实验一-日光灯电路及功率因数的提高
日光灯电路及功率因数的提高
实验1.8 日光灯电路及功率因数的提高第一部分 实验指导书(本实验2学时)1. 实验目的（1） 了解日光灯电路的组成、工作原理和线路的连接；（2） 熟悉正弦交流电路的主要特点：1） 掌握交流串联电路中总电压与各部分电压的关系；2） 掌握交流并联电路中总电流与支路电流的关系；3） 了解感性负载电路提高功率因数的方法；4） 学习正确使用交流电流表、交流电压表和功率表。
2. 实验器材与设备日光灯电路实验装置、交流电流表、电压表和功率表、耐压400V 以上的电容器等。
3. 实验内容与要求（1） 实验线路见图1-11。
把日光灯管看成电阻，把镇流器看成感性元件。
（2） 连接实验线路，进行测试，记录数据：1） 首先点亮日光灯，按所设计的表格测试电源电压U ，灯管电压U R 、镇流器电压U L 、电流I 及功率P ，计算功率因数；2） 并联不同的电容（1μF -5μF ），再分别测试各电压及灯管电流I R 、电容电流I C 、总电流I 及功率P ，并计算功率因数。
图1-11 日光灯实验电路4. 预习要求（1） 在开放实验室时提前进行调研，了解日光灯电路实验装置的结构及使用方法。
（2） 画出日光灯电路的实验线路图（画出功率表、电压表、电流表的连接方法）。
（3） 自拟实验步骤并设计出测量数据的表格。
1） 日光灯正常工作后，不并联电容所应测试和计算的数据表格。
2） 并联不同容量的电容后所应测试和计算的数据表格。
测电流插座（4）了解功率表的使用方法。
5. 实验注意事项（1）日光灯起动电流较大，起动时要小心电流表的量限，以防损坏电流表。
（2）不能将220V的交流电源不经过镇流器而直接接在灯管两端，否则将损坏灯管。
（3）在拆除实验线路时，应先切断电源，稍后将电容器放电，然后再拆除。
（4）线路接好后，必须经教师检查允许后方可接通电源，在操作过程中要注意人身及设备安全。
6. 实验报告要求（1）画出实验电路图并简述其工作原理。
（2）将所测得的实验数据和计算数据填写在所设计的表格内。
日光灯电路及功率因数的提高实验报告
日光灯电路及功率因数的提高实验报告1.实验目的：本实验主要是为了了解日光灯的电路原理，以及通过不同方式提高日光灯的功率因数，从而达到节能的目的。
2.实验原理：日光灯是一种比较常见的照明灯具，其原理是通过放电管中的气体放电来产生紫外线，同时紫外线通过荧光粉的激发产生可见光线。
在电路方面，日光灯的电路主要包括电源电路、点火电路和预热电路。
其中，电源电路主要是为了提供足够的工作电压和电流，电路中通常采用交流电源。
点火电路则是为了在启动时提供足够的高压，以便放电管内部形成气体放电和紫外线辐射，最终点亮日光灯。
预热电路则是为了提供足够的预热电流，以便减小放电管的点火电压。
在实验中，我们主要关注提高日光灯的功率因数，其中功率因数是指电路中所消耗的有用功率与视在功率之比。
功率因数越高，电路的能量利用效率也就越高。
在日光灯电路中，功率因数主要受到电容器的影响。
常规日光灯中的电容器通常采用交流电容器，其功率因数较低，只有0.5-0.7左右。
因此，为了提高日光灯的功率因数，我们需要通过改进电路中的电容器来实现。
有几种提高日光灯功率因数的方法，其中较为常见的包括：(1)更换电容器：我们可以通过更换高效的交流电容器或相控交流电容器来提高电路的功率因数。
相控交流电容器比较适合纠正交流电路因为电感而导致功率因数下降的问题。
(2)串联电感：我们可以在电路中增加合适的电感，以降低电路中负载电流的频率，从而提高功率因数。
(3)使用电子镇流器：电子镇流器相对传统的电子镇流器来说，具有更高的效率和功率因数，可以大大减小电路中的损耗和浪费。
3.实验过程：本次实验主要选用更换电容器和串联电感两种方法来提高日光灯的功率因数。
具体步骤如下：(1)连接电路：我们首先按照实验装置要求，连接好日光灯的电路。
(2)记录数据：我们记录下日光灯启动前和启动后的功率因数、功率、电流、电压等数据，作为基准数据。
(3)更换电容器：接下来我们将原来的电容器更换为高效的相控交流电容器，再次记录相关数据。
实验日光灯电路及功率因数的提高
实验日光灯电路及功率因数的提高
日光灯电路是利用线圈产生的磁场去振荡电容，从而产生交流电子供电。
它可以实现
电源节省，减少维护费用，延长寿命，同时提高质量。
首先要提高日光灯电路的功率因数，就要充分利用电容和磁场的峰值。
