电工电子综合实践作业

电工电子综合实践作业

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

四川大学网络教育学院

电工电子综合实践

校外学习中心：广东茂名市第一职业技术学校奥鹏学生姓名：张洪机

专业：电气工程及其自动化

层次：专升本

年级：1303

学号：aDH1131JJ821

实验时间：2014年02月03日—08日

实验1：

实 验

题 目

L 、C 元件上电流电压的相位关系 （实验人数：1人；2014年2月03、04日） 实 验

目 的

1、在正弦电压激励下研究L 、C 元件上电流，电压的大小和它们的相位关系，以及输入信号的频率对它们的影响。

2、学习示波器、函数发生器以及数字相位仪的使用。

仪 器

仪 表

目 录

1、FLUKE 45型双显示数字万用表

2、HG4181数字相位计

3、TDS 210型数字式实时示波器

4、TDGC2-7kva 单相接触式调压器

实 验 线 路

实 验 内 容 及 操 作 步 骤

1、按实验线路电路图接线，检查接线是否正确后通电。

2、调节TDGC2-7kva 单相接触式调压器交流电源，使其输出交流电源电压值为24V 。

3、用示波器的观察电容两端电压u C 和电阻两端电压u R 的波形。仔细调节示波器，观察屏幕上显示的波形。

4、记录实验数据。

实验分析

1、在电感电路中，电感元件电流强度跟电压成正比，即I∝U.用1/（XL）作为比例恒量，写成等式，就得到I=U/（XL）这就是纯电感电路中欧姆定律的表达式。电压超前电路90°。

分析：当交流电通过线圈时，在线圈中产生感应电动势。根据电磁感应定律，感应电动势为

di

e L

dt

=-

（负号说明自感电动势的实际方向总是阻碍电流的变化）。

当电感两端有自感电动势，则在电感两端必有电压，且电压u与自感电动势e相平衡。在电动势、电压、电流三者参考方向一致的情况下，则

di

u e L

dt

=-=

设图所示的电感中，有正弦电流Imsin

i tω

=通过，则电感两端电压为：

(Imsin)

sin(90)o

di d t

u L L Um t

dt dt

ω

ω

===+

波形与相量图如下：

2、在交流电容电路中，对电容器来说，其两端极板上电

荷随时间的变化率，就是流过连接于电容导线中的电流，而极板上储存的电荷由公式q=Cu 决定，于是就有：

dq du i C dt dt =

=

也可写成：

1

u idt C =

⎰

设：电容器两端电压sin u

Um t ω=

(sin )cos Imsin(90)o du d Um t i C

C CUm t t dt dt ωωωω====+

由上式可知：

Im CUm ω=，即1

Im Um U I C ω==

实验和理论均可证明，电容器的电容C 越大，交流电频率越高，则1

C ω越小，也就是对电流的阻碍作用越小，电容对电流的“阻力”称做容抗，用Xc 代表。

112Xc C fC ωπ=

=

波形与相量图如下：

实 验 结 论

根据实验及分析可得知电容电感元件上电压与电流

的

大小关系及相位关系为：

1.电容元件电压电流大小关系：Uc=U/ωC=XcIc，

Ic=ωCU=Uc/Xc;

2.电压电流相位关系：电流超前电压90°。

查阅资料目录1、《电子技术基础》（主编：康华光）；

2、《电路》（四川大学电气信息学院电工基础教研室编）

3、网络上一些相关论著。

实验2：

实验题目

电路功率因数的提高

（实验人数：1人；2014年2月04、05日）

实验目的1．了解日光灯电路的结构形式及工作原理；

2．了解提高感性交流电路功率因数的方法及电路现象；

3、学习功率表的使用方式。

仪器仪表目录1、FLUKE 45型双显示数字万用表

2、电动式功率表

3、RTDG-08电路实验板

4、40W日光灯组件

5、TDGC2-7kva单相接触式调压器

实验线路

V

R

A

C1

灯管

启辉器

220V 交流TB

镇流器

R

U

L

I

I

C2C3

B

L

U

C

I

日光灯实验线路图

实验内容及操作步骤

测量日光灯电路有并联电容和没有并联电容这两种情况下的功率因数，掌握提高功率因数的方法。

1、日光灯没有并联电容时的操作过程

(1) 先切断实验台的总供电电源开关，按照实验电路图来连线。用导线将调压器输出相线端、总电流测量插孔、日光灯电流测量插孔、镇流器、日光灯灯丝一端、启辉器、日光灯灯丝另一端、调压器输出地线端按顺序联接到实验线路中。

(2) 用导线将电容器电流测量插孔与电容器组串联再与上述日光灯电路并联，并将电容器组中各电容器的控制开关均置于断开位置。注意，电容器电流测量插孔应联接在总电流测量插孔的后面。

(3) 实验电路接线完成后，需经过检查无误，方可进行下一步操作。

(4) 将安装在电工实验台左侧面的自耦变压器调压手