正弦稳态交流电路相量的研究实验报告
正弦稳态交流电路的研究实验报告
正弦稳态交流电路的研究实验报告正弦稳态交流电路的研究实验报告摘要：本实验旨在研究正弦稳态交流电路的特性。
通过构建不同类型的交流电路并测量其电流、电压以及功率等参数，我们了解到正弦稳态电路的频率响应、电流相位差、电压波形以及功率因数等重要特性。
实验结果表明，正弦稳态交流电路具有较好的稳定性和可靠性，适用于各种电力应用。
1. 引言正弦稳态交流电路是电力系统中最常见和重要的一类电路，广泛应用于发电、输电、变电等领域。
了解正弦稳态电路的特性对于电力工程师和电子技术研究者至关重要。
2. 实验原理本实验涉及了正弦稳态电路的基本原理，包括交流电路的频率响应、电流相位差、电压波形以及功率因数等。
2.1 交流电路的频率响应实验中我们构建了一个简单的RLC串联电路，通过改变输入交流信号的频率，测量电路中的电流和电压，来研究电路的频率响应。
2.2 交流电路的电流相位差通过在电路中添加电阻和电感元件，我们测量了电路中电流和电压之间的相位差，并分析了相位差对电路性能的影响。
2.3 交流电路的电压波形实验中我们使用示波器测量了电路中的电压波形，并观察了不同电路元件对电压波形的影响。
2.4 交流电路的功率因数通过测量电路中的有功功率和视在功率，我们计算了电路的功率因数，并探讨了功率因数对电路效率的影响。
3. 实验过程及结果我们按照实验原理部分所述方法搭建了正弦稳态交流电路，并进行了一系列测量。
3.1 频率响应实验在实验中，我们改变了输入交流信号的频率，测量了电路中的电流和电压。
实验结果显示，电路对不同频率的输入信号有不同的响应。
3.2 电流相位差实验通过添加电感元件和电阻元件，我们测量了电路中电流和电压之间的相位差。
实验结果表明，电路中的电感元件会导致电流滞后于电压。
3.3 电压波形实验我们使用示波器测量了电路中的电压波形，并观察了不同电路元件对电压波形的影响。
实验结果显示，电路中的电感元件会导致电压波形发生畸变。
3.4 功率因数实验通过测量电路中的有功功率和视在功率，我们计算了电路的功率因数。
正弦稳态交流电路相量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除正弦稳态交流电路相量实验报告篇一：《模电实验报告》正弦稳态交流电路向量的研究实验四正弦稳态交流电路向量的研究班级：_计算机科学与技术五班姓名：学号：520日期：篇二：正弦稳态交流电路相量的研究电路实验报告九实验日期：20XX.12.12实验名称实验班级姓名学号同组同学指导老师一：实验目的1．研究正弦稳态交流电路中电压.电流向量之间的关系。
2．掌握日光灯电路的接线。
3．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.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，他们之间的关系满足向量形式的基尔霍夫定律，既∑I=0和∑RuuRucu=0.9-1Rc串联电路2.图9-1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 的向量轨迹是一个半圆。
u﹑uc与uR三者形成一个直角形的电压三角形，如图9-2所示。
R值改变时，也该表φ角的大小，从而达到移相的目的。
9-2相量图3.日光定线路如图9-3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（cosφ值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
图三：实验设备四：实验内容1.按图9-1接线，R为220V﹑25w的白炽灯泡，电容器为4.7Μf/450V。
经指导老师检查后，接通试验台电源，将自耦调压器输出（即u）调至220V。
记录u﹑uR﹑uc值，验证电压三角形关系。
2.日光灯接线与测量。
按图9-4接线。
经指导教师检查后接通试验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉器电量为止，记下三表的指示值。
然后将电压调至220V，测量功率p，电流I，电压u,uL,uA等值，验证电压﹑电流向量关系。
4.并联电路——电路功率因数的改善。
按图9-5组成试验线路。
经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表，电压表读数。
正弦稳态交流电路相量的研究实验
正弦稳态交流电路相量的研究实验
正弦稳态交流电路相量的研究实验
研究实验是一种从实际实验出发，用实际的电路构建和测量，以解决问题和探索新的机制的研究方法。
本文将介绍一种研究正弦稳态交流电路相量的研究实验过程，包括实验准备、实验操作、实验结果分析和实验结论等各个部分。
一、实验准备：
1、实验仪器：多功能实验电源、电阻测试仪、万用表、数字多用表、交流电压表、电子元件测试仪等。
2、实验电路：正弦稳态交流电路。
3、实验耗材：各种电阻、电容、变压器及相关电子元件等。
二、实验操作：
1、根据实验电路结构图，进行电路构建，注意接线的次序，确保电路的正确性。
2、将多功能实验电源调节至所需电压，使用电阻测试仪测量每条线路内的线路电阻，以确保电阻值的正确性。
3、使用万用表测量各相电压，使用数字多用表测量电流，以确保电压和电流的正确性。
4、使用交流电压表测量正弦波频率。
5、使用电子元件测试仪测量元件之间的相量。
三、实验结果分析：
