用三表法测量电路等效参数

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三表法测电路参数实验报告

三表法测电路参数实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除三表法测电路参数实验报告篇一:用三表法测量电路等效参数实验报告(含数据处理)实验七用三表法测量电路等效参数一、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.正弦交流信号激励下的元件的阻抗值,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,然后通过计算得到元件的参数值,这种方法称为三表法。

计算的基本公式为:up,电路的功率因数cos??IuIp等效电阻R=2=│Z│cosφ,等效电抗x=│Z│sinφI阻抗的模Z?2.阻抗性质的判别方法可用在被测元件两端并联电容的方法来判别,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。

其原理可通过电压、电流的相量图来表示:图7-1并联电容测量法图7-2相量图(:三表法测电路参数实验报告) 3.本实验所用的功率表为智能交流功率表,其电压接线端应与负载并联,电流接线端应与负载串联。

三、实验设备DgJ-1型电工实验装置:交流电压表、交流电流表、功率表、自耦调压器、白炽灯、镇流器、电容器。

四、实验内容测试线路如图7-3所示,根据以下步骤完成表格7-1。

1.按图7-3接线,将调压器调到表1中的规定值。

2.分别测量15w白炽灯(R)、镇流器(L)和4.7μF电容器(c)的电流和功率以及功率因数。

3.测量L、c串联与并联后的电流和功率以及功率因数。

4.如图7-4,用并联电容法判断以上负载的性质。

Z图7-3图7-4五、实验数据的计算和分析根据表格7-1的测量结果,分别计算每个负载的等效参数。

up=2386.6,cos??=1IuIup镇流器L:Z?=551.7,cos??=0.172IuIup1电容器c:Z?=647.2,cos??=0,??2?f,|Z|?,f=50hz,因此c=4.9?FIuI?cupL和c串联:Z?=180.9,cos??=0.35;并联1?F电容后,电流增大,所以是容IuI白炽灯:Z?性负载L和c并联:Z?性负载由以上数据计算等效电阻R=│Z│cosφ,等效电抗x =│Z│sinφ,填入表7-1中。

实验十二_用三表法测量交流电路等效参数

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 │= U I电路的功率因数 cos φ= PPP等效电阻R =P I2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= 12P fc2. 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。

I I 2I 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。

电路实验5三表法测参数

电路实验5三表法测参数
25W/220V
数量 备注 1 实验台上 1 实验台上 1 实验台上 1 实验台上 1 HE-16
2 HE-16
3 HE-17
四、实验内容
A 电流插棒
W *U * I
功率表和电流表连接方法 (使用电流插棒的情况)
N
调压器
N
* A*W
Z
V
任一相火线
电源 N
A
W
*U * I
无电流插棒的情况
负载
1、按图接线,保证实验开始时调压器旋钮在零 位,并监视各表计,慢慢加电压。
信号线,以免将线拔断。
六、预习思考题
1、在50Hz的交流电路中,测得一只铁芯线圈 的P、I和U,如何算得它的阻值和电感量 ?
2、如何用串联电容的方法来判别阻抗的性质? 试用I随X´c(串联容抗)的变化关系作定性分 析,证明串联实验时, C´满足 1/(ωC´)< |2X |。
七、实验报告
1、根据实验数据,完成各项计算。 2、完成预习思考题1、2的任务。 3、心得体会及其他。
(1)在被测元件两端并联一只适当容量的实验 电容,若串接在电路中电流表的读数增大, 则被阻抗为容性。电流减小则为感性。
图1(a)中,Z为待测定的元件,C’为试验电 容器。(b)图是(a)图的等效电路,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:
(2)与被测元件串联成一个适当容量的实验电容, 若被测阻抗的端电压下降,则判为容性,端电 压上升则为感性,判断条件为
( 1/ ωc′) < |2X |,式中X为被测阻抗的电阻值, C′为串联实验电容值,此关系式可自行证明。
判断待测元件的性质,除上述借助于实 验电容C′的判断法外,还可以利用元件的电 流i和电压u之间的相位关系来判断。若i 超 前于u,为容性;i滞后于 u,则为感性。

