正弦稳态交流电路相量的研究含数据处理
实验二 正弦稳态交流电路相量的研究
一、实验目的
1．掌握正弦交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2．掌握功率的概念及感性负载电路提高功率因数的方法。 3．了解日光灯电路的工作原理，学会日光灯电路的连接。 4．学会使用功率表。
二、实验原理简述
1．RC 串联电路
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
cosϕ = P U ⋅I
I
ILr
I
ILr
IC
U Lr
U
K1 K2 K3 C1 C2 C3
U R
IC
L
U Lr
U
r
K1 K2 K3
C1 C2 C3
R
U R
（a）日光灯实验电路
（b）日光灯点燃后的等效电路
图 1-2-3 日光灯实验电路及等效电路
日光灯的功率因数较低（电容 C =0 时），一般在 0.6 以下，且为感性电路，因此往往
表 1-2-3 不同补偿电容时的参数测量值
测量项目
U
ULr
UR
I
ILr
IC
P
PLr
PR 计算
测试条件
(V) (V) (V) (A) (A) (A) (W) (W) (W) cosφ
C=0 C=1μF C=2.2μF C=3.2μF C=4.7μF C=7.9μF
六、实验总结
1．根据表 1-2-3 中的实验数据，在同一方格纸上作日光灯电路提高功率因数的电压、电流 相量图。 2．根据实验数据，计算日光灯管的等效电阻值 R、镇流器的电感 L 和电阻 r。 3．讨论改善电路功率因数的意义和方法。
白炽灯盏数 2 1
U（V）
ф
正弦稳态交流电路相量研究(含数据处理)
实验十三正弦稳态交流电路相量的研究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,用交流电流表则得各支中的电流值,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.如图13-1 所示的RC 串联电路,在正弦稳态信号 U 的激励下,R U 与 U C保持有90°的相位差,即当阻值Ｒ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。
Ｒ值改变时,可改变φ角的大小,从而达到移相的目的。
图 13-13.日光灯线路如图13-2 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 13-2有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
三、实验设备四、实验内容(1)用两只15W /220V 的白炽灯泡和4.7µf/450V 电容器组成加图13-1所示的实验电路,经指导老师检查后，接通市电220V 电源，将自藕调压器输出调至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 13-3按图13-3组成线路,经指导教师检查后按下闭合按钮开关,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 U L 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按图13-4组成实验线路图13-4经指导老师检查后,按下绿色按钮开关调节自耦调压器的输出调至220V,记录功率表,电压表读数,通过一只电流表和三个电流取样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。
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。
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
优点：(1) 传热温度差Δtm ↑； (2) 可利用低压蒸汽或废汽作为加热蒸汽 ； (3)可防止热敏性物料变质或分解 ； (4)沸点温度低，减少热损失。
3 Part
蒸发的流程
蒸发操作的特点
➢ 溶液的沸点升高：由于不挥发溶质的存在，溶液的蒸气压低于同 温度下纯溶剂的蒸气压。因此，在相同压力下，溶液的沸点高于 纯溶剂的沸点，这种现象称为溶液的沸点升高。溶液的沸点升高 导致蒸发的传热温度差的降低。
➢ 能耗较大：蒸发操作所汽化的溶剂量较大，需要消耗大量的加热 蒸气。因此需要考虑热量的利用的问题。
2 Part
蒸发的应用
蒸发操作广泛用于化工、轻工、制药、食品等工业生产中。 在化工生产中的主要作用： ➢ 浓缩溶液或将浓缩液进一步加工处理获取固体产品。例如电
解法制得的稀烧碱溶液、蔗糖水溶液、牛奶、抗生素溶液等 的蒸发。 ➢ 制取或回收纯溶剂。如海水淡化、有机磷农药苯溶液的浓缩 脱苯等。
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➢ 溶液特性：有些物料浓缩时易于结晶，结垢；有些热敏性物料由 于沸点升高更易于变性；有些则具有较大的粘度或较强的腐蚀性， 等等。需要根据物料的特性和工艺要求，选择适宜的蒸发流程和 设备。
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3 Part