1、通过测量电压和电流值，计算每条线路的有功功率、无功功
率和视在功率。
2、计算各相电压、电流和功率之间的相位差，以确定不同电压和电流间的相量。
3、通过计算不同元件之间的相量，得出正弦波频率的测量结果，以确定不同相量之间的差异。
四、实验结论：
通过上述实验可以得出，正弦稳态交流电路相量的测量结果与理论值接近，可以得出正弦稳态交流电路在实际情况下的表现与理论上的理论相符。
正弦稳态交流电路相量的研究实验报告
正弦稳态交流电路相量的研究实验报告实验目的。
本实验旨在通过对正弦稳态交流电路相量的研究，探索交流电路中电压和电流的相量特性，加深对交流电路中相量概念的理解，并验证相关理论知识。
实验原理。
正弦稳态交流电路是指在电压和电流都是正弦波的情况下，电路中各个元件的电压和电流也是正弦波，并且频率相同、相位差不变。
在正弦稳态交流电路中，电压和电流的相量可以用复数表示，其中实部表示电压或电流的幅值，虚部表示相位差。
电压和电流的相量之间存在幅值比和相位差的关系。
实验仪器和材料。
1. 交流电源。
2. 电阻、电感、电容等元件。
3. 示波器。
4. 万用表。
5. 直流电源。
6. 信号发生器。
实验步骤。
1. 搭建正弦稳态交流电路，包括电压源、电阻、电感和电容等元件。
2. 连接示波器，观察电压和电流的波形，并测量其幅值和相位差。
3. 调节信号发生器的频率，观察电压和电流的波形随频率变化的规律。
4. 断开交流电源，接入直流电源，观察电压和电流的波形，并测量其幅值和相位差。
5. 记录实验数据，并进行数据处理和分析。
实验结果。
通过实验观测和数据处理，得出以下结论：1. 在正弦稳态交流电路中，电压和电流的相量可以用复数表示，实部表示幅值，虚部表示相位差。
2. 电压和电流的相量之间存在幅值比和相位差的关系，符合正弦函数规律。
3. 频率对电压和电流的相量有影响，频率增大时，电压和电流的相量幅值减小，相位差增大。
4. 在直流电源下，电压和电流的相量均为实数，相位差为零。
实验分析。
通过本实验的研究，加深了对正弦稳态交流电路中相量的理解，验证了相关理论知识。
实验结果表明，电压和电流的相量在交流电路中具有一定的规律性，频率对相量也有一定的影响。
这对于进一步研究交流电路、分析电路性能具有一定的指导意义。
结论。
本实验通过对正弦稳态交流电路相量的研究，验证了电压和电流的相量在交流电路中的特性，加深了对相量概念的理解。
同时，实验结果对于进一步研究交流电路、分析电路性能具有一定的指导意义。
正弦稳态交流电路相量的研究实验报告
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. 掌握日光灯线路的接线。
3. 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. 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。
图4-1 RC 串联电路2. 图4-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，U R 与U C 保持有90º的相位差，即当 R 阻值改变时，U R 的相量轨迹是一个半园。
U 、U C 与 U R 三者形成一个直角形的电压三角形，如图4-2所 示。
R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到移相的目的。
3. 日光灯线路如图4-3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（cos φ值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
图4-3 日光灯线路序号 名称 数量 备注1 电源控制屏（调压器、日光灯管） 1 DG01或GDS-012 交流电压表 1 D36或GDS-113 交流电流表 1 D35或GDS-124 三相负载 1 DG08或GDS-06B5 荧光灯、可变电容 1 DG09或GDS-096 起辉器、镇流器、电容、电门插座DG09或GDS-097 功率表 1 D34或GDS-13220VL S A CRjXcUcU R IU RU U cI φֹ四、实验内容1. 按图4-1接线。
R为220V、15W的白炽灯泡，电容器为4.7μF/450V。
经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出(即U)调至220V。
记录U、U R、U C值，验证电压三角形关系。
2. 日光灯线路接线与测量。
图4-4（1）按图4-4接线。
（2）经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚刚启辉点亮为止，记下三表的指示值。
4正弦稳态交流电路相量的研究1(精)
实验四正弦稳态交流电路相量的研究
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．掌握RC串联电路相量轨迹及其作移相器的应用。
二、原理说明
1．在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路中的电流值，用交流电压表测得回路中各元件两端电压值，他们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即和。