当磁场的能量
大于电容的电荷时，需要在线圈上加电容，这样可以使电路的功率因数得到提高。
另一部分是采用电容式滤波器来降低共振频率和降低电磁兼容性。
对于逆变器来说，
可以采用拓扑电路，加大线圈抗线圈电容的电容，使逆变器线圈的抗热能力变得越来越高。
此外，还可以使用变频技术，使振荡电路的周期性变化。
由于变频波形的功率因数小，所以可以提高整个系统的稳定性，减少热散离的发生，同时满足灯具的质量要求。
最后要考虑的是，应该采用适宜的驱动电压，选择外部组件，如电容器、开关设备、
控制电路和散热器等，以提高电路发挥的能力。
调节电压和电流，使日光灯具的电流得到
控制，减少日光灯电路中电池的功耗，进一步提升日光灯电路的功率因数。
总之，想要提高日光灯电路的功率因数，就要通过利用线圈滤波器、变频技术以及外
部组件的优势来加强对磁场和电容的利用，使整个系统的能力不断提升，从而达到提高功
率因数的有效目的。
日光灯电功计量电路的设计及功率因数的提高
日光灯电功计量电路的设计及功率因数的提高一、实验目的：1、学习日光灯的连接方法2、学习单向交流电路中的电压、电流、功率和功率因数的测量方法3、了解提高交流电路、功率因数的措施二、实验仪器：1、日光灯及其电路（如图1）日光灯电路的核心部件是灯管，灯管的两端是两组灯丝，两组灯丝各引出两个接触电极与外电路连接，灯管内充有低压惰性气体（如氩气）及少量水银，管内涂有荧光粉，故称荧光灯。
2、电度表的使用及工作原理（如图2）目前使用的电度表有两种：①机械式②电子式（本实验用①）（1）机械表的工作原理：当电能表接入电路时，电压线圈和电流线圈产生的磁通圆盘。
这些磁通在时间和空间上交叠，分别在圆盘上感应出涡流，由于磁通子涡流的相互作用而产生转动，因磁钢的制动作用，使圆盘的转动不变。
由于磁通当电路中的电压和电流成比，使圆盘在其作用下以正比于负载的电流趋势运动，圆盘的转动经蜗盘传动到计度器，计度器的示数就是实际使用的电能。
3、提高功率因数的方法： ①21P P P+=，其中P 为电源给的有功功率，1P 为日光灯消耗的有功功率。
2P 为镇流器消耗的有功功率。
②日光灯的视在功率UI S=。
其中I 、U 为电流和电压表测出的日光灯电路的总电流和日光灯电路两端的电压（有效值） ③电路的功率因数UIPS P ==ϕcos ，其中P 为电度表测得的功率值。
即日光灯电路消耗的总有功功率，为了提高功率可在电路中并联电容，以以分电流I ，S 提高ϕcos四、节能灯1、节能灯。
学名是“普通照明用自镇荧光灯”，又名“紧凑型荧光灯”，其每瓦流明数（衡量电光源效率）远远高于普通灯。
也就是说，在亮度相同的情况下，普通照明用自镇荧光灯耗的电能远远小于荧光灯，因而人们称为“节能灯”。
2、节能灯原理：节能灯主要是通过镇流器给灯管灯丝加热，工作时灯丝的温度在1600K 左右，比白炽灯工作温度2200K~2700K 低很多，所以它的寿命也大大提高，达到了5000小时以上，由于不存在白炽灯那样的电流，热效应荧光粉的能量转换效率很高，达到了每瓦50流明以上。
实验1.6 日光灯电路与功率因数的提高
3.通过调节柜体左侧三相调压器同轴旋钮，观察
并测量未加电容补偿时日光灯点亮所需的电源电压。
4.将该三相调压器同轴旋钮调至日光灯额定工作电
源220V，完成表中电压、电流、功率与功率因数记录。
不要带电接、 不要带电接、拆线
相线
I IC U ~220V 点亮电压
IR
零线
日光灯测试电路接线图
日光灯电路的测量
通过观察智能型数字功率表中功率因数的感性、容性 显示变化，记录相应的功率与功率因数。
五、实验报告要求
1. 画出实验电路与表格，写出实验的简要过程与
步骤。
2.记录日光灯点亮所需的电源电压，并完成日光
灯额定电压下，电容从0～9.87μF之间变化时日光灯电 路测量表格的记录。
3.利用本实验装置中电容，记录将日光灯功率因数
由图可见，并联电容器后，I与U的相位差为θ′。由于 θ′＜θ，故cosθ′＞ cosθ，即功率因数得到了提高。 补偿电容C大小可按下式计算：
I IR Ic C L
U
R
日光灯电路 提高电路功率因数的原理图与向量图
从理论上说，肯定能找到一电容值使得cosθ′=1，但由 cosθ′=1 ′=1， 于装置的限制，实验时调不到1，所以需理论计算出C值
电流线圈 同名端 相连 电压线圈
功能 确认 复位
智能型数字功率表示意图
