理解。
以上就是本次单相交流电路实验的实验报告，谢谢阅读。
单相交流电路研究报告
单相交流电路研究报告本报告旨在研究单相交流电路的特性和性能。
单相交流电路是一种电力系统中常见的电路形式，其基本组成包括电源、负载和连接这两者的导线。
在本报告中，我们将探讨单相交流电路的工作原理、电流和电压的关系、功率计算等方面。
首先，让我们来了解一下单相交流电路的工作原理。
单相交流电路通过交流电源提供电流，而这个电流是不断变化的。
交流电源的电压和电流以正弦波的形式波动，其频率一般为50Hz或60Hz。
在单相交流电路中，电压和电流的波动是不同相位的。
这意味着电压强度和电流强度不会同时达到峰值。
电压和电流的关系可以用正弦函数来描述，其幅值和相位差决定了电路的特性。
其次，让我们来研究电流和电压的关系。
在单相交流电路中，电流和电压是相互关联的。
根据欧姆定律，电压和电流之间的关系可以用以下公式表示：V = I * R，其中V表示电压，I表示电流，R表示电阻。
由于交流电路中电压和电流都是随时间变化的，所以在计算电阻时需要考虑频率和相位差。
最后，让我们来探讨功率计算在单相交流电路中的应用。
功率是衡量电路性能的重要指标。
在单相交流电路中，功率可以分为有功功率和无功功率。
有功功率代表了电路中实际消耗的功率，可以用以下公式计算：P = V * I * cos(θ)，其中P表示有功功率，V表示电压，I表示电流，θ表示电压和电流之间的相位差。
无功功率则表示电路中产生的电磁场能量，无法直接转化为有用的功率。
有功功率和无功功率的综合即为视在功率，可以用以下公式计算：S = V * I。
综上所述，本报告深入研究了单相交流电路的特性和性能，包括工作原理、电流和电压的关系、功率计算等方面。
通过对单相交流电路的研究，我们可以更好地理解其工作原理和应用，为电力系统的设计和分析提供指导意义。
单向交流电路研究实验报告
单向交流电路研究实验报告实验目的本实验旨在深入理解单向交流电路的基本原理，掌握其工作机制，提高实验操作技巧和处理实验数据的能力。
通过实验，我们期望能更好地理解单向交流电路的特性和性能，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
电路原理单向交流电路是一种仅允许电流在一个方向上流动的电路。
二极管是实现单向交流电路的一种常用元件，其特性曲线表现出明显的非线性。
当交流电的正半周到来时，二极管导通，电流可以顺利通过；而当负半周到来时，二极管截止，电流无法通过。
因此，单向交流电路可以在不使用开关的情况下，实现交流电的整流。
实验设备实验所需设备包括电源、电阻、电容、二极管、电表等。
其中，电源用于提供交流电；电阻用于限制电流，保持电路稳定；电容可以改善电路的波形；二极管用于实现单向导通；电表用于测量电流和电压。
实验步骤（1）连接电路：根据电路原理图，将电源、电阻、电容、二极管和电表等设备正确连接。
（2）开启电源：开启电源后，观察并记录电表的读数，以及二极管的反应。
（3）改变输入电压：逐渐改变输入电压，观察并记录各个电压下的电流读数以及二极管的反应。
（4）换用不同型号的二极管：更换不同型号的二极管，重复上述实验步骤。
（5）整理数据：整理实验数据，分析二极管的导通电压和电流的关系。
数据记录与分析在实验过程中，我们需要记录各个电压下的电流读数以及二极管的反应。
通过分析这些数据，我们可以得出二极管的导通电压和电流的关系。
一般来说，二极管的导通电压约为0.7V，当电压超过这个值时，电流会迅速增加。
此外，我们还需比较不同型号二极管的导通电压和电流的关系，以便在实际应用中选择合适的二极管。
结论与讨论通过本次实验，我们深入了解了单向交流电路的工作原理及性能特点。
实验结果表明，二极管的导通电压约为0.7V，当电压超过这个值时，电流会迅速增加。
此外，我们还发现不同型号的二极管具有不同的导通电压和电流关系。
在实际应用中，我们可以根据实际需求选择合适的二极管以实现最佳的性能表现。
单向交流电路实验报告
单向交流电路实验报告
实验目的：
通过搭建单向交流电路，了解单向电路的特点、原理和应用，深入理解交流电路的特点和规律。
实验器材：
电源、交流电压表、电阻、电容、二极管、万用表等。
实验原理：
单向交流电路是指电流只能单向运动的交流电路，电流只能从二极管的阳极流向阴极，反向电流将会被二极管所禁止。
二极管的特殊非线性电阻称为二极管的导通电阻，其反向电阻称为反向电阻。
单向交流电路可以用来将交流信号转换成直流信号，起到整流作用。
实验步骤：
1. 按照电路图搭建单向交流电路。
2. 开启电源，调整交流电压表的电压为2V。