实验十二用三表法测量交流电路等效参数

实验十二用三表法测量交流电路等效参数

实验十二用三表法测量交流电路等效参数Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】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 =PI 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。

I I 2 I 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。

4用三表测量电路的等效参数

4用三表测量电路的等效参数

实验四 用三表测量电路等效参数一、实验目的1. 学会用交流电压表、交流电流表、功率表测量元件的交流等效参数的方法; 2. 学会功率表的接线方法和使用。

二、原理说明1. 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。

在工频(50Z H )情况下,常需要测定电路中元件的等效电阻、等效电抗。

2. 测量交流电路元件参数的方法主要分为两类。

一类是应用电压表、电流表和功率表等测量有关的电压、电流和功率,根据测得的电路量计算出待测的电路参数,属于仪表间接测量法。

另一类是应用专业仪表,如各种类型的电桥直接测量电阻、电感和电容等。

本实验采用仪表间接测量法。

3. 三表(电压表、电流表和功率表)法是间接测量交流参数方法中最常见的一种。

由电路理论可知,一端口网络的端口电压U 、端口电流I 及其有功功率有以下关系: 阻抗模 I U Z = 电路功率因数 UIPS P ==ϕcos等效电阻 ϕcos 2Z IPR ==等效电抗 ϕsin Z X = fL X X L π2==(感性) fCX X C π21==(容性) 4. 阻抗性质的判别方法在被测元件两端并联电容来判别,方法原理如下:在被测元件两端并联一只适量(2F μ/400V )的试验电容,若电路中电流表的读数增大,则被测阻抗为容性,电流减少为感性。

5. 功率表的结构、接线方法与使用功率表(又称为瓦特表)是一种动圈式仪表,其电流线圈与负载串联,(两个电流线圈可串联或并联,因而可得两个电流量程),其电压线圈与负载并联,有三个量程。

使用时应根据被测电路中的电压及电流的大小,分别选用电压、电流量程,不能根据功率的大小来选择。

功率表的电压线圈一般要取用几十毫安的电流,为了减小误差,对于高阻抗负载(本实验电容容抗C X 较大),电压线圈支路分流影响大,所以,电压线圈应接在电流线圈之前,称前接,如图4-1(a )所示;对于低阻抗负载,电压线圈上压降影响大,电压线圈应后接,如图4-1(b )所示。

实验十二用三表法测量交流电路等效参数

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= PPP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= XC =│Z│sinφ= 12P fc2. 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。

IgB 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’=2PP(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1<│2X│PP’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│=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,则有:X= XL=│Z│sinφ= 2 f L如果被测元件是一个电容器,则有: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, 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II2I gB 2B B’图5-2 I-B'关系曲线由上分析可见,当B为容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,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,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<│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全参数

实验十二_用三表法测量交流电路等效全参数

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1<│2X│ωC’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│=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,则有:X= XL=│Z│sinφ= 2 f L如果被测元件是一个电容器,则有: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, 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II2I gB 2B B’图5-2 I-B'关系曲线由上分析可见,当B为容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,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,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<│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。

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用三表法测量电路等效参数
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. 正弦交流信号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I U Z =
, 电路的功率因数 cos φ=UI P
等效电阻 R = 2I
P
=│Z │cos φ, 等效电抗 X =│Z │sin φ
或 X =X L =2πfL , X =Xc =
fC
π21
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, 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。

图16-1 并联电容测量法
图16-1(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16-2所示,则可判断B 为感性元件。

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
I I Z
B
B
B
2,
U
.
U
.
.
.
.
(a)
(b)
.
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 <
ω
B
2 图16-2
(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
'
1
C ω<│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。