2．如图5-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号的激励下，与保持有的相位差，即当阻值R改变时，的相量轨迹是一个半圆，、与三者形成一个直角的电压三角形(见图5-2。
R值改变时，可改变角的大小，从而达到移相的目的。
图5-1 RC串联电路图5-2 RC串联电路的相量轨迹
三、实验设备
1.电源：三相交流电源
2.负载：白炽灯
3.测量仪表：交流电压表
四、实验步骤
1.验证电压三角形关系
用两只白炽灯泡和4.3的电容器组成如图5-1所示的实验电路，按下绿色按钮开关，调节三相交流电源调压器至220V，验证电压三角形关系，记入表5-1：
负载数据测量值验证三角形关系
两只灯泡串联
两只灯泡并联
表5-1
五、实验注意事项
六、实验报告
1．根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。
正弦稳态交流电路相量的研究
实验三正弦稳态交流电路相量的研究一、实验目的1．研究正弦稳态交流电路中的电压、电流相量之间的关系。
2．掌握日光灯电路的接线。
3．理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、实验内容1．用一只220V，15W的白炽灯泡和4μF/450V电容器组成如图3-1（a）所示的实验电路，经指导教师检查后，接通市电，将自耦调压器输出调至220V。
记录U，U R，U C的值（有效值），如表3-1所示，形成电压三角形关系，如图3-1（b）所示。
图3-1 RC串联电路表3-1 实验数据记录表2．日光灯电路接线与测量。
按图3-2组成电路，经指导教师检查后接通市电交流220V 电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉点亮为止，记下三表的指示值，然后将电压调至220V，测量功率P，电流I，电压U，U L，U A等值，如表3-2所示，表明电压、电流相量关系。
- 1 -- 2 - 图3-1 日光灯实验电路表3-2 实验数据记录三、实验注意事项1．本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。
2．功率表要正确接入电路，读数时要注意量程和实际读数的折算关系。
3．电路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良好。
四、实验报告1．完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。
2．根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。
3．讨论改善电路功率因数的意义和方法。
4．装接日光灯电路的心得体会及其他。
五、思考题1．参阅相关资料，了解日光灯的启辉原理。
2．在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮；或用一只启辉器去点亮多只同类项的日光灯，这是为什么？。
正弦稳态交流电路相量研究实验报告
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.掌握日光灯线路的接线。
3.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
I二、原理说明R U1. 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得jXc 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U R Uc霍夫定律，即。
路2.图 4-1 所示的 RC串联电路，在正弦稳态信号U 的鼓励下， U R与 U C保持有 90o 的相位差，即当R 阻值改变时， U R的相量轨迹是一个半园。
U、U C与U R三者形成一个直角形的电压三角形，如图4-2 所示。
R 值改变时，可改变φ角的大小，从而到达移相的目的。
图图4-1 RC 串联电IU Rφ图 4-2相量UU c3.日光灯线路如图 4-3 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〔 cosφ值〕。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
SAL C220V图 4-3 日光灯线路三、仪表设备及所选用组件箱序号名称数量备注1 电源控制屏〔调压器、日光灯管〕 1 DG01或 GDS-012 交流电压表 1 D36 或 GDS-113 交流电流表 1 D35 或 GDS-124 三相负载 1 DG08 或 GDS-06B5 荧光灯、可变电容 1 DG09或 GDS-096 起辉器、镇流器、电容、电门插DG09或 GDS-09 座7 功率表 1 D34 或 GDS-13四、实验内容1. 按图 4-1 接线。
R 为 220V 、 15W 的白炽灯泡，电容器为μ F/450V 。
经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出 (即 U)调至 220V 。
记录 U 、U R 、U C 值，验证电压三角形关系。
表 4-1 验证电压三角形关系测量 值计算值〔 〕U R 〔 〕 C 〔 〕U ′〔与 U R ，U C 组成 Rt △〕 △ U = U ′－ U△U/U 〔 %〕U VV U V 2〕〔V 〕〔 U ′ = U R U C2. 日光灯线路接线与测量。
