交流参数的测定三表法
lab_交流参数的测量 -三表法实验课件
实验仪器设备
1. 单相自耦调压器 2. 交流多功能表 3. 互感器 4. 电容器 5. 电阻器 1台 两块 1只 若干 若干
3
三表法实验原理图
* A 2 20 V
I ≤ 20 0m A
*
W
R L C
~
V
k1
k2
4
预习要求
1. 复习正弦交流电路中RL串联、RC串联的简单二端 网络的伏安特性及功率的计算,熟练掌握阻抗三 角形并应用相量图分析各物理量之间的关系,熟 记有关计算公式。 2. 在开放实验室时提前进行调研,了解实验设备、仪 表型号及使用方法,抄录实验参数。 3. 拟出实验表格,应有测量值、计算值等栏目。
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电路测试技术
交流参数的测量 -三表法
实验目的
1. 学习使用功率表、电压表和电流表测定交流电路 元件参数的方法。 2. 加强对正弦稳态电路中电压、电流相量分析的理 解。 3. 深入理解R、L、C在交流电路中的作用及分析方 法。 4. 学习使用功率表、自耦调压器等,以及电路元件 的选择和使用方法。
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ห้องสมุดไป่ตู้10
4. RC网络的测试数据与计算结果同元件标称值进行对 照。并测量UR、UC与U,画出相量图,进行相量分析计
算。
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实验注意事项
1. 实验中保持电源电流I≤200mA,因为互感器额定电流 Ie=200mA。实验用元件电阻R和电容C看成单一参数元件。 电阻R除选阻值外,还要确定合适的功率。电容器除了容量 外,还应确定耐压。 2. 功率表的电流线圈应串入电路,电压线圈应并联接入电路, 两线圈带*号的端钮应该连在一起。 3. 自耦调压器一次侧、二次侧不准接反。通电前,调压器的手 轮应调到零位,通电后逐渐升压,要注意电流表指示值,不 要超过调压器和负载允许通过的电流。 4. 严禁带电拆、改接线,注意安全。
三表法测交流参数
三表法测定交流参数
实验目的:
1.学习使用三表法(交流电流表,交流电压表,功率表)测量电路元件等值参数的方法。
2.掌握功率表的基本使用方法。
实验仪器和设备:
1.电工实验箱1台
2.功率表1块
3.数字万用表1块
4.交流电流表1台
实验原理:
实践电感由绝缘线绕制的线圈构成,实际电感Z其可用电阻r和理想纯电感L等效,即Z=r+jwL。
测量电路如下图所示,待测电感Z与电阻R串联,交流毫安表测量流过电感的电流I,功率表测量电感Z与电阻R消耗的总功率P,万用表交流电压挡测量电感Z两端的电压U,Ur, UL分别为电感Z中电阻r和理想电感L两端经计算所得的电压。
实验电路图:
实验内容:
1.使用万用表检查导线,毫安表连接线。
2.按照实验电路图连接好实验电路,并检查确认线路连接无误。
3.将调压器手轮逆时钟方向旋至输出最小处,将调压器插头插进试验台插座,合上单相电源开关,接通交流电源,缓慢调节调压器手轮,然后观察毫安表,功率表的指针偏转情况。
4.调节手轮,使I=300mA,测量并记录电压和功率的读数。
确认数据后将手轮逆时针旋至底,关闭电源。
实验结果:。
实验十二用三表法测量交流电路等效参数
实验报告一、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. 学会功率表的接法和使用二、原理说明1. 正弦交流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 │Z │= UI 电路的功率因数 cos φ= P UI等效电阻R =P I 2等效电抗 X=│Z │sin φ 如果被测元件是一个电感线圈,则有:X= XL=│Z │sin φ= 2πf L如果被测元件是一个电容器,则有:X= X C =│Z │sin φ=12πfc2. 阻抗性质的判别方法:在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别,方法与原理如下: (1) 在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容, 若串接在电路中电流表的读数增大,则被测阻抗为容性,电流减小则为感性。
(a) (b) 图12-1 并联电容测量法图12-1(a)中,Z为待测定的元件,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5-2所示,则可判断B为感性元件。
2B B’图5-2 I-B'关系曲线由上分析可见,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,并不能说明电路是感性的。
三表法测量交流参数实验报告总结
三表法测量交流参数实验报告总结三表法是电力系统中常用的测量交流参数的方法之一。