3. 使用万用表检测电阻的电阻值，记录在实验记录表上。
4. 使用万用表测量电容的电容值，记录在实验记录表上。
5. 测量电路中电阻、电容和二极管的电压值，记录在实验记录表上。
6. 测量电路中电阻、电容和二极管的电流值，记录在实验记录表上。
实验结果：
通过实验，我们发现当二极管处于导通状态时，电容器充电时稳定并且充电时间较短，当二极管处于截止状态时，电容器的放电时间较长，整流后的输出电压稳定且电流稳定。
结论：
通过本次实验，我们深入了解了单向交流电路的原理和特点，学习了如何搭建单向交流电路，掌握了测量电路中电阻、电容和二极管的电压值和电流值的方法。
同时，我们也发现单向交流电路具有很重要的应用，例如将交流信号转换成直流信号。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验二 单相交流电路的研究
一、实验目的
1. 学习交流仪表及功率表的使用方法。
2. 验证单相正弦交流电路总电压、电流与各元件电压、电流的相量关系。
3. 日光灯电路的连接。
4. 熟悉功率因数提高的方法及功率的测量方法。
二、实验原理
1. 当正弦电流通过电阻、电感和电容串联电路时，电路两端电压相量等于各元件电压的相
量之和，即C L R U U U U ++=；当正弦电压加于电阻、电感和电容并联电路时，总电流相量等于各元件中电流的相量之和，即C
L R I I I I ++=。
2. 图4.1.5为日光灯电路，它由灯管A ，镇流器L 及启动器S 组成。
日光灯为预热式阴极低气压汞气放电灯，灯管两端有预热灯丝K 1，K 2，管内充有稀薄氩气和少量水银，管内壁涂有一层荧光物质。
镇流器是一个有铁芯的电感线圈。
启动器由氖气泡、电容器和外壳构成，氖气泡内装有二个电极，一个为固定电极，另一个是由热膨胀系数不同的双金属片构成、并随泡内温度变换发生形变移位的可动电极。
图4.1.5 实验原理图 图4.1.6 日光灯等效电路模型
当电源接通后，启动器两极间的电压为电源电压。
两极间发生辉光放电，双金属片受热形变，与固定电极接触，形成电流通路。
这时灯管灯丝被加热而发射电子。
启动器两极接通后，辉光放电即刻停止，等金属片冷却后，两极分开，所形成的电流通路被切断。
在此瞬间，镇流器产主很高的反向电动势，加于灯管两端，迫使灯丝旁的电子在两极间运动，形成电流。
由于电子碰撞水银分子，使其电离发出紫外线，紫外线又激发内壁上的荧光物质而发出可见光。
日光灯工作时，其两极间的电压较低，且只需一定的电流．镇流器在启动后起降压限流作用。
日光灯工作时，灯管相当于一个电阻R L ，镇流器可等效为一个小电阻r 和电感L 的串联，启动器断开，整个电路可等效为一R 、L 串联电路，其电路模型如图4.1.6所示。
三、仪器设备
1. 电工实验装置（DG031）
2. MF-10型万用表
3. 功率表
四、实验内容与步骤
1. 验证正弦交流电路中总电压、电流与各元件电压、电流的相量关系。
（1）按图4.1.7接线。
调节外加电压U ＝80 V ，测出电流及各电压值，记录于表4.1.4中
图4.1.7 RLC 串联电路 图4.1.8 RLC 并联电路
表4.1.4
（2）按图4.1.8接线。
测电压及各电流值，记录于表4.1.5中。
表4-5
2. 日光灯电路连接及参数测量 （1）按图4.1.9接线（不接电容）。
合上电源闸刀，观察日光灯点燃过程。
图4.1.9 日光灯电路
（2）按表4.1.6的内容测量。
表4.1.6
（3）将并联电容由零逐渐增大，测出相应的值，记入表4-7中。
表4.1.7
五、预习内容
1．阅读简述，了解日光灯的接线及工作原理。
在图4.1.5电路中，如1，2之间断线，用万用表交流挡带电查找故障时，将表笔一端固定在6，那么U 61与U 62为多少？
2．写出计算日光灯等效参数R L 、r 、L 和电路功率因数cos ϕ的公式。
六、报告要求
1．根据实验内容1分别画出C
L R U U U U ++= 、C L R I I I I ++=的相量图。
2．完成表4.1.6、表4.1.7中的各项计算。
3．在同一坐标纸上绘制I = f I （C ）及cos ϕ = f （C ）的曲线图，并进行分析。
4．日光灯支路的功率因数是多少？并联电容后，对其有无影响？ 思考题
1． 在交流电路中，基尔霍夫的两大定律的含义是什么？在形式上与直流电路有何差异？
直流：在任何时刻，流入任一结点的电流（电压）代数和恒为零 交流：在任何时刻，流入任一结点的电流（电压）矢量和恒为零
2． 日光灯电路中启辉器的作用是什么？若实验时无启辉器，你能否点燃日光灯？试简要
说明。