步骤: 步骤:
挡，判断功率表的电流线 圈中的熔断器与日光灯管的熔断器的导通情况。
2.将电流线圈与电压线圈同名端相连。按照先串 1. 先用万用表的
联回路连接，后并联回路连接的原则，按后面实验电 路图的接线演示进行接线。经检查无误后方可通电。
灯管：内有灯丝、灯头。玻璃管被抽成真空后，充 入少量惰性气体并注入微量的液态水银，其内壁涂有一 层匀薄的荧光粉，荧光粉的颜色决定了灯点亮后的颜色。 两端灯丝上涂有可发射电子的物质（电子粉）称为阴极。 灯头与管内灯丝相连。 启辉器：在日光灯接通过程中起自动开关作用。启 辉器内有一个充有氖气的氖泡，氖泡内有两个电极，一 个是固定电极，另一个是由两片热膨胀系数相差较大的 金属片辗压而成的可动电极。在两电极的引出端并联一 个电容C，用以消除对无线电设备的干扰。 镇流器是一个具有铁心的电感线圈，但它不是纯电感， 它相当于一个电阻与电感串联。其作用是限制和平稳通过 灯管的电流，并产生较高的自感电动势以点亮日光灯。
日光灯电路及功率因数的提高实验报告
日光灯电路及功率因数的提高实验报告一、引言引言部分主要介绍日光灯电路及功率因数的背景信息，并阐述实验的目的和意义。
二、实验原理本部分详细介绍日光灯电路的基本原理和功率因数的概念，包括电路结构、工作原理和功率因数的定义与计算方法。
2.1 日光灯电路概述日光灯电路由电源、镇流器、日光灯管和启动装置等组成，其工作原理是通过电流和电压的相互作用，将电能转化为光能。
2.2 功率因数的定义与计算方法功率因数是衡量电路效率的重要指标，其定义为有功功率和视在功率之比。
常见的提高功率因数的方法有补偿电路的设计和无功功率的补偿等。
三、实验步骤本部分详细说明实验的具体步骤和操作流程，并列出实验所需材料和仪器设备清单。
3.1 实验材料与设备•日光灯管•电阻器•电容器•电源•电压表•电流表3.2 实验操作流程1.连接电源和电流表，并调节合适的电流值。
2.依次连接电阻器和电容器，并记录电压和电流的数值。
3.根据记录的数据，计算功率因数。
4.反复进行多组实验，以验证实验结果的准确性。
四、实验结果与分析本部分详细介绍实验所得结果，并进行数据分析和讨论。
4.1 实验数据记录使用表格形式列出各组实验数据，并对数据进行标注。
4.2 数据分析与讨论根据实验数据，计算得到各组实验的功率因数，并进行结果分析和讨论。
五、实验结论本部分总结实验的目的、步骤和结果，给出实验结论，并对实验中遇到的问题和改进方法进行讨论。
六、实验心得本部分讨论实验过程中遇到的困难和挑战，总结实验经验和心得，并提出对今后实验改进的建议。
七、参考文献列出参考的相关文献、教材和网站等。
八、附录提供实验中的原始数据记录表和实验装置的照片等附加信息。
日光灯电路及功率因数的提高
精品资源日光灯电路及功率因数的提高一、实验目的1、了解日光灯电路的工作原理及其接线方法。
2、掌握提高感性负载（RL电路）功率因数的方法。
3、通过实验分析阻抗的串联并联电路，并了解电容与电感的互补作用。
4、进一步掌握功率表。
功率因数表的使用方法。
二、实验任务1、了解日光灯电路的工作原理。
日光灯电路由灯管、启动器和镇流管三个元件组成，接线方式如图2－1－1所示。
(1)日光灯管：灯管是内壁涂有荧光物质的细长玻璃瞥，管的两端装有灯丝电极，灯丝上涂有受热后易发射电子的氧化物，管内充有稀薄的惰性气体和少量的水银蒸汽。
它的起辉电压是400~600v，起辉后管压降只有90V左右。
因此，日光灯不能直接接在220v电源上使用。
(2)启动器：它相当于—个自动开关，是由—个充有氖气的辉光管和一个小容量的电容器组成。
辉光管的两个金属电极离得相当远，当接通电源时，由于日光灯没有点亮，电源电压全部加在启动器辉光管的两个电极之间，使辉光管放电放电产生的热量使u形电极受热趋于伸直，两电极接触，这时日光灯的灯丝通过两电极与镇流器及电源构成—个回路。
灯丝因有电流通过而发热，从而使氧化物发射电子。
同时，辉光管两电极接通时，电极间的电压为零，辉光放电停止，u形双金属片因温度下降而复原，使两电极分开，这时回路中的电流突然切断，于是在镇流器两端产生—个瞬时高压。
这个高电压和电源电压全部加在灯管两端，使热灯丝之间产生弧光放电并辐射紫外线，管内壁的荧光粉因受紫外线激发而发出可见光。
(3)镇流器：它是一个铁心线圈。
作用一是在订管起燃瞬间产生一高电压，帮助灯管起燃：二是在灯管点燃后，起着限流或分压作用。