本次实验旨在通过三表法测量电源电压、电源频率以及负载电流,并分析实际测量结果与理论数值之间的误差。
通过本次实验,我对三表法的原理和实验操作有了更深入的了解,并加深了对交流电参数测量的认识。
实验中,我们使用了数字示波器、电阻箱、交流电压源、电流表和万用表等仪器设备。
首先,我们通过示波器测量了电源的电压和频率,为后续的实验提供了准确的参数。
然后,我们依次使用稳压直流电源和电阻箱提供负载电流,并通过万用表测量负载电流的值。
最后,我们使用电流表测量负载电流,并与万用表的测量结果进行比对。
在实验过程中,我们注意到了某些因素可能对测量结果产生误差。
例如,电流表的内阻和负载电阻形成了一个并联电路,导致了一定的分流现象,从而使电流表的测量值比真实值要小。
另外,由于电流表的量程有限,当负载电流超过电流表的量程时,我们无法进行准确的测量,导致了一定的误差。
通过对实验结果的分析,我们发现测量电源电压和频率的结果与示波器的测量值非常接近,误差非常小。
这说明三表法可以有效地测量交流电的电压和频率。
然而,测量负载电流的结果与万用表的测量值存在一定的差异。
这部分差异主要是由于电流表的内阻和分流现象导致的。
综上所述,本次实验通过三表法测量交流参数的方法,对电源电压、电源频率和负载电流进行了测量和分析。
通过与示波器和万用表的比对,我们发现三表法可以准确地测量电源电压和频率,并能够较为精确地测量负载电流。
然而,在测量负载电流时需要注意电表的内阻和分流现象可能导致的偏差。
因此,在实际应用中,应该综合考虑实验条件和仪器设备的特点,选择合适的测量方法,以获得更准确的测量结果。
参考内容:1. 电力系统运行与控制. 王荃, 李颂豪, 郗智勇, 严宣宇. 中国电力出版社, 2018.2. 电气测量技术与仪器. 周宁一, 孔令青, 黄峰, 邓菊生. 清华大学出版社, 2017.3. 电测技术手册. 罗定邦, 李明良. 中国电力出版社, 2007.4. 电力系统测量与仪表. 李慧, 宋自长, 张继伟. 中国电力出版社, 2012.5. 交流参数测量技术. 张鹏. 电力系统自动化, 2009.。
交流电路参数的测定三表法的实验原理(精)
交流电路参数的测定三表法的实验原理交流电路参数的测定三表法的实验原理类别:电子综合1.交流电路元件的等值参数R,L,C可以用交流电桥直接测得,也可以用交流电压表、交流电流表和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和它消耗的功率P,然后通过计算得到。
后一种方法称为“三表法”。
“三表法”是用来测量50Hz频率交流电路参数的基本方法。
如被测元件是一个电感线圈,则由关系可得其等值参数为同理,如被测元件是一个电容器,可得其等值参数为2.阻抗性质的判别方法。
如果被测的不是一个元件,而是一个无源一端口网络,虽然从U,I,P三个量,可得到该网络的等值参数为R=|Z|cos,X=|Z|sin,但不能从X的值判断它是等值容抗,还是等值感抗,或者说无法知道阻抗幅角的正负。
为此,可采用以下方法进行判断。
(1)在被测无源网络端口(入口处)并联一个适当容量的小电容。
在一端口网络的端口再并联一个小电容C时,若小电容C=Zsinr,a,视其总电流的增减来判断。
若总电流增加,则为容性;若总电流减小,贝刂为感性。
图1(a)中,Z为待测无源网络的阻抗,C为并联的小电容。
图1(b)是图1(a)的等效电路,图中G,B为待测无源网络的阻抗Z的电导和电纳,B为并联小电容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单调地增大,故可判断B为容性。
②设B+B=B",若B增大,而B"先减小再增大,则电流I也是先减小再增大,如图2所示,则可判断B为感性。
由以上分析可见,当B为容性时,对并联小电容的值C无特殊要求;而当B为感性时,B<|2B|才有判定为感性的意义。
B>|2B|时,电流单调增大,与B为容性时相同,但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。
由此可得定条件为图1 阻抗与导纳变换示意图图2 负载并联电容后电流变化示意图(2)在被测无源网络的入口串联一个适当容量的电容C。
实验十二 用三表法测量交流电路等效参数
实验报告一、实验目的1学会用交流电压表、交流电流表和功率表测最元件的交流等效参数的方法 2.学会功率表的接法和使用二. 原理说明1正弦交流激励下的元件值或阻抗值,町以用交流电压表、交流电流表及功率表,分别测量出 元件两端的电斥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 等效电抗如果被测元件是一个电感线圈,则有:X=XL= | Z | sincp =2irfL如果被测元件是一个电容器,则有:X=Xc= I Z | sin (p =——2zrfc2.阻抗性质的判别方法:在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别,方法与原理如下:(1) 在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容,若串接在电路中电流表的读数增人,则 被测阻抗为容性,电流减小则为感性。
