实验一:认识实验

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品质因数Q=uL/ui=
3、保持上述各参数不变,由小到大调节电压频率,测出不同频率下的电阻电压(在f0两旁各取4个值),填入下表中。
4、根据表中数据画谐振曲线。
五、实验思考题
1、改变电路的哪些参数可以使电路发生谐振,电路中R的数值是否影响谐振频率?
答:由 可知,改变 、 、 的数值均可使电路发生谐振。谐振频率与 无关, 的数值改变不会影响谐振频率,但影响品质因数的值。
2、在未并联电容的情况下,慢慢调节变压器点亮日光灯,至正常发光,测出电路的电流、灯管两端的电压、总电压、有功功率及功率因数。
3、保持总电压不变,分别并入1微法、2.2微法、4.7微法的电容,分别测出总电流、灯管电流、电容电流、灯管电压、有功功率、功率因数。
4、将测出的有关数值填入下表中,并进行比较分析。
2、提高电路功率因数为什么只采用并联电容器法,而不用串联电容器法?所并入的电容器是否越大越好?
答:提高电路功率因数的前提是不改变原电路的工作状态,只有采用并联电容器法才能满足这一条件。根据感性负载并联电容器后的相量图可知,当并联电容器的数值超过一定限度时,会出现电流超前电压的情况,此时随着电容器数值的增大,功率因数反而会减小,达不到提高功率因数的目的。实验结果也证明并入的电容器也不是越大越好。
实验四、日光灯电路及功率因数的研究
一、实验目的
1、掌握日光灯电路的接线,了解日光灯的工作原理。
2、理解改善功率因数的意义并掌握其方法。
3、进一步了解交流电路各部分电压、各支路电流之间的关系。
4、掌握功率表的使用方法。
二、实验设备和器材
1、日光灯电路实验板:1块
2、交流电压表0—500伏:1块
3、交流电流表0---5安:1块
答:为了减小测量误差,选择倍率档时应该使指针在中间刻度附近。在测未知电阻的阻值时,应选不同的倍率档试测,最后选择指针最接近中间刻度的读数作为最终的测量值。
实验二:电源电动势和内阻的测定
一、实验目的
1、利用闭合电路的欧姆定律测电源电动势和内阻。
2、学会用平均值法求待测量。
3、熟悉DGJ-3型电工技术实验装置的使用方法。
1、掌握DGJ-3型电工实验装置电源的开关、启动和停止方法,直流电压源的使用方法,及装置中仪表、元件和电路的布局。
2、用伏安法测标称值为“50欧”的电阻器的电阻,电路采用电流表内接,改变电压、电流的数值,连测3次,最后求电阻的平均值。
3、用万用表的欧姆档的不同倍率测标称值为“200欧”的电阻器的阻值,填入表中,总结出减小测量误差的方法。
4、多功能单相功率表:1块
5、电容器:1微法、2.2微法、4.7微法/500伏各1个
6、万用表:1块
7、连接导线:若干
三、实验原理
利用与感性负载并联电容器可以提高功率因数的原理,在日光灯电路两端并联上一只电容,以减小电流、电压间的相位差,达到提高功率因数的目的。
四、实验步骤与数据分析
1、按下图连接好电路
三、实验原理
将交流接触器主触点接在主电路中,对电动机起接通或断开电源的作用,线圈和辅助触点接在控制电路中,可按自锁或互锁的要求来联接,亦可起接通或断开控制电路某分支的作用。对热继电器,当电动机长期过载时,主电路中的发热元件通过感受元件使接在控制电路中常闭(动断)触点断开,因而接触器线圈断电,使电动机主电路断开,起到过载保护作用。在电路中适当连接交流接触器和热继电器,可实现对电动机的正反转控制和保护。
答:由电动机正反转控制线路可以看出,如果两个接触器同时工作,将会造成L1、L3两相电源短路,引起严重事故。通过给正转接触器、反转接触器互相串接对方一个常闭辅助触点,实现互锁,可以避免发生上述事故。
四、实验步骤与数据分析
1、按图连接好电路,将U1调到6V、U2调到12V,检查无误后接通电源。
2、用电压表分别测出AB、BC、CD、DE、EF、FA、AD各段的电压,填入表中;用电流表分别测出各支路的电流I1、I2、I3的值,填入表中。
3、U1=6V不变,将U2调为9V,重做上述试验。
4、计算两个网孔各段电压及节点电流是否符合基尔霍夫定律。
对节点A有
I1+I2-I3=
五、实验思考题
1、利用基尔霍夫定律解题时,电压出现负值的含义是什么?