蒸发的流程
蒸发操作的类型
1. 按二次蒸气的利用情况分：单效蒸发和多效蒸发
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3 Part
蒸发的流程
正弦稳态交流电路相量的研究实验数据
正弦稳态交流电路相量的研究实验数据学术研究领域，正弦稳态交流电路的研究实验数据为研究者提供宝贵的信息，具有重要的意义。
本文向读者介绍了正弦稳态交流电路的相量的研究实验数据的内容及其重要性。
弦稳态交流电路中的相量，可以定义为在相同的频率下交流电路中相当单位的潮流量。
根据电动势法则，相量之间的电流与负载微分电势之比称为电流比。
在正弦稳态交流电路中，相量是一个变量，可以保证各相线路电流比的平衡状态。
据此，相量的确定非常重要，是了解交流电源相当单位电流比的重要方法。
因此，正弦稳态交流电路相量的研究实验数据显得尤为重要，具有广泛的应用前景。
于正弦稳态交流电路相量的研究实验数据，研究者主要分析和研究了交流电路中电力消耗、正弦波形振荡等数据。
他们收集到的数据经过统计分析，研究者可以计算电路的阻抗及相量，以便更好地设计合适的交流电路。
同时，根据这些数据，研究者还可以评估电路的耐久性，从而确定电路的最佳性能。
此外，研究者还可以利用正弦稳态交流电路相量的实验数据，优化和调整电路的结构，以提高电路的性能。
上所述，正弦稳态交流电路相量的实验数据具有重要意义，为研究者提供了有价值的信息。
首先，它可以确定相量，消除电路中消耗的电力；其次，实验数据可以用来评估电路的耐久性；最后，它可以帮助研究者优化电路结构，以提高电路性能。
因此，正弦稳态交流电路中的相量的实验数据是不可或缺的，在研究和设计过程中都具有重
要的意义。
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
三、实验设备
显示窗口由六个窗口组成，上面3个窗口可以同时 显示1/2/3三相的电压（电流或功率），通过按其 右面的“功能”按键进行切换；下面3个窗口可分 别显示各相电压（V）、电流（A）、功率（W）、 功率因数（PF）、频率（F）。
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三、实验设备
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三、实验设备
交流电流测量
1）将功能选择开关设为A-AC档。按 ZERO键，使读数显示为零。 2）按下扳机，张开钳头，将待测导线 悬空穿过钳口内，然后释放扳机，从 显示器上读取测量结果。
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三、实验设备
4、GDM-8341型万用表 具有50000计数显示的数字双显台式万用表，可
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三、实验设备
6、 日光灯、镇流器、启辉器
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A
B
C
D
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三、实验设备
7、电容
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电参数测量仪专用线 普通导线
图7-2-2电容性负载电路 厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
四、实验内容
测量值
计算值
U(V) UR(V) UC(V) U’(UR，UC组成Rt) U
U/U
表7-2-1 电容性负载电路实验数据 厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
四、实验内容
2、电感性负载电路的电压相量研究
日光灯线路按照图7-2-3连接，图中： L为日光灯镇流 器，B为灯管，S为启辉器。（接线前，测量整流器的直流
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。
实验报告册-正弦稳态交流电路相量的研究
实验报告册2020-2021 学年第二学期课程名称：学院：专业：班级：学号：学生姓名：学院实验报告实验项目实验日期班级姓名指导教师综合成绩一、预习内容3、实验所用主要仪器设备（或实验环境）序号名称型号与规格数量备注1 交流电压表0～500V 12 交流电流表０～5A 13 功率表 14 自耦调压器 15 镇流器、启辉器与30W灯管配用各16 日光灯灯管30W 1 屏内7 电容器1μF,2.2μF,4.7μF/500V 各18 白炽灯及灯座220V，15W 1~39 电流插座 34、实验方案设计(思路、步骤和方法等)1）按图16-1 接线。
R为2.037kΩ,电容器为4.7μF。
电压输出( 即U)调至220V。
记录U、U R、U C值，计入表1，验证电压三角形关系。
2）日光灯线路接线与测量──电路功率因数的改善。
如图16-2日光灯实验线路。
按图16-3接线进行实验仿真，记录功率表、电流表读数。
改变电容值，进行重复测量。
数据记入表2中。