正弦稳态交流电路相量实验报告
正弦稳态交流电路相量实验报告正弦稳态交流电路相量实验报告导言：在电路实验中，正弦稳态交流电路是一种常见且重要的电路。
它由电源、电阻、电感和电容等元件组成，能够实现电能的传输和转换。
本实验旨在通过实际操作，探究正弦稳态交流电路中的相量特性，并分析其对电路性能的影响。
实验目的：1. 了解正弦稳态交流电路的基本原理和特性；2. 学习如何使用相量法分析电路；3. 掌握相量法在电路分析中的应用。
实验仪器和材料：1. 交流电源2. 电阻、电感、电容等元件3. 示波器4. 万用表实验步骤：1. 搭建正弦稳态交流电路，包括电源、电阻、电感和电容等元件。
确保电路连接正确，并注意安全。
2. 使用示波器测量电路中的电压和电流波形，并记录数据。
3. 利用万用表测量电路中的电压和电流值，并记录数据。
4. 根据测量数据，计算电路中的功率、电阻、电感和电容等参数。
5. 使用相量法分析电路，绘制电压和电流的相量图，并进行相量运算。
6. 分析实验结果，探讨电路中各元件对电路性能的影响。
实验结果与分析：通过实验测量和计算，得到了电路中的电压、电流、功率等参数。
利用相量法分析电路，绘制了电压和电流的相量图，并进行了相量运算。
通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：1. 电阻对电路的电压和电流波形没有相位差，且大小与电流成正比。
2. 电感对电路的电压和电流波形存在90度的相位差，且电压超前电流90度。
3. 电容对电路的电压和电流波形存在90度的相位差，且电流超前电压90度。
4. 电路中的功率是电压和电流的乘积，且功率因数是功率与视在功率的比值。
结论：通过本次实验，我们深入了解了正弦稳态交流电路的相量特性，并学会了使用相量法分析电路。
实验结果表明，电路中的电阻、电感和电容等元件对电路的电压、电流和功率等参数有着不同的影响。
掌握了这些特性和方法，我们能够更好地设计和优化电路，提高电路的性能和效率。
展望：正弦稳态交流电路是电路学习中的重要内容，本实验只是对其进行了初步的探究。
正弦稳态交流电路相量的研究实验报告
一、实验目的1.通过测量，计算变压器的各项参数。
2. 学会测绘变压器的空载特性与外特性二、原理说明1. 图6-1为测试变压器参数的电路。
由各仪表读得变压器原边（AX，低压侧）的U1、I1、P1及付边（ax，高压侧）的U2、I2，并用万用表R×1档测出原、副绕组的电阻R1和R2，即可算得变压器的以下各项参数值：2. 铁芯变压器是一个非线性元件，铁心中的磁感应强度B决定于外加电压的有效值U。
当副边开路（即空载）时，原边的励磁电流I10与磁场强度H成正比。
在变压器中，副边空载时，原边电压与电流的关系称为变压器的空载特性，这与铁芯的磁化曲线（B-H曲线）是一致的。
空载实验通常是将高压侧开路，由低压侧通电进行测量，又因空载时功率因数很低，故测量功率时应采用低功率因数瓦特表。
此外因变压器空载时阻抗很大，故电压表应接在电流表外侧。
3. 变压器外特性测试。
为了满足三组灯泡负载额定电压为220V的要求，故以变压器的低压(36V)绕组作为原边，220V 的高压绕组作为副边，即当作一台升压变压器使用。
在保持原边电压U1(＝36V)不变时，逐次增加灯泡负载（每只灯为15W），测定U1、U2、I1和I2，即可绘出变压器的外特性，即负载特性曲线U2＝f(I2)。
三、实验设备四、实验内容1. 按图6-1线路接线。
其中A、X为变压器的低压绕组，a、x 为变压器的高压绕组。
即电源经屏内调压器接至低压绕组，高压绕组220V接ZL即15W的灯组负载（3只灯泡并联），经指导教师检查后方可进行实验。
2. 将调压器手柄置于输出电压为零的位置（逆时针旋到底），合上电源开关，并调节调压器，使其输出电压为36V。
令负载开路及逐次增加负载。
实验完毕将调压器调回零位，断开电源。
3 调节调压器输出电压，使U1从零逐次上升到1.2倍的额定电压(1.2×36V)，分别记下各次测得的U1，U20和I10数据，记入自拟的数据表格，用U1和I10绘制变压器的空载特性曲线。
《模电实验报告》正弦稳态交流电路向量的研究
实验四正弦稳态交流电路向量的研究班级：_计算机科学与技术五班姓名：学号： 520 日期：1.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.掌握日光灯线路的接线。
3.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
2.实验原理1. 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∑İ=0和∑Ů =0.2.图2-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号Ů的激励下, ŮR与ŮC保持有900的相位差，即当R阻值改变时，ŮR的相量轨迹是一个半圆。
Ů、ŮR与ŮC三者形成一个直角形的电压三角形，如图2-2所示。
R值改变时，可改变ϕ角的大小，从而达到移相的目的。
图2-1 图2-23.日光灯线路如图2-3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Cos值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
电路的功率因数（ϕ3. 实验内容和步骤1、按图16-1接线。