判断待测元件的性质,除上述借助于试验电容C'测定法外,还可以利用该元件电流、电压间的相位关系,若I 超前于U ,为容性;I 滞后于U ,则为感性。

3. 本实验所用的功率表为实验台上的智能交流功率表,其电压接线端应与负载并联,电流接线端应与负载串联。

三、实验设备
四、实验内容
测试线路如图16-3所示
1. 按图16-3接线,并经指导 教师检查后,方可接通市电电源。

2. 分别测量15W 白炽灯(R),
40W 日光灯镇流器(L) 和4.7μ F
电容器( C)的等效参数。

3. 测量L 、C 串联与并联后的等效参数。

被测阻抗
测量值
计算值 电路等效参数 U
(V ) I
(A ) P
(W )
cos φ Z (Ω) cos φ R
(Ω) L
(mH) C
(μF) 15W 白炽灯R 电感线圈L
序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 交流电压表 0~450V 1 2 交流电流表 0~5A
1 3 功率表 1 4 自耦调压器
1
5 电感线圈 40W 日光灯配用 1 HE-1
6
7 电容器 4.7μF/500V 2 HE-20 8
白炽灯
15W(或25W) /220V
3
HE-17
V
W
A
*
*
Z
220V
图 16-3
电容器C L 与C 串联 L 与C 并联
4. 验证用串、并试验电容法判别负载性质的正确性。

实验线路同图16-3,但不必接功率表,按下表内容进行测量和记录。

被测元件
串4.7μF 电容
并4.7μF 电容 串前端电压
(V) 串后端电压
(V)
并前电流(A)
并后电流(A)
R
(三只15W 白炽灯)
C(4.7μF) L(1H)
5、三表法测定无源单口网络的交流参数。

(1) 实验电路如图16-4所示。

实验电源取自主控屏50Hz 三相交流电源中的一相。

调节自耦调压器,使单 相交流最大输出电压为150V 。

用本实验单元黑匣子上的六只开关,可变换出8种不同的电路: ① K1合(开关投向上方),其它断。

② K2、K4合,其它断。

③ K3、K5合,其它断。

④ K2合,其它断。

⑤ K3、K6合,其它断。

⑥ K2、K3、K6合,其它断。

⑦ K2、K3、K4、K5合,其它断。

图 16-4 ⑧ 所有开关合。

测出以上8种电路的U 、I 、P 及cos 的值,并列表记录。

2)按图16-5接线。

将自耦调压 器的输出电压调为≤30V 。

按照第2步 中黑匣子的8种开关组合,观察和记录 u 、i (即r 上的电压)的相位关系。

五、实验注意事项
1. 本实验直接用市电220V 交流电 源供电, 实验中要特别注意人身安全,
不可用手直接触摸通电线路的裸露部分, 图 16-5 以免触电,进实验室应穿绝缘鞋。

2. 自耦调压器在接通电源前,应将其手柄置在零位上,调节时, 使其输出电压从零开
黑匣子 NO
V
A
W
u
i *
*
始逐渐升高。

每次改接实验线路、换拨黑匣子上的开关及实验完毕,都必须先将其旋柄慢慢调回零位,再断电源。

必须严格遵守这一安全操作规程。

3. 实验前应详细阅读智能交流功率表的使用说明书,熟悉其使用方法。

六、预习思考题
1. 在50Hz 的交流电路中,测得一只铁心线圈的P 、I 和U ,如何算得它的阻值及电感量?
2. 如何用串联电容的方法来判别阻抗的性质?试用I 随X'C (串联容抗)的变化关系作定性分析,证明串联试验时,C'满足'
1
C <│2X │。

七、实验报告
1. 根据实验数据,完成各项计算。

2. 完成预习思考题1、2的任务。

3. 根据实验内容5的观察测量结果,分别作出等效电路图,计算出等效电路 参数并判定负载的性质。

4. 心得体会及其他。

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