灯管点燃后，可以认为是电阻性负载，镇流器是感性负载。
因此日光灯电路可看成是RL串联的交流电路，它的功率因数较低。
2．正确连接日光灯电路，接通电源，电压调至220v，使日光灯电路正常工作。
(灯管、镇流器和启动器都在实验台内部)测量电源电压U(v)、镇流器电压U1(v)、灯管电压U2(v)；电源电流I(mA)、灯管电流12(A)；日光灯电路的有功功率P1(w)和功串因数cos13．提高日光灯电路(RL串联电路或感性负载)的功率因数。
日光灯电路与功率因数的提高实验报告
日光灯电路与功率因数的提高实验报告日光灯电路与功率因数的提高实验报告引言：在现代社会中，电能的消耗已成为一个重要的问题。
为了提高能源利用率和减少能源浪费，我们需要关注电路的功率因数。
本实验旨在研究日光灯电路中功率因数的提高方法，以期能为实际应用提供一定的参考。
一、实验目的本实验的主要目的是探究日光灯电路中功率因数的提高方法，并通过实验验证相关理论。
二、实验原理1. 功率因数的定义功率因数是指电路中有用功与视在功之比，用来衡量电路的有效使用程度。
功率因数的理论范围在0到1之间，数值越接近1，说明电路的有用功越高，能源利用效率越好。
2. 日光灯电路日光灯电路是一种常见的照明电路，由电源、镇流器和灯管组成。
在传统的日光灯电路中，功率因数通常较低，这会导致电能的浪费。
三、实验步骤1. 搭建传统日光灯电路按照传统的日光灯电路连接方式，搭建一个基础电路，包括电源、镇流器和灯管。
2. 测量功率因数使用功率因数测试仪，测量传统日光灯电路的功率因数，并记录测量结果。
3. 安装功率因数改善装置在电路中加入功率因数改善装置，该装置可以通过电容器或电感器来提高电路的功率因数。
根据实验要求选择合适的装置并进行安装。
4. 测量改进后的功率因数使用功率因数测试仪，再次测量改进后的日光灯电路的功率因数，并记录测量结果。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了传统日光灯电路和改进后电路的功率因数。
根据测量结果，我们可以得出以下结论：1. 传统日光灯电路的功率因数较低，通常在0.5左右。
这是由于电路中存在电感元件，导致电流与电压之间存在相位差，使得功率因数降低。
2. 安装功率因数改善装置后，电路的功率因数得到了明显提高。
改进后的电路功率因数通常能达到0.9以上，有些甚至可以接近1。
这是因为功率因数改善装置通过补偿电路中的电感元件，使得电流与电压之间的相位差减小，从而提高了功率因数。
3. 通过对比传统电路和改进后电路的功率因数，我们可以明显看出功率因数改善装置的有效性。
日光灯电路和功率因数提高
日光灯电路和功率因数提高1、实验目的：（1）了解日光灯电路的工作原理，测量电路的元件参数。
（2）了解提高功率因数的方法和意义。
（3）学会使用功率因数表等测量外表。
2、实验原理：电力系统中的负载大部分是感性负载，其功率因数较低，为提高电源的利用率和减少供电线路的损耗，往往采纳在感性负载两端并联电容器的方法，来进行无功补偿，以提高线路的功率因数。
日光灯电路为感性负载，其功率因数一样在0.3～0.4左右，在本实验中，利用日光灯电路来模拟实际的感性负载观看交流电路的各种现象。
1.日光灯的工作原理如图6-1所示，日光灯电路由荧光灯管、镇流器和启辉器三部分组成：(1)灯管：日光灯管是一根玻璃管，它的内壁平均地涂有一层薄薄的荧光粉，灯管两端各有一个阳极和一根灯丝。
灯丝由钨丝制成，其作用是发射电子。
阳极是两根镍丝，焊在灯丝上，与灯丝具有相同的电位，其要紧作用是当它具有正电位时吸取部分电子，以减少电子对灯丝的撞击。
此外，它还具有关心灯管点燃的作用。
灯管内还充有惰性气体(如氮气)与水银蒸汽。
由于有水银蒸汽，当管内产生辉光放电时，就会放射紫外线。
这些紫外线照耀到荧光粉上就会发出可见光。
(2)镇流器：它是绕在硅钢片铁芯上的电感线圈，在电路上与灯管相串联。
其作用为：在日光灯启动时，产生足够的自感电势，使灯管内的气体放电；在日光灯正常工作时，限制灯管电流。
不同功率的灯管应配以相应的镇流器。
(3)启辉器：它是一个小型的辉光管，管内充有惰性气体，并装有两个电极：一个是固定电极，一个是倒“U ”形的可动电极，如图6-3所示。
两电极上都焊接有触头。
倒“U ”形可动电极由热膨胀系数不同的两种金属片制成。
点燃过程：日光灯管、镇流器和启辉器的联接电路如图6-1所示。