R 为220V 、15W 的白炽灯，电容器为3Uf/450V 。
经指导教师检查后，接通实验电源，将自耦调压器输出（即U ）调制220V 。
记录U 、U R 、U C 值，验证电压三角形关系。
2、日光灯线路接线与测量。
按图2-4接线。
经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓缓增大， 直到日光灯刚启辉点亮为止，记下三表得指示值。
然后将电压调节至220V ，测量功率P ，电流I ，电压U ，U L ，U A 等值，验证电压、电流向量关系。
图2-43、并联电路——电路功率因数的改善。
按图2-5组成实验电路。
测 量 值计算 值U(V)U R (V)U C (V)U’(与U R ，U C 组成Rt △)（U’=22C R U U +）△ U=U’-U(V) △U/U (%)测 量 数 值计 算 值P(W)ϕCosI(A)U(V)U L (V)U A (V)r(Ω)ϕCos启辉值正常工作值图2-5经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出调制220V ，记录功率表、电压表和电流表的读数。
实验三 正弦稳态交流电路相量研究
实验三 正弦稳态交流电路相量研究一、 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。
二、2. 掌握日光灯线路的接线。
三、 3. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
四、原理说明1. 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(I=0和(U=0 。
2．图3-1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900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 三者形成一个直角的电压三角形, 如图3-2所示。
R 值改变时, 可改变(角的大小, 从而达到移相的目的。
五、 3. 日光灯线路如图3-3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（COS(值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
六、 实验设备SC220V LU图3-2图3-32 交流电流表0~5A 1 D323 功率表 1 D344 自耦调压器 1 DG015 镇流器、启辉器与40W灯管配用各1 DG096 日光灯灯管40W 17 电容器1μF, 2.2μF,4.7μF/500V 各1 DG098 白炽灯及灯座220V, 15W 1~3 DG089 电流插座 3 DG09七、实验内容1. 按图3-1接线。
R为220V﹑15W的白炽灯泡, 电容器为4.7UF/450V。
经指导教师检查后,接通实验台电源, 将自耦调压器输出（即U）调至220V。
记录U﹑UR﹑UC值, 验证电压三角形关系。
测量值计算值U（V）UR （V）UC（V）U'（与UR'+ UC组成）U'=22R CU U+∆U=U'-U（V）∆U/U（%）220 214.2 47.03 219.3 -0.7 -0.322.日光灯线路接线与测量按图3-4接线。
正弦稳态交流电路相量的研究
正弦稳态交流电路相量的研究在现代电路的世界里，交流电可谓是一位超级明星！如果你对它不太熟悉，那可真是大大错过了一个精彩的领域。
交流电的特点就是它的电流和电压会随着时间周期性地变化，像是在跳舞一样，真是好看得很！而其中，相量就是这场舞会的舞者，它帮助我们简单明了地理解电路的表现。
1. 认识相量1.1 什么是相量？相量，听上去是不是有点高大上？其实，简单来说，相量就是把交流电的变化用一个“向量”的方式表现出来。
就像你在街上走，可能东张西望，但一旦你确定了方向，那就是你的“相量”！在电路中，相量不仅告诉我们电流和电压的大小，还能给出它们之间的相位关系。
你想想，如果两个人在跳舞，没对好步伐，那可真是闹笑话！1.2 相量的好处相量的最大好处就是能把复杂的交流电现象简化成简单的数学问题。
电路分析中，尤其是涉及到正弦波的时候，相量的运用简直就像是给电路装上了飞速的“火箭”。
通过相量，我们可以轻松搞定那些看似复杂的电压和电流之间的关系，真是省时省力，完美得不要不要的！2. 相量的计算2.1 如何计算相量？我们先从基本的出发点来看看相量的计算。
电流和电压的表达式通常是这样的：( I(t) = I_m sin(omega t + phi) ) 和 ( V(t) = V_m sin(omega t + theta) )。
这里的 ( I_m ) 和( V_m ) 就是电流和电压的最大值，而 ( phi ) 和 ( theta ) 是相位角。
要是把这两位放在一起，那就能形成一个有趣的“相量图”！简单来说，只需把这些信息转化为相量，计算时就能把时间因素“抛弃”，留下一些非常有趣的结果。
2.2 相量的运算说到运算，相量也有自己的法则。
比如说，加法运算就像两个朋友一起分担烦恼，简单得很！如果有两个电流相量 ( I_1 ) 和 ( I_2 )，那么它们的合成相量就是 ( I = I_1 +I_2 )。
而乘法就有点儿复杂了，不过没关系，这就像调配鸡尾酒，各种成分混合之后，才会有令人惊喜的味道。
正弦稳态交流电路相量的研究实验工作报告