图16-2二、实验数据（现象）记录及结果处理实验结果表1表2电容值 测 量 数 值(μF) P(W) COS φ I （mA ）I L (mA) I C (mA) 0 1 2 3 4 5 6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 （%）图16-3三、实验结果分析与讨论教师评阅意见（1）实验预习 (30分)成绩：□预习认真、熟练掌握方法与步骤(30～28) □有预习、基本掌握方法与步骤(27～22)□有预习、但未能掌握方法与步骤(21～18) □没有预习，不能完成实验(17～0)（2）操作过程 (40分)成绩：□遵规守纪、操作熟练、团结协作 (40～37) □遵规守纪、操作正确、有协作 (36～29) □遵规守纪、操作基本正确、无协作 (28～18) □不能遵规守纪、操作不正确、无协作(17～0)（3）结果分析 (30分)成绩：□结果详实、结论清晰、讨论合理(30～28) □结果正确、讨论适当(27～22)□结果正确、没有分析讨论(21～18) □结果不正确、没有分析讨论(17～0)其它意见：教师签名：年月日。
电工实验指导书：正弦稳态交流电路相量的研究
电工实验指导书：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的相量。
实验器材：电源、电压表、电流表、电阻、电感或电容等元件。
实验原理：在正弦稳态交流电路中，电流和电压的变化都可以用复数表示，即相量。
相量是由实部和虚部组成的复数，实部表示电量的幅值，虚部表示相位角。
正弦稳态交流电路中的电流和电压存在相位差，通过研究相量可以更好地理解和分析交流电路的特性。
实验步骤：1. 给出一个正弦稳态交流电路，包括电源、电阻、电感或电容等元件。
2. 使用电压表测量电路中各元件的电压，使用电流表测量电路中各元件的电流。
3. 将测得的电压和电流转化为相量形式，分别表示为复数的表达式。
4. 根据电路连接方式和元件的特性，计算各元件的相位差。
5. 根据相量的性质，进行相量的加法、减法和乘法运算，计算电路中各项电流和电压的结果相量。
6. 根据计算结果，分析电路中各元件的功率和能量转换情况。
实验注意事项：1. 实验中需要注意安全操作，保证电路连接正确且稳定。
2. 测量时需要准确读取电压和电流的数值，并将其转化为相量形式进行处理。
3. 在计算结果时，要注意相量的相位差和运算规则，确保计算正确。
4. 实验完成后，要结合实验结果进行分析，并进行实验报告的撰写。
扩展实验：1. 可以改变电路中的元件数值，比如改变电阻、电感或电容的数值，观察对电路的影响。
2. 可以改变电路连接方式或增加更多元件，比如串联或并联电阻、电容等，研究不同电路结构的相量特性。
3. 可以使用示波器观察交流电路中的波形变化，结合相量的概念进行分析。
4. 可以研究谐振电路或频率选择电路的相量特性，进一步理解交流电路的振荡和滤波原理。
电路与模拟电子技术 正弦稳压交流电路相量的研究--实验记录
正弦稳压交流电路相量的研究--实验记录【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、掌握日光灯工作原理及其线路的接法3、了解改善电路功率因数的意义和方法【实验原理】1、单相正弦交流电路中，支路交流电流值和回路各元器件两端的交流电压值都满足向量形式的基尔霍夫定理。
2、在RLC串联回路中，通过电容的交流电流相位超前电压90°，通过电感的交流电流相位滞后电压90°。
3、电路的功率因数等于交流电路中电压与电流之间相差的余弦，对于纯电阻电路来说，功率因数等于1。
而对于带有电容和电感的交流电路，由于电路中电压与电流的夹角不为0，所以功率因数通常都小于1。
4、电路的功率因数的计算式为P/UI，其中P是电源输出功率，U和I是电路的交流电压和交流电流。
5、功率因数反映的是负载对电源的利用率，功率因数越接近1说明负载对电源的利用率越高。
6、日光灯线路属于电感性电路，负载上电流相位滞后电压90°，因此功率因数较低，通常采用并接电容的方法来提高功率因数。
【实验设备】1、1个单相交流电源，0-220V2、1个三相自耦调压器3、1个交流电压表4、1个交流电流表5、1个功率表6、2个白炽灯泡，15W/220V7、1个镇流器，DGJ-048、1个1uf电容，DGJ-059、1个2uf电容，DGJ-0510、1个4.7uf电容，DGJ-0511、1个启辉器，DGJ-0412、1个30W日光灯【实验步骤】步骤1. 按照图1-1连接电路，接入1只灯泡，接通220V市电电源，将电源输出调节到220V，用交流电压表测量电源电压U，灯泡两端电压U2，电容两端电压U1,填入表1。
利用测量数据U1,U2,计算其交流电压和U’，并利用反三角函数计算U2与U的夹角a。
验证U,U1,U2是否形成一个直角形的电压三角形。
步骤2. 按照图2-1连接电路，接入2只灯泡，接通220V市电电源，将电源输出调节到220V，用交流电压表测量电源电压U，灯泡两端电压U2，电容两端电压U1,填入下表。
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。
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。