(a) (b)图12・1并联电容测量法图12-l(a)中,Z 为待测定的元件,C'为试验电容器。
⑸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2按卜而两种情 况进行分析:① 设B+B' =B U ,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E 为容性元件。
② 设B+B' =B",若B'增人,而B"先减小而后再增人,电流I 也是先减小后上升,如 图所示,则可判断B 为感性元件。
Pcoscp =-P R=p X= | Z I sin (p电路的功率因数等效电阻B 2B B图5-2 I-B,关系曲线由上分析可见,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,并不能说明电路是感性的。
实验十二-用三表法测量交流电路等效参数
实验报告一、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. 学会功率表的接法和使用二、原理说明1. 正弦交流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│Z│= UI电路的功率因数cosφ= PUI等效电阻R=PI2等效电抗X=│Z│sinφ如果被测元件是一个电感线圈,则有:X= XL=│Z│sinφ= 2πf L如果被测元件是一个电容器,则有:X= X C=│Z│sinφ= 12πfc2. 阻抗性质的判别方法:在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别,方法与原理如下:(1) 在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容, 若串接在电路中电流表的读数增大,则被测阻抗为容性,电流减小则为感性。
(a) (b)图12-1 并联电容测量法图12-1(a)中,Z为待测定的元件,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5-2所示,则可判断B为感性元件。
II2I gB 2B B’图5-2 I-B'关系曲线由上分析可见,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,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C’=2Bω(2) 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1ωC’<│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。
实验十二-用三表法测量交流电路等效参数
实验报告一、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. 学会功率表的接法和使用二、原理说明1. 正弦交流鼓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交流电路参数的根本方法。
计算的根本公式为阻抗的模│Z│=电路的功率因数cosφ=等效电阻R=等效电抗X=│Z│sinφ如果被测元件是一个电感线圈,那么有:X= XL=│Z│sinφ= 2 f L如果被测元件是一个电容器,那么有:X= X C=│Z│sinφ=2. 阻抗性质的判别方法:在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别,方法与原理如下:(1) 在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容, 假设串接在电路中电流表的读数增大,那么被测阻抗为容性,电流减小那么为感性。
(a) (b)图12-1 并联电容测量法图12-1(a)中,Z为待测定的元件,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",假设B’增大,B"也增大,那么电路中电流I 将单调地上升,故可判断B为容性元件。
②设B+B’=B",假设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5-2所示,那么可判断B为感性元件。
II2I gB 2B B’图5-2 I-B'关系曲线由上分析可见,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,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C’=(2) 与被测元件串联一个适当容量的试验电容,假设被测阻抗的端电压下降,那么判为容性,端压上升那么为感性,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。