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. 掌握日光灯线路的接线。
3. 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. 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。
图4-1 RC 串联电路2. 图4-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，U R 与U C 保持有90º的相位差，即当R 阻值改变时，U R 的相量轨迹是一个半园。
U 、U C 与 U R 三者形成一个直角形的电压三角形，如图4-2所 示。
R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到 移相的目的。
图4-2 相量图 3. 日光灯线路如图4-3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（cos φ值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
图4-3 日光灯线路四、实验内容1. 按图4-1接线。
R 为220V 、15W 的白炽灯泡，电容器为4.7μF/450V 。
UcU R经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出(即U)调至220V 。
记录U 、U R 、U C 值，验证电压三角形关系。
2. 日光灯线路接线与测量。
图4-4（1）按图4-4接线。
（2）经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚刚启辉点亮为止，记下三表的指示值。
（3）将电压调至220V ，测量功率P ，电流I ，电压U ，U L ，U A 等值，验证电压、电流相量关系。
3. 并联电路──电路功率因数的改善。
图4-5（1）按图4-5组成实验线路。
（2）经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V ，记录功率表、电压表读数。
（3）通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。
正弦稳态交流电路相量的研究实验报告
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. 掌握日光灯线路的接线。
3. 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. 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。
图4-1 RC 串联电路2. 图4-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，U R 与U C 保持有90º的相位差，即当 R 阻值改变时，U R 的相量轨迹是一个半园。
U 、U C 与 U R 三者形成一个直角形的电压三角形，如图4-2所 示。
R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到 移相的目的。
图4-2 相量图 3. 日光灯线路如图4-3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（cos φ值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
UcU R图4-3 日光灯线路三、仪表设备及所选用组件箱四、实验内容1. 按图4-1接线。
R为220V、15W的白炽灯泡，电容器为4.7μF/450V。
经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出(即U)调至220V。
记录U、U R、U C值，验证电压三角形关系。
表4-1 验证电压三角形关系2. 日光灯线路接线与测量。
图4-4（1）按图4-4接线。
（2）经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚刚启辉点亮为止，记下三表的指示值。
（3）将电压调至220V，测量功率P，电流I，电压U，U L，U A等值，验证电压、电流相量关系。
表4-2 日光灯线路3. 并联电路──电路功率因数的改善。
图4-5（1）按图4-5组成实验线路。
（2）经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表、电压表读数。
（3）通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。
正弦稳态交流电路相量的研究(电工学)
正弦稳态交流电路相量的研究一、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. 掌握日光灯线路的接线。
3. 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. 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中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。