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。
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正弦稳态交流电路是电工学中重要的内容，它是指电路中电流、电压等信号都是正弦函数的交流电路。
相比于非稳态交流电路，稳态交流电路的分析更加简单，并且实际应用非常广泛。
本文将对正弦稳态交流电路的相量进行详细研究。
在正弦稳态交流电路分析中，我们经常将电压或电流表示为以下形式：V = Vm * exp(jωt + φ)其中，V表示电压的相量形式，Vm是电压信号的幅值，ω表示角频率，t表示时间，φ表示电压相对于参考电压的相位差，exp(jωt)是一个指数函数。
在相量形式中，我们可以使用复数运算的方法简化电路计算。
例如，如果在电路中有两个电阻R1和R2串联，流过它们的电流分别为I1和I2，那么我们可以使用相量表示为：I=I1+I2其中I是总电流的相量。
此外，相量还可以用来表示电路中的复杂元件，如电感和电容。
对于电感元件，其电流和电压之间的关系为：V=jωL*I其中L表示电感的感值。
这样，我们可以将电感的电压表示为相位比电流大90°的相角函数。
同样，对于电容元件，其电流和电压之间的关系为：I=jωC*V其中C表示电容的电容值。
这样，我们可以将电容的电流表示为相位比电压小90°的相角函数。
利用相量的思想，我们可以将正弦稳态交流电路简化为求解线性方程组的问题。
通过建立和求解这些线性方程组，我们可以求得电路中各元件的电流和电压。
在正弦稳态交流电路中，还有一些重要的定理可以帮助我们更好地理解和分析电路。
例如，欧姆定律在稳态下仍然成立，即电压等于电流乘以电阻。
此外，有理电路定理也适用于正弦稳态交流电路。
有理电路定理表明，只要电路中只包含电阻、电感和电容这些有理元件，那么该电路的响应将始终是正弦函数。
总之，正弦稳态交流电路的相量分析方法非常重要，它帮助我们简化电路分析，并且可以应用于各种电路中，包括线性电路和非线性电路。
通过正确理解和运用相量分析方法，我们可以更好地理解电路中电流和电压之间的关系，以及各元件之间的相互影响。
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
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 RA）收集、转换、存储、处理、输出、输入和人机交互B）收集、输入、存储、输出、处理和传输C）存储、处理、校验、加工、输出和人工交互D）收集、传输、存储、处理、输出和人机交互2、物流中按载体的类型可将信息分类为A）单据、台帐、报表、计划、文件等B）供货人、客户、订货合同、交通运输、市场等C）磁盘文件、数据文件、图形文件、多媒体文件等D）内部单据、外部单据、明细台帐、流水账等3、不属于现代物流特点的是A）信息化B）网络化C）智能化D）人工化4、下列关于Windows98的论述中错误的是A）采用图形用户界面B）是系统软件C）是多任务操作系统D）是应用软件5、ECR指的是A）快速反应B）高消费者响应C）连续补货D）价值链驱动6、用计算机对物流领域的信息进行的处理，属于计算机应用领域的A）数据处理B）辅助设计C）实时控制D）人工智能7、下列表述中错误的是A）表是数据库中用来存放数据的场所B）关系型数据表中的行称为字段C）值是存放在表行列交叉处的数据D）数据库是按某种规则组织起来的数据集合8、WWW的网页文件是A）用HTML编写，并在HTTP协议支持下运行的B）用HTTP编写，并在HTML协议支持下运行的C）用HTML编写，并在FTP协议支持下运行的D）用XML编写，并在FTP协议支持下运行的9、E-mail 是因特网上使用最广泛的一种服务，它的中文名称是A）邮件传输协议B）电子杂志C）电子邮件D）电子邮箱10、以下叙述中属于总线拓扑结构缺点的是A）中央节点的负担较重，易形成瓶颈B）分布式协议不能保证信息的及时传输C）不易扩充，增加和减少用户比较麻烦D）用户端的故障会引起全网络的故障11、TCP/IP 协议组织的层次模型分为A）3层B）4层C）5层D）7层12、以下叙述代码的功能中，任何代码都必须具有的最基本的功能是A）分类B）排序C）特定含义D）标识唯一13、以分类对象的从属、层次关系为排列顺序的一种代码是A）镶嵌式组合码B）复合码C）层次码D）特征组合码14、NAVSTAR卫星提供的两种定位服务中，P码的服务对象是A）企业B）社会C）学校D）军方15、在编制《物流信息标准体系表》时，应包括现有的、应有的和预计发展的物流信息国家标准，即遵循A）稳定性原则B）完整性原则C）层次性原则D）先进性原则16、EDI 的核心标准是A）EDI 单证标准B）EDI 报文标准C）EDI 综合标准D）EDI 代码标准17、由分类部分和标识部分两个完整的独立代码组合而成的代码是A）数字化字母顺序码B）特征组合吗C）矩阵码D）复合码18、GPS 绝对定位又称为A）距离定位B）差分定位C）坐标定位D）单点定位19、GPS 