刚接通电源图3 启辉器的结构启辉 器 图1 日光灯电路 . 图2 日光灯等效电路 . + - - + U r U L . .时，灯管内气体尚未放电，电源电压全部加在启辉器上，使它产生辉光放电并发热，倒“U ”形的金属片受热膨胀，由于内层金属的热膨胀系数大，双金属片受热后趋于伸直，使金属片上的触点闭合，将电路接通。
日光灯电路与功率因数的提高实验报告
日光灯电路与功率因数的提高实验报告实验目的本次实验的目的是通过使用电容矫正技术，改善日光灯电路的功率因数，提高电路的效率，降低能源消耗。
实验原理日光灯电路中，对于电感型补偿器，其所产生的反向电路能量，会导致电路中出现较大的无功功率，从而使得整个电路的功率因数降低。
这会导致电网负荷增加，影响电网稳定性。
因此，日光灯电路采用电容矫正技术，将无功功率转化为有功功率，提高功率因数。
电容矫正技术的原理是，在电路中添加一定电容，使得电路中所产生的无功功率，可以通过电容的储能作用，转化为有功功率。
这样，整个电路的功率因数得以提高。
实验步骤1. 将实验所需的设备接好，包括信号发生器、示波器、电阻、电容等。
2. 将日光灯电路连接到电阻和电容上，使其能够产生大量的无功功率。
3. 记录电路的电压、电流、功率等参数，并且利用示波器来观测电路的波形。
4. 随后，将电容矫正电路添加到日光灯电路中，并再次记录电路的电压、电流、功率等参数。
5. 通过对两次实验数据的对比，分析电容矫正技术对于日光灯电路功率因数的提高能够产生的影响。
实验结果经过对实验数据的收集和分析，我们得到了如下结果：没有电容矫正电路时，电路中的无功功率约占总功率的35%。
而添加电容矫正电路之后，这一比例下降到了约10%。
同时，整个电路经过电容矫正之后，功率因数明显提高了。
经过分析，我们得到的结构是，电容矫正技术能够使得日光灯电路的功率因数得以提高，从而降低能耗。
另一方面，电容矫正技术也能够改善电路中的无功功率问题，促进电路的稳定性。
实验结论通过本次实验，我们得到了如下结论：- 电容矫正技术能够提升日光灯电路的功率因数，降低能耗，提高电路的效率。
- 电容矫正技术能够改善电路中的无功功率问题，促进电路的稳定性。
- 通过实验，我们进一步了解了日光灯电路中的相关知识，对电路的运行原理和变化有了更深入的了解。
总之，本次实验结果表明，电容矫正技术对于日光灯电路的提升有着显著的效果，它能够改善电路的功率因数和稳定性，从而降低能源消耗，更好地满足了能源节约的需求。
日光灯功率因数的提高实验报告
日光灯功率因数的提高实验报告日光灯功率因数的提高实验报告引言：日光灯是我们日常生活中常见的照明设备，但是它的功率因数却是一个重要的问题。
功率因数是指电路中有功功率与视在功率之比，它反映了电路中有功功率的利用程度。
功率因数越高，电路的效率越高，能量的损耗越小。
本次实验的目的是通过改变日光灯电路中的电容大小，提高日光灯的功率因数，从而提高电路的效率。
实验原理：日光灯是一种交流电灯，它的工作原理是利用电场和磁场相互作用的方式发光。
在日光灯电路中，电流和电压的波形不同，电流的波形是正弦波，而电压的波形是由电流波形经过电感和电容的作用后形成的。
电容是一种存储电荷的元件，它具有储存电能的能力。
当电流通过电容时，电容会吸收电流的能量，然后在电流方向改变时释放出来。
通过改变电容的大小，可以改变电流和电压之间的相位差，从而提高功率因数。
实验步骤：1. 准备实验材料：日光灯、电容器、电源、电压表、电流表等。
2. 搭建实验电路：将电容器连接到日光灯电路中，注意正确连接正负极。
3. 测量电流和电压：用电流表测量电路中的电流，用电压表测量电路中的电压。
4. 记录数据：记录不同电容大小下的电流和电压值。
5. 分析数据：根据测量数据计算功率因数，并比较不同电容大小下的功率因数差异。
6. 总结实验结果：总结实验结果，得出结论。
实验结果：通过实验测量和数据分析，我们得到了以下结果：1. 在没有电容器的情况下，日光灯的功率因数较低，约为0.6。
2. 随着电容器容量的增加，日光灯的功率因数逐渐提高。
3. 当电容器容量达到一定数值后，日光灯的功率因数基本稳定在0.9左右。
实验讨论：通过实验结果的分析，我们可以得出以下结论和讨论：1. 电容器的引入可以有效提高日光灯的功率因数，从而提高电路的效率。
2. 电容器的容量越大，功率因数的提高效果越好，但是容量过大也会增加电路的成本和体积。