3、交流参数的测定()
实验三《交流参数的测定》一、实验目的1、 学习用交流电压表、电流表和功率表(即,三表法)测量交流电路中的阻抗及元件参数。
2、 掌握交流调压器和功率表的使用方法。
3、 学习电抗容性、感性性质的判定。
二、实验原理介绍 1、 交流参数的三表法测量正弦交流电路中各个元件的参数值,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,是用来测量50Hz 交流电路参数的基本方法。
计算的基本公式为:电阻元件的电阻:I U R R =或2IP R =电感元件的感抗I U X L L =,电感fX L π2L =电容元件的容抗IU X C C =,电容C21fXC π=串联电路复阻抗的模222R XZ +=,其中:等效电阻2IP R =,X 为容抗或感抗。
阻抗角 RX arctg=ϕ 。
2、 负载性质的判定在图中被测端口并一个小电容C2,若电流增大,则负载性质为容性阻抗,若电流减小,则负载性质为感性阻抗。
三、实验设备1、NEEL-II 型电工电子实验装置。
四、实验内容用单相交流调压器的交流输出作为电源,电压频率为50HZ ,如图1、2。
图1 图21、 交流调压器的交流输出150V ,负载为镇流器,R 是镇流器等效内阻。
用交流电压表、交流电流表、功率表测量各值,填入表中,并计算出其它各值。
2、 交流调压器的交流输出180V ,负载为1uf 电容C1。
用交流电压表、交流电流表、功率表测量各值,填入表中,并计算出其它各值。
3、在负载端并联接入2.2 uf电容C2,观察并记录值,判定负载性质(感性阻抗或容性阻抗)。
五、实验总结及思考题1、为什么负载端并小接电容可以判定负载性质?。
三表法测量交流参数
2
二、实验原理
2、判断负载性质
+
.
UV
* *W
.
IA
元件 或负载
.
IL
.
IC
C
并联电容值的选定
IC < 2I L |sin|
UBC < 2 U|Y L| |sin| BC < 2 |B L |
.
. I
IC
. I.
I
.
.
U
I .
.
IC 感性负载
IL
相量图
. 未并电容 ( I )
. I
. IC 容性负载
UL (V)
PR (W)
PL (W)
cos
1 C=0
2
C=0.4 7
3 C=1
12 C=11 13 C=12
h
9
四、实验报告要求 完成指导书P15实验报告要求1、2
五、回答问题: 实验指导书P15思考题2
预习:
下次实验“三相电路中的电压、电流关系”
h
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感谢下 载
h
11
(一)三表法测交流参数 2. 分别测量A、B串联和并联时的等效阻抗,并用实验 方法判别阻抗的性质,数据录入表一。
调压器
220V ~
*
*
W
A
+
VU
_
I
被测 阻抗 元件
图1 h
5
表一 三表法测交流参数实验数据
被测
测量值
计算值
元件 U
I
P |Z| R X |Y| G B cos 负载
(V) (mA) (W) (Ω) (Ω) (Ω) (mS) (mS) (mS) 性质
实验五 交流参数的测量------三表法
实验五 交流参数的测量------三表法一、实验目的:1.了解实际电路器件在低频电路中的主要电磁特性,理解理想电路与实际电路的差异。
明确在低频条件下,测量实际器件哪些主要参数。
2.掌握用电压表、电流表和功率表测定低频元件参数的方法。
3.掌握调压变压器的正确使用。
二、实验原理:交流电路中常用的实际无源元件有电阻器、电感器和电容器。
在低频情况下,电阻器周围的磁场和电场可以忽略不计,不考虑其电感和分布电容,将其看作纯电阻。
可用电阻参数来表征电阻器消耗电能这一主要的电磁特征。
电容器在低频时,可以忽略引线电感,忽略其介质损耗和漏导,可以用电容参数来表征其储存和释放电能的特征。
电感器的物理原型是导线绕制成的线圈,导线电阻不可忽略,在低频情况下,线匝间的分布电容可以忽略。
用电阻和电感两个参数来表征。
交流电流元件的等值参数R 、L 、C 可以用专用仪器直接测量。
也可以用交流电流表、交流电压表以及功率表同时测量出U 、I 、P ,通过计算获得,简称三表法。
本实验采用三表法,由电路理论可知,一端口网络电压电流及功率有以下关系: |Z|=U/I cos ᵠ=P/(UI) 电阻:R=|Z|=U/I 电容:R=|Z|cos ᵠ C=1/(ω|z|sin ᵠ) 电感:R=|Z|cos ᵠ L=X L /ω=|Z|sin ᵠ/ω 三、实验内容:三表法测交流参数的电路如图所示:W 被 元测 件1.按图一接线,分别测电阻(1K ),电感线圈(镇流器)电容(4uf )的等效参数。
2.将测量数据分别记入表一、表二、表三。