答:利用基尔霍夫定律解题时,必须先选定电压、电流的参考方向,才能列出方程。如果电压的实际方向与参考方向相同,求得结果即为正值;如果相反,求得结果即为负值。
2、在验证基尔霍夫定律时,如何确定电压的正负?
答:在验证基尔霍夫定律的实验中,仍然要先选定电压的参考方向。在利用数字电压表测电压时,应将电压表的正极接参考极性的正极,电压表的负极接参考极性的负极。如果此时电压表的读数为正即记为正值,读数为负即记为负值。
2、电路发生串联谐振时,为什么输入电压不能过大?
答:串联谐振的特点是小激励电压可获得大电压相应。如果输入电压过大, 和 上就会有更高的电压,使电路元件击穿或烧毁,从而造成设备损坏。
实验六三相异步电动机的正反转控制
一、实验目的
1、了解交流接触器、热继电器和按钮的结构及其在控制电路中的应用。
2、学习异步电动机正反转控制电路的连接。
4、改变R的阻值,重做步骤3两次,将三次求得的E和r取平均值作为实验的测得值。
五、实验思考题
1、用直流电压表、电流表测电压和电流时,应注意什么?
答;首先选择合适的量程,保证所测电压、电流在量程所测范围之内;其次应正确接线,保证电路中的高电位点与电表的“+”相接,低电位点与电表的“—”相接。
2、在本实验中,为什么要把电压源E与电阻箱r串联后作为一个整体看成是待测电源?
品质因数Q=ω0L/R越大,谐振曲线越尖锐,对非谐振电流的抑制能力越强。
四、实验步骤与数据分析
1、将RLC串联电路实验板(L=30mH,C=0.1pF,R=200Ω)与信号发生器按图连接,使信号发生器的输出电压为Ui=3v。
2、保持信号发生器的输出电压不变,不断改变其频率,使电阻上电压达到最大,该电压即为谐振时电压,此时频率计的示数即为电路的谐振频率f0.测出此时的uC、uL值。
3、在断开电源开关S不接电机的情况下,分别按下正、反转起动按钮,用万用表电阻档测量控制电路两端的电阻值,应分别等于正、反转交流接触器线圈的阻值,否则控制电路有短路或断路(注意切勿带电检查),应查明其原因。
4、控制电路实验:经指导老师检查无误后,在未接电机的情况下,接通电源开关S,分别按下SBSTP、SBSTF和SBSTR,观察各电器的工作状态是否正常,并检查正、反转连锁作用是否符合要求。如属正常,将电路恢复到静止状态,否则应查找原因。
四、实验步骤与数据分析
1、在断开电源的情况下,用万用表的欧姆档检查上述各种电器的常开(动合)、常闭(动断)触点及线圈等对应的接线柱,看是否连接良好,并测出接触器线圈的电阻值。检查接触器常开(动合)和常闭(动断)触点时可用手将其动铁芯反复按下和松开,若触点接触良好源自文库则应无接触电阻。
2、按下图连接好异步电动机正反转控制电路
五、实验思考题
1、为了改善电路的功率因数,常在感性负载上并联电容器,此时增加了一条电流支路,试问电路的总电流是增大还是减小,此时感性负载上的电流和功率是否改变?