2. 图2-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，R U 与C U 保 持90º的相位差，R 阻值改变时，RU 的 相量轨迹是一个半园。
U 、CU 与R U 三 者形成一个直角形的电压三角形，如图 2-2所示。
当R 值改变时，可改变φ角 的大小，从而达到移相的目的。
3. 日光灯线路如图2-3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（cos φ值）。
有关日光灯的工作原理请自行查阅有关资料。
三、实验设备图I C U 图2-1 接N U图2-2图2-3四、实验内容1. 按图2-1 接线。
R 为220V 、15W 的白炽灯泡，电容器为4.7μF/500V 。
接通实验台电源， 将自耦调压器输出（电源相电压U）调至220V 。
测量并记录U 、U R 、U C 值，验证电压三角形关系。
表2-12. 日光灯线路接线与测量。
调节电源相电压小于100V 。
按图2-4接线，认真检查接线确认无误后接通电源，调节电源电压使其缓慢增大，直到日光灯刚启辉点亮（且保持亮的状态）为止，将各测量值记入表2-2第一行。
然后将电压调至220V ，使电路处于正常工作状态，测量、记录相应数值。
3. 并联电路──电路功率因数的改善。
按图2-5组成实验线路。
认真检查接线确认无误后，接通电源（220V ），将电路处于正常工作状态下的各测量值记入表2-3中。
其中通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。
S接N五、实验注意事项1. 本实验用交流市电220V ，务必注意用电安全。
实验正弦稳态交流电路相量的的研究
信息学院电路实验室
沈阳建筑大学信息学院实验中心
1
实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验目的 实验原理 实验内容 实验注意事项 实验报告要求
沈阳建筑大学信息学院实验中心
2
实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
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 通过日光灯电路的设计，培养实践技能 了解交流电路功率因素的意义，掌握提 高功率因素的方法
沈阳建筑大学信息学院实验中心 6
实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验注意事项：
功率表要正确接入线路，注意观察电 压表读数，不能超过220V，以免烧坏 功率表 本实验用交流市电220V，务必注意人 身安全
沈阳建筑大学信息学院实验中心
7
实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验报告要求：
画出实验电路，自拟表格纪录实 验数据 计算出不接电容和接入不同值的 电容时的功率因数
沈阳建筑大学信息学院实验中心
8
设计一只白炽和4灯泡和4µf/450V电容器组成 电路，设计实验数据记录表格 设计日光灯电路，选择所需实验设备仪表、适 当的元件参数，设计实验数据记录表格 测量日光灯起辉点亮时的电压，并记录日光灯 的电流、电压值以及日光灯的功率及功率因数 给日光灯输入220V的电压，测量日光灯的电流、 功率值；测量日光灯回路中的各元件的电压， 并计算功率因数。
沈阳建筑大学信息学院实验中心 3
实验原理： 日光灯启动器
实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
玻璃泡 外罩
引线脚
沈阳建筑大学信息学院实验中心 4
实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验六 正弦稳态交流电路相量的研究
实验六正弦稳态交流电路相量的研究一、实验目的1. 了解交流电路中的相量概念。
2. 掌握相量合成、加减、旋转的方法。
3. 学会使用矢量图解法求解交流电路问题。
二、实验原理交流电路所涉及的量大都是随时间而变化的量，如电压、电流等。
在正弦稳态下，这些随时间而变化的量可以用相量来代替，从而方便地进行计算和分析。
对于一般的随时间而变化的量 a(t)，其相量可以表示为：$A=\frac{2}{T}∫^{T/2}_{-T/2} a(t)cosω_0tdt+j \frac{2}{T}∫^{T/2}_{-T/2}a(t)sinω_0tdt$其中 $T=\frac{2π}{ω_0}$ 为一个周期，$ω_0=\frac{2π}{T}$ 为角频率。
这里所求的相量 A 是一个复数，它的实部表示信号在电路中的电压或电流的有效值，虚部表示信号在电路中的相位。
在交流电路中，有时需要将不同的相量合成为一个新的相量，或将一个相量分解为两个相互垂直的相量，或改变一个相量的大小和方向。
下面介绍相量合成、加减、旋转的方法：（1）相量的合成：设有两个相量 $A_1$ 和 $A_2$，其大小和方向分别为 $|A_1|$、$\varphi_1$ 和$|A_2|$、$\varphi_2$，则它们的和为：$A=A_1+A_2=|A_1|cos\varphi_1+j|A_1|sin\varphi_1+|A_2|cos\varphi_2+j|A_2|sin\va rphi_2=|A|cos\varphi+j|A|sin\varphi$其中，$|A|=\sqrt{|A_1|^2+|A_2|^2-2|A_1||A_2|cos(\varphi_1-\varphi_2)}$当需要改变一个相量的大小和方向时，可以进行相量的旋转操作。