每个原件各测三次,求其平均值。
表一: 电阻的测量数据次序测试记录 计算结果U/VI/MA P/W 1 10 2 20 330平均值b c Wa 220V 50HZ ZA V图一表二电容的测量数据次序测试记录计算结果U/V I/MA P/W R/ΩC/uf1 302 603 90平均值表三电感的测量数据次序测试记录计算结果U/v I/MA P/W R/ΩL/H1 302 603 90平均值四、仪器设备1.调压变压器2.交流电压表3.功率表4.交流电流表5.电感电容电阻。
交流参数的测定三表法
始
逐渐增加,直到所需的电压值。
③ 使用完毕后,应随手将调压器手柄调回 到“0”位 ,然后断开实验台的电源。
实验注意事项
接线前,先将位于实验台右下方处的调压器手 柄逆时针调到头,即将调压器置于“0”位。 实验电路联接完毕,自检无误后,请指导教师 检查线路,才能合闸通电做实验。 合理选择测试仪表的量程。 每次更换电路钱都应将调压器旋柄调到“0” 位。 站着做实验。
② 使用调压器时,每次都应该从“0”开始 逐渐增加,直到所需的电压值。
③ 使用完毕后,应随手将调压器手柄调回到“0”位 ,然后断开实验台的电源。
合理选择测试仪表的量程。
式中, 为分格数,Cp为仪表分格常数(W div-1),P为被测功率(W)。
实验电路 使用调压器时要做到:
使用调压器时要做到: 实验电路联接完毕,自检无误后,请指导教师检查线路,才能合闸通电做实验。
GC 电 容
10µF 器
本 实 验 用 到 的 仪 器
功率表的读取
p Cp
式中,为分格数,Cp为仪表分格常 数(W div-1),P为被测功率(W)。
分格常数为
Cp
Um Im
m
式 中m 为仪表的满偏格数。
调压器使用注意事项
使用调压器时要做到:
① 接通电源前,将调压器处于“0”位。
② 使用调压器时,每次都应该从“0”开
合理选择测试仪表的量程。
式 中为仪表的满偏格数。
① 接通电源前,将调压器处于“0”位。 式中, 为分格数,Cp为仪表分格常数(W
div-1),P为被测功率(图W)8-。5
使用调压器时要做到:
接线前,先将位于实验台右下方处的调压器手柄逆时针调到头,即将调压器置于“0”位。
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实验八 交流参数的测定——三表法、三电流表法
一、实验目的
⒈ 学习用交流电压表、交流电流表和功率表组成的三表法测量元件的交流等效参
数的方法。
⒉ 学习用三电流表法测量元件的交流等效参数的方法。
⒊ 学习使用功率表。
二、原理与说明
⒈ 三表法
⑴ 用三表法测量交流电路的参数 在交流电路中,元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值,可以用交流电压表、交流电流表和功率表分别测出元件(或网络)两端的电压U 、流过的电流I 和它所消耗的有功功率P 之后,再通过计算得出,其关系式为:
阻抗的模 U Z I
=
功率因数
cos P UI
λϕ==
等效电阻
cos P UI λϕ==
等效电抗
sin X Z ϕ=
或
2L X X fL π== , 1
2c X X fC
π==
这种测量方法简称为三表法,它是测定交流阻抗的基本方法。
⑵ 判断阻抗性质的方法
元件的阻抗性质有容性或感性,用三表法测得的U 、I 、P 的数值还不能判别被测阻抗属于容性还是感性,一般可以用以下方法加以确定。
① 在被测元件两端并接一只适当容量的试验电容器,若电流表的读数增大,则被测元件为容性;若电流表的读数减小,则为感性。
试验电容的电容量C '可根据下列不等式选定:
2B B '<
式中B 为试验电容的容纳,B 为被测元件的等效电纳。
② 利用示波器观察阻抗元件的电流及端电压之间的相位关系,电流超前电压为容性,电流滞后电压为感性。
③ 电路中接入功率因数表或数字式相位仪,从表上直接读出被测阻抗的cos ϕ值或阻抗角,读数超前为容性,读数滞后为感性。
⑶ 三表法的接线方式
前述交流参数的计算公式是在忽略仪表内阻的情况下得出的,和伏安表法类似。
三表法有两种接线方式,如图8-1所示。
若考虑到仪表的内阻,测量结果中显然存在方法误差,必要时需加以校正。
对于图8-1(a )的电路,校正后的参数为
2
I I P
R R R R I '=-=
-
I I X X X X '=-=
式中,R 、X 为校正前根据测量计算得出的电阻值和电抗值;I R 、I X 为电流表线圈 及功率表电流线圈的等效电阻值和等效电抗值。
图8-1
(a)
(b)
对于图8-1(b )电路,校正后的参数为
2U U P
G G G G U
'=-=
- 一般情况下,电压表和功率表电压支路的电抗可以忽略,因此
B B '==式中G 、B 为校正前根据测量计算得出的电导值和电纳值;U G 为电压表线圈及功率表电压线圈支路并联的等效电导。
⒉ 三电流表法
实验电路如图8-2所示,以电压为参考正弦量,该电路的相量图如图8-3所示。
图8-2
200?