答:根据并联交流电路电流之间的相量关系可知,当并联电容器使电路功率因数增大时,总电流减小。此时的感性负载,因其两端的电压并未发生改变,所以它的电流及功率都不发生改变。
实验五:RLC串联谐振的研究
一、实验目的
1、测定RLC串联电路的谐振频率
2、画谐振曲线,理解品质因数的意义
二、实验设备和器材
1、函数信号发生器一台
2、交流毫伏表一只
3、频率计一只
4、谐振电路实验板一块
三、实验原理
对RLC串联电路,当ωL=1/ωC时,发生谐振,此时ω叫串联谐振的角频率,用ω0表示。
发生谐振时电路呈纯电阻性,电路电流最大。
U1=E-I1r
U2=E-I2r
即可求得E和r
四、实验步骤与数据分析
1、调节电压源的电压为9V,电阻箱电阻为51Ω,直流毫安表量程取0-2000mA,变阻器旋至最大值。
2、按下图连接好电路。
3、接通电源,改变R的阻值,用万用表的直流电压档测出两组不同的U1、U2及对应的电流值I1、I2,计算出E和r。
二、实验设备和器材
1、电压源(0-30V/1A)一台
2、直流毫安表(0-2000mA)一只
3、电阻箱(0-99999.9Ω)一台
4、变阻器(1KΩ/5W)一只
5、万用表一只
三、实验原理
根据闭合电路的欧姆定律,端电压U与电动势E和内阻r之间的关系为U=E-Ir.改变负载的大小,可得到两组不同的U、I值。解方程组
5、电阻箱(0-99999.9欧)一个
6、导线若干
三、实验原理
1、根据欧姆定律U=IR,只要测出通过一电阻的电流I和其两端的电压U,即可求出其阻值R,这就是伏安法测电阻。
2、根据闭合电路的欧姆定律I=E/(R+r),未知电阻R与电路电流I有一一对应关系,这就是欧姆表的工作原理。
四、实验步骤与数据分析
答:因为实际电源的内阻很小,直接测量会有较大的误差。给电压源串联电阻后,相当于增大了电源的内阻,这样便于测量数值,也可减小实验误差。
实验三:验证基尔霍夫定律
一、实验目的
1、验证基尔霍夫定律,加深对其理解。
2、通过实验加深对参考方向的理解。
二、实验设备和器材
1、直流可调稳压电源:0-30V,两路。
2、万用表:1只。
3、直流数字电压表:0-30V,一只。
4、直流数字电流表:0-2000mA,一只。
5、基尔霍夫定律实验电路板:1块。
6、导线若干。
三、实验原理
根据基尔霍夫定律,沿闭合回路循行一周,回路中各段电压的代数和为零,即∑U=0;通过各节点的电流的代数和为零,即∑I=0。
用电压表测出回路中各段电压,用电流表测出各支路电流,通过计算即可验证基尔霍夫定律。
五、实验思考题
1、用伏安法测电阻时,什么情况下采用电流表外接法?什么情况下采用电流表内接法?这样做的目的是什么?
答:当待测电阻的阻值(需先估测)与电流表的内阻相比较小时,用电流表外接法;当待测电阻的远大于电流表的内阻时,用电流表内接法。这样做的目的是为了减小实验误差。
2、用万用表测电阻时,应如何正确选择倍率档?
3、学习用万用表检查控制电路的方法。
二、实验设备和器材
1、三相异步电动机(JW6314,180W)1台
2、交流接触器(CJ10-10,380V)2台
3、热继电器(JR0-20/3)1个
4、按钮(BT-3)1套
5、三相负荷开关(380V16A)1个
6、万用表(500型)1个(自备)
7、三相四芯插头电源线1套
实验一:认识实验
一、实验目的
1、熟悉电工实验室管理制度,严格执行操作规程。
2、掌握DGJ-3型电工实验装置的基本使用方法。
3、正确使用电压表、电流表和万用表。
二、实验设备和器材
1、直流电压源(0-30伏)一路
2、直流电压表(0-200伏)一台
3、直流毫安表(0-2000毫安)一台
4、万用表(MF-47型)一台
答:由于按下反向启动按钮后电压相序反了,定子旋转磁场方向也反了,而转子由于惯性继续按原方向旋转,这时转矩方向与电动机旋转方向相反,转子相对于旋转磁场的转速较大,转子绕组中的感应电动势和感应电流都很大,能耗较大,在实际操作中应尽量避免。
2、在电动机正反转控制线路中,为什么必须保证两个接触器不能同时工作?采用哪些措施可以解决此问题?
(1)U1=6V、U2=12V时
对网孔ADEFA,有
UAD+UDE+UEF+UFA=
对网孔ABCDA,有
UAB+UBC+UCD+UDA=-
对节点A有
I1+I2-I3=
(2)U1=6V、U2=9V时
对网孔ADEFA,有
UAD+UDE+UEF+UFA=
对网孔ABCDA,有
UAB+UBC+UCD+UDA=
5、主电路实验:检查主电路接线无误后,接好电动机,接通电源开关S,按下起动按钮SBSTF,观察电动机转动情况,若正常,可按停止按钮SBSTP,观察电动机转向。再按SBSTR,电动机应该改换转向,若正常,按SBSTP并断开电源开关S。
五、实验思考题
1、电动机稳运行时,按下停止按钮后,立即按下反向启动按钮,这样的操作是否可以?有什么问题?
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