启辉器由双金属片组成，电路接通后，供电电压 通过填充气体引起辉光放电。
由于两种金属片热膨胀系数不同，缓慢加热的接触片产生了相对弯曲，当接触片碰在一起时，通过镇流器和灯丝形成了串联电路，使一个相当强的电流将灯丝迅速加热。
金属片接触后，辉光放电结束，金属片开始冷却，接触点弹开，电路断开连接，灯光点燃 3． 为什么可用并联电容的方法提高功率因数？串联电容行不行？试分析之。
电感和电容的 无功功率是异号的，在感性电路中并联电容，可以降低无功功率，提高功率因数； 串联电容也可以提高功率因数，因为串联电容也可以降低无功功率，提高功率因数，但是负载上的电压改变流入。
4．在实验中，并入电容之后，灯管中流过的电流和消耗的功率变不变？总功率因数变不变？为什么？
并联电容后，灯管两端的电压不变，电流也不改变，消耗的功率不变； 总功率因数会因为总无功功率减小而提高。
实验三 三相电路
一、实验目的
1. 掌握三相四线制电源的构成和使用方法。
2. 掌握对称三相负载的线电压与相电压、线电流与相电流的关系。
3. 了解中线在供电系统中的作用。
4. 学习三相功率的测量。
二、实验原理
1．负载星形联接（如图4.1.10所示)： I L =I P
当负载对称时：P L 3U U =
当负载不对称时： （1) 有中线：P L 3U U =
（2) 无中线：各相电压有的过高，有的过低，在实验中注意观察。
2．负载三角形联接(如图4.1.11所示)： U L =U P
当负载对称时：P L 3I I =
当负载不对称时，各相电流不对称。
3．三相负载接线原则
联接后加在每相负载上的电压应等于其额定值。
4．三相功率的测量
在三相电路中，三相负载消耗的总功率等于各相负载消耗的功率之和。
测量三相负载的功率可根据具体情况，分别采用一表法、二表法和三表法。
一表法：适用于三相对称负载。
不管Y 接或∆接，只要能测量其中任一相负载的功率，则三相总功率为该值的三倍。
二表法：适用于三相三线制系统，不管负载对称与否和采用什么接法。
三表法：适用于任何三相负载。
只要各相负载的电压电流均可测量。
三相四线制系统中只能用三表法测量三相功率，无论负载是否对称。
三、仪器设备
1．电工实验装置 2．功率表
四、实验内容与步骤 1．测量电源电压
本实验采用线电压为220 V 的三相交流电源。
测量该电源的线电压U AB 、U BC 、U CA 和相电压U AO 、U BO 、U CO ，并记录于表4.1.8中。
表4.1.8
2．测量Y 形接法各种负载情况下的电压、电流
按图4.1.10接线。
根据以下4种情况分别测量各线电压、各相电压、各相电流、两中点间电压U OO'，记录于表4.1.9中。
（1）Y 形对称有中线：每相开3盏灯。
（2）Y 形不对称有中线：各相灯数分别为1、2、3盏。
观察灯泡亮度有无变化。
（3）Y 形对称无中线：除去中线，每相开3盏灯。
（4）星形不对称无中线：各相灯数分别为1、2、3盏，观察灯泡亮度有无变化，有何规律。
表4.1.9星形接法数据表
称 A
B
C O
图4.1.10 Y 接电路
A
B C 图4.1.11 ∆接电路
3．三相功率的测量
（1）在有中线情况下，用三表法测三相负载对称及不对称时的功率，将测量数据记录于表4.1.10中。
（2）在无中线情况下，用二表法测三相负载对称及不对称时的功率，将测量数据记录于表4.1.10中。
表4.1.10
*4．设计性实验：三相交流电的相序指示器
现有40 W/220 V的灯泡4个，2 μF/450 V的电容1个，试设计一个三相交流电的相序指示器，要求用灯泡的亮度差异判断A、B、C三相电源的相序。
画出该实验的电路图，说明原理，并判断实验台上电源的相序是否正确。
注意：（1）实验台上的线电压是380 V，灯泡的耐压是250 V，将两个灯泡串联可以提高其耐压。
不正确的设计可能会损坏灯泡！
（2）将电路图和实验方案交由指导教师审查通过后，方可允许进行实验。
五、预习内容
1．阅读教材中的有关负载两种联接方式和三相四线制中线作用的内容。
2．阅读第2章中有关三相功率的测量方法。
3．根据所测项目，画好记录表格。
六、报告要求
1．根据测试数据，说明对称三相电路中线电压与相电压、线电流与相电流的数量关系。
2．根据实验中观察到的现象，总结中线的作用。
思考题
1．三相不对称负载作星形联接时，为什么要有中线？中线能否装开关或保险？
2．已知负载的额定电压为220 V，若电源线电压为380 V，此时负载应作何种连接？为什么？若电源线电压为220 V，又应如何连接？
3．为什么二瓦计法可以测量三相三线制电路中负载所消耗的总功率？测量三相负载的功率时，在什么条件下用二瓦计法或三瓦计法？。