3. 在实际应用中，需要根据实际情况选择适当的电容器容量，以平衡功率因数的提高和成本的考虑。
日光灯的安装与功率因数的提高
日光灯电路的安装与功率因数的提高1．实验目的（1）了解荧光灯的工作原理，学习荧光灯的安装方法。
（2）掌握提高功率因数的方法，理解提高功率因数的意义。
（3）熟悉交流仪表的使用方法。
2．实验原理（1）日光灯电路的组成电路由日光灯管、镇流器、启辉器组成，原理电路图如图1所示。
图1：日光灯电路图图2 启辉器结构1）荧光灯管荧光灯管是一支细长的玻璃管，其内壁涂有一层荧光粉薄膜，在荧光灯管的两端装有钨丝，钨丝上涂有受热后易发射电子的氧化物。
荧光灯管内抽成真空后，充有一定量的惰性气体和少量的汞气（水银蒸汽）。
惰性气体有利于荧光灯的启动，并延长灯管的使用寿命；水银蒸汽作为主要的导电材料，在放电时产生紫外线激发荧光灯管内壁的荧光粉转换为可见光。
2）启辉器启辉器主要由辉光放电管和电容器组成，其内部结构如图9.18所示。
其中辉光放电管内部的倒U形双金属片（动触片）是由两种热膨胀系数不同的金属片组成；通常情况下，动触片和静触片是分开的；小容量的电容器，可以防止启辉器动、静触片断开时产生的火花烧坏触片。
3）镇流器镇流器是一个带有铁心的电感线圈。
它与启辉器配合产生瞬间高电压使荧光灯管导通，激发荧光粉发光，还可以限制和稳定电路的工作电流。
（2）荧光灯的工作原理如图1和2所示，在荧光灯电路接通电源后，电源电压全部加在启辉器两端，从而使辉光放电管内部的动触片与静触片之间产生辉光放电，辉光放电产生的热量使动触片受热膨胀趋向伸直，与静触片接通。
于是，荧光灯管两端的灯丝、辉光放电管内部的触片、镇流器构成一个回路。
灯丝因通过电流而发热，从而使灯丝上的氧化物发射电子。
与此同时，辉光放电管内部的动触片与静触片接通时，触片间电压为零，辉光放电立即停止，动触片冷却收缩而脱离静触片，导致镇流器中的电流突然减小为零。
于是，镇流器产生的自感电动势与电源电压串联叠加于灯管两端，迫使灯管内惰性气体分子电离而产生弧光放电，荧光灯管内温度逐渐升高，水银蒸汽游离，并猛烈地撞击惰性气体分子而放电，同时辐射出不可见的紫外线激发灯管内壁的荧光粉而发出近似荧光的可见光。
日光灯电路及功率因素的提高
日光灯电路及功率因素的提高实验报告班级: _______________姓名: _______________学号: _______________指导老师: _______________组长: ______________武汉交通职业学院机电工程系2009年10月实验三日光灯电路及功率因素的提高一、实验目的1、掌握日光灯线路的接线。
2、理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、原理说明日光灯线路如图3-1所示，图中A是日光灯管，L是镇流器，C是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（COSΦ）。
有关日光灯的工作原理见附说明。
三、实验设备四、实验内容1、日光灯线路接线与测量。
按图3-2接线。
经指导教师检查后接通实验台电源，日光灯应立即发光，记下三表的指示值。
测量功率P，电流I，电压U，UL ，UA等值，验证电压、电流相量关系。
2、并联电路———电路功率因数的改善。
按图（3-3）组成实验线路。
经指导教师检查后，接通实验台电源，记录功率表、电压表读数。
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。
数据记入下页表中。
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、功率表要正确接入电路。
3、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。
六、预习思考题1、在日常生活中，当日光灯上缺少启辉器时，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型的日光灯，这是为什么？2、为了改善电路的功率因数，常在感性负载上并联电路器，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，此时感性元件上的电流和功率是否改变？3、提高线路功率因数为什么只采用并联电容法，而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？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。