设有一个相量 A，大小为 |A|，方向为 $\varphi_A$，现将其旋转一个角度θ，则旋转后的相量 A' 大小为 |A|，方向为 $\varphi_A+\theta$，可利用欧拉公式进行计算：即，$A'=Ae^{j\theta}$其中，e 为自然对数的底数。
正弦稳态交流电路相量的研究
正弦稳态交流电路相量的研究一、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. 掌握日光灯线路的接线。
3. 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. 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 ΣI ＝0和ΣU ＝0。
2. 图5-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，U R 与U C 保持有90º的相位差，即当R 阻值改变时，U R 的相量轨迹是一个半圆。
U 、U C 与U R 三者形成一个直角形的电压三角形，如图5-2所示。
R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到移相的目的。
3. 日光灯线路如图5-30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（cos φ值）。
图5-1 RC 串联电路 图5-2 电压三角形图5-3 日光灯线路三、实验设备表5-1 实训设备明细表U cU R四、实验内容1. 按图5-3 接线。
A为220V、15W的白炽灯泡，电容器为 4.7μF/450V。
经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出( 即U)调至220V。
记录U、U R、U C值于表5-2中，验证电压三角形关系。
表5-2 白炽灯电路的电压与电流值2. 日光灯线路接线与测量。
图5-4日光灯线路接线与测量图按图5-4接线。
经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉点亮为止，记下三表的指示值。
然后将电压调至220V，测量功率P，电流I，电压U，U L，U A等值，并记录于表5-3中，验证电压、电流相量关系。
3. 并联电路──电路功率因数的改善。
按图5-5组成实验线路。
表5-4 日光灯电路并联电容后各数据值五、实验注意事项1. 本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。
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一、实验目的
1.通过测量，计算变压器的各项参数。
2. 学会测绘变压器的空载特性与外特性
二、原理说明
1. 图6-1为测试变压器参数的电路。
由各仪表读得变压器原边
（AX，低压侧）的U1、I1、P1及付边（ax，高压侧）的U2、I2，并用万用表R×1档测出原、副绕组的电阻R1和R2，即可算得变压器的以下各项参数值：
2. 铁芯变压器是一个非线性元件，铁心中的磁感应强度B决定于
外加电压的有效值U。
当副边开路（即空载）时，原边的励磁电流I10与磁场强度H成正比。
在变压器中，副边空载时，原边电压与电流的关系称为变压器的空载特性，这与铁芯的磁化曲
线（B-H曲线）是一致的。
空载实验通常是将高压侧开路，由低压侧通电进行测量，又因空载时功率因数很低，故测量功率时应采用低功率因数瓦特表。
此外因变压器空载时阻抗很大，故电压表应接在电流表外侧。
3. 变压器外特性测试。
为了满足三组灯泡负载额定电压为220V的要求，故以变压器
的低压(36V)绕组作为原边，220V 的高压绕组作为副边，即
当作一台升压变压器使用。
在保持原边电压U1(＝36V)不变时，逐次增加灯泡负载（每只灯为15W），测定U1、U2、I1和I2，即可绘出变压器
的外特性，即负载特性曲线U2＝f(I2)。
三、实验设备
四、实验内容
1. 按图6-1线路接线。
其中A、X为变压器的低压绕组，a、x 为
变压器的高压绕组。
即电源经屏内调压器接至低压绕组，高压绕组220V接ZL即15W的灯组负载（3只灯泡并联），经指导教师
检查后方可进行实验。
2. 将调压器手柄置于输出电压为零的位置（逆时针旋到底），合上
电源开关，并调节调压器，使其输出电压为36V。
令负载开路及逐次增加负载。
实验完毕将调压器调回零位，断开电源。
3 调节调压器输出电压，使U1从零逐次上升到1.2倍的额定电压
(1.2×36V)，分别记下各次测得的U1，U20和I10数据，记入
自拟的数据表格，用U1和I10绘制变压器的空载特性曲线。
五、实验注意事项
1. 本实验是将变压器作为升压变压器使用，并用调节调压器提供
原边电压U1，故使用调压器时应首先调至零位，然后才可合上电源。
此外，必须用电压表监视调压器的输出电压，防止被测变压器输出过高电压而损坏实验设备，且要注意安全，以防高压触电。
2. 由负载实验转到空载实验时,要注意及时变更仪表量程。
3. 遇异常情况，应立即断开电源，待处理好故障后，再继续实验。
六、预习思考题
为什么本实验将低压绕组作为原边进行通电实验？
七、实验报告
1. 绘出变压器的外特性和空载特性曲线。
2. 计算变压器的各项参数。
3. 心得体会及其他。