R
r A
镇
流
器线
圈
A 1
A 3
1
I 2
I 3
I U
图8-3
根据余弦定理:
222123232cos I I I I I ϕ=+-
2223232cos(180)I I I I θ=+-︒- 2223232cos I I I I θ=++
则:
222
12323
cos 2I I I I I θ--=
222
1
12323
cos ()2I I I I I θ---=
求元件A 的阻抗:
3
L
A L X U
Z r jX L I ω=
=+⇒=
三、实验内容及步骤
⒈ 三表法
⑴ 按图8-4使用相应的设备接线,电路中可调节电阻R 取200Ω,分别接入感性元件A (日光灯镇流器线圈)和容性元件B (在电容电感板上选取电容C=10μf)。
⑵ 调节调压器使I =0.4A ,利用三表法测量感性元件A 和容性元件B 的交流参数,即测量出U 、P 、R U 、A U 或C U 的数值,将测量数据记录在表8-1中。
⑶ 分别测量元件A 、B 串联和并联时的等效阻抗,并用实验的方法判断出阻抗的性质。
将测量数据记录在表8-1中。
(Ω)
(Ω)
()G S
( H )
2. 三电流表法
⑴ 按图8-5所示实验电路,使用相应的设备接线,用电流测试插孔板及测试线完成测量三组电流数据的任务。
⑵ 调节调压器,使电路的输入电压有效值U =80V ,测量电流1I 、2I 、3I 的有效值及R U 、A U 或C U 的数值,将测量数据记录在表8-2中。
图8-5
200?
R
r A
镇
流
器线圈
1
I 2
I 3
I 电容器
80V
四、注意事项
⒈接线前,先将位于实验台右下方处的调压器手柄逆时针调到头,即将调压器置
于“0”位。
⒉实验电路联接完毕,自检无误后,请指导教师检查线路,才能合闸通电做实验。
⒊使用调压器时要做到:
①接通电源前,将调压器处于“0”位。
②使用调压器时,每次都应该从“0”开始逐渐增加,直到所需的电压值。
③使用完毕后,应随手将调压器手柄调回到“0”位,然后断开实验台的电
源。
⒋合理选择测试仪表的量程。
五、预习与思考
⒈仔细阅读交流电流表和功率表的使用说明。
⒉掌握功率表的接线和测量数据的读取。
⒊如何用三表法和三电流表法测量元件的交流等效参数?
六、实验报告要求
⒈整理实验数据,完成表8-1和表8-2中要求的各项计算。
⒉回答:如何用三电压表法测量感性元件和容性元件的交流等效参数?
要求:画出实验电路图和相应的相量图。
七、实验仪设备
⒈ DT9205型数字万用表.一块;
⒉ D26型交流电流表一块;
⒊ D26型功率表一块;
⒋调压器(实验台配置)一台;
⒌滑线变阻器300Ω/1A 一台;
⒍电容电感实验板 TX—LN0533 09 一块;
⒎日光灯控制器 TX—LN0533 05 一块;
⒏电流测试插孔板及测试线 TX—LN0533 41 一套;
⒐导线若干。