2、根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式基尔霍夫定律。
日光灯电路与功率因数的提高实验报告
日光灯电路与功率因数的提高实验报告实验目的：1.了解日光灯的基本结构和工作原理。
2.学习日光灯的电路结构及其功率因数提高方法。
3.验证功率因数对电网负荷的影响。
实验原理：1.日光灯电路结构：一个标准的日光灯电路主要包括以下四个部分：a.预热器：起点开关打开后，预热器将产生高压电场，使汞蒸气开始放电，这时灯管两端的热灯丝将产生红外线热辐射，加速汞蒸气电离并发生荧光放电。
b.匹配电抗：主要用于控制电流大小，使其逐渐升高，从而起到保护灯管和延长寿命的作用。
c.预热器电抗：通过两个电抗线圈来控制电流大小，使其保持在适当的范围内。
d.并联电容：用于提高功率因数。
2.功率因数提高方法：在日光灯并联电容的电路中，若将并联电容的容值增大，则可以提高功率因数。
实验装置：1.日光灯电路板2.多用电表3.并联电容器4.安全工具箱实验步骤：1.打开安全工具箱，检查电路板的连接是否正确。
2.打开日光灯开关，观察灯管是否正常发亮。
3.在日光灯并联电容中间插入一个并联电容器，记录电表读数。
4.更换容值更大的并联电容器，记录电表读数。
5.记录每个并联电容器的电容值，并计算功率因数。
实验结果：通过实验，我们得到了以下结果：1.在日光灯电路中，容值大的并联电容可以提高功率因数。
2.根据实验结果，计算出了不同容值的并联电容对应的功率因数。
结论：通过本次实验，我们了解了日光灯的基本结构和工作原理，学习了日光灯电路的结构及其功率因数提高方法。
我们发现，通过更换更大容值的并联电容器，可以显著提高电路的功率因数，从而对电网负荷产生了积极的影响。
这对于推动我国的节能减排工作具有重要的意义。
日光灯电路及功率因数的提高实验报告
日光灯电路及功率因数的提高实验报告一、实验目的本次实验旨在掌握日光灯电路的基本原理，研究不同电路对功率因数的影响，并探究提高功率因数的方法。
二、实验原理1. 日光灯电路日光灯电路主要由镇流器、启动器和灯管组成。
镇流器是将交流电转换为直流电，并限制通电时的电流大小。
启动器则是在通电时提供高压，使灯管放出气体，点亮灯管。
灯管则是利用气体放电来产生紫外线，从而激发荧光粉发出可见光。
2. 功率因数功率因数是指有功功率与视在功率之比，其值在0到1之间。
当负载为纯阻性负载时，功率因数为1；当负载为纯感性负载时，功率因数为0；当负载为混合负载时，功率因数介于0和1之间。
3. 提高功率因数的方法提高功率因数可以采用补偿电容法或补偿线圈法。
补偿电容法是通过并联一个适当大小的电容器来抵消感性元件带来的无功功率；补偿线圈法则是通过串联一个适当大小的线圈来抵消电容元件带来的无功功三、实验器材1. 镇流器2. 启动器3. 灯管4. 电容器5. 电阻箱6. 万用表四、实验步骤及数据处理1. 将电路连接如图1所示，记录灯管亮度和功率因数。
2. 分别改变电容器的大小，记录灯管亮度和功率因数。
3. 将电路连接如图2所示，记录灯管亮度和功率因数。
4. 分别改变电阻箱的大小，记录灯管亮度和功率因数。
5. 根据实验数据绘制出不同电路下的功率因数曲线图，并分析不同电路对功率因数的影响以及提高功率因数的方法。
五、实验结果与分析1. 不同电容器对功率因数的影响根据实验数据绘制出不同电容器下的功率因数曲线图（见图3），可以发现随着电容器大小增加，功率因数也随之增加。
这是由于补偿电容法能够抵消感性元件带来的无功功率，从而提高了整个系统的功率因2. 不同电阻箱对功率因数的影响根据实验数据绘制出不同电阻箱下的功率因数曲线图（见图4），可以发现随着电阻箱大小增加，功率因数也随之增加。
这是由于在串联补偿线圈法中，电阻箱能够抵消电容元件带来的无功功率，从而提高了整个系统的功率因数。
日光灯电路及功率因数的提高-日光灯功率因数提高
实验4.7 日光灯电路与功率因数的提高4.7.1实验目的1．熟悉日光灯的接线方法。
2．掌握在感性负载上并联电容器以提高电路功率因数的原理。