地面监控部分主要负责A）卫星星历的计算和卫星的运行B）卫星星历的计算和卫星的监控C）卫星的监控和卫星的运行D）卫星的管理和卫星的测20、冯·诺依曼结构的计算机的五大部件是A）存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备B）存储器、键盘、鼠标、显示器和移动硬盘C）主机、软盘、硬盘、显示器和光盘D）寄存器、加法器、控制器、输入设备和输出设备21、在线分类体系中，由一个类目直接划分出来的多个下一级的类目，彼此称为A）同位类B）上位类C）下位类D）旁位类22、在计算机中，一旦断电数据就会消失的存储器是A）只读存储器B）磁盘C）随机存储器D）光盘23、在EDI 交换中，相当于文章的是A）段B）报文C）数据元D）代码24、在EAN·UCC系统中，表示系列货运包装箱代码（SSCC）的条码符号是A）UPC-A条码B）EAN-13条码C）UCC/EAN-128条码D）UPC-E条码25、单位长度条码所表示条码字符的个数，称为A）条码密度B）条码质量C）条码长度D）条码自校验26、下面不属于信息系统基本组成的是A）信息源B）信息接收者C）信息管理者D）信息库27、CPU 能够直接访问的存储器是A）内存B）系统C）网络D）介质28、信息分类时，以线分类为主以面分类作补充的分类方法是A）系统分类法B）综合分类法C）协调分类法D）点分类四、实验内容1. 按图5-3 接线。
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实验十三正弦稳态交流电路相量的研究
专业
学号姓名实验日期
、实验目的
1.
2.
3•理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
1•在单相正弦交流电路中，用交流电流表则得各支中的电流值，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，
' i =0
2•如图13-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号
相位差，即当阻值R改变时，U R的相量轨迹是一个半圆
的电压三角形。
R值改变时，可改变0角的大小，
图13-1
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。
U的激励下，U R与U c保持有90°的
，U、U C与U R三者形成一个直角形3•日光灯线路如图13-2所示，图中A是日光灯管，1是镇流器，S是启辉器，C是补偿电容
图13-2
序号
名称型号与规格数量备注
1 单相交流电源0~220V 1
2 三相自耦调压器 1
3 交流电压表 1
4 交流电流表 1
5 功率因数表 1 DGJ-07
6 白炽灯组15W/220V 2 DGJ-04
7 镇流器与30W灯管配用 1 DGJ-04
8 电容器1uf，2.2uf，
4.7 〃450V
DGJ-04
9 启辉器与30W灯管配用 1 DGJ-04
10 日光灯灯管30W 1 DGJ-04
11 电门插座 3 DGJ-04
四、实验内容
(1)用两只15W /220V的白炽灯泡和4.7^/450V电容器组成加图13-1所示的实验电路，经指导老师检查后，接通市电220V电源，将自藕调压器输出调至220V。
记录U、U R、U C 值，
白炽灯盏数测量值计算值
U(V) U R(V) U C(V) U 'V) 0
2 220 200 84 217 22.8
1 220 213 45 218 11.9
图13-3
按图13-3组成线路，经指导教师检查后按下闭合按钮开关，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220
V，
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。
tul
P(W) cos $1(A) U(V) U L(V) U A(V)
启辉值29.9 0.53 0.28 200 149 85
正常工作值36.5 0.45 0.35 220 175 80
经指导老师检查后，按下绿色按钮开关调节自耦调压器的输出调至220V,记录功率表，电
压表读数，通过一只电流表和三个电流取样插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。
电容值测量数值计算值（卯）P(W) U(V) I(A) I L(A) I C(A) cos$'cos©
1 35.5 220 0.30 0.36 0.065 0.5
2 0.16 0.53
2.2 36.3 220 0.24 0.38 0.15 0.69 0.165 0.69
4.7 36.5 220 0.17 0.39 0.33 0.92 0.166 0.97
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。
2. 在接通电源前，应将自藕调压器手柄置在零位上。
3•功率表要正确接入电路，
4••线路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良好。
七、实验报告
1•完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。
误差分析：1、仪表精确度；2
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。
电压相量图如下:
U=U A+U C满足基尔霍夫定律KVL
电流相量图如下：
3•
)并联电容，提高功率因数。