4.7.2实验任务 4.7.2.1根本实验1．完成因无补偿电容和不同的补偿电容时电路中相关支路的电压、电流以及电路的功率、功率因数的测量和电路的总功率因数曲线cosθ′=f (C )的测量。
并测出将电路的总功率因数提高到最大值时所需补偿电容器的电容值。
(日光灯灯管额定电压为220V ，额定功率30W 。
)2．完成图4-7-1所示点亮日光灯时所需电压U 点亮和日光灯熄灭时电压U 熄灭的测量。
3．定量画出电路的相量图。
完成镇流器的等效参数R L 、L 的计算。
4.7.2.2扩展实验保持U =220V 不变，当电路并联最正确电容器后使得总功率因数到达最大时，在电容器组两端并入20W 灯泡，通过并入灯泡的个数，使得总电流I 与无并联电图4-7-1容时的I值大致一样，记录此时I、I C、I L、P以及流入灯泡的电流值。
4.7.3实验设备1．三相自耦调压器一套2. 灯管一套3．镇流器一只4. 起辉器一只5. 单相智能型数字功率表一只6. 电容器组/500V一套7. 电流插座三付8. 粗导线电流插头一付9. 交流电压表(0~500V)或数字万用表一只10．交流电流表(0~5A)一只11．粗导线假设干4.7.4实验原理1．日光灯电路组成日光灯电路主要有灯管、启辉器和镇流器组成。
联接关系如图4-7-2所示。
2．日光灯工作原理图4-7-2 日光灯电路图•U～接通电源后，启辉器内固定电极、可动电极间的氖气发生辉光放电，使可动电极的双金属片因受热膨胀而与固定电极接触，内壁涂有荧光粉的真空灯管里的灯丝预热并发射电子。
启辉器接通后辉光放电停顿，双金属片冷缩与固定电极断开，此时镇流器将感应出瞬时高电压加于灯管两端，使灯管内的惰性气体电离而引起弧光放电，产生大量紫外线，灯管内壁的荧光粉吸收紫外线后，辐射出可见光，发光后日光灯两端电压急剧下降，下降到一定值，如40W 日光灯下降到110V 左右开场稳定工作。
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电工学&电工学及电气设备实验指导书山东农业大学电工电子实验中心实验的基本要求电工学基础实验课的目的在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。
培养学生学会根据实验目的，实验内容及实验设备拟定实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。
在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。
现按实验过程提出下列基本要求。
一、实验前的准备实验前应复习教科书有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题(有些内容可到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等)，并按照实验项目准备记录抄表等。
实验前应写好预习报告,经指导教师检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。
认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和保护实验设备都是很重要的。
二、实验的进行1、建立小组，合理分工每次实验都以小组为单位进行,每组由2～3人组成，实验进行中的接线、调节负载、保持电压或电流、记录数据等工作每人应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。
2、选择组件和仪表实验前先熟悉该次实验所用的组件，选择仪表量程，然后依次排列组件和仪表便于测取数据。
3、按图接线根据实验线路图及所选组件、仪表、按图接线，线路力求简单明了，按接线原则是先接串联主回路，再接并联支路。
为查找线路方便，每路可用相同颜色的导线或插头。
4、接通电源，观察仪表接线完毕，首先自我检查，然后请指导教师查验无误后，方可通电。
在正式实验开始之前，先熟悉仪表刻度，并记下倍率，然后开始实验，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。
如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。
5、测取数据预习时对电工实验的基本试验方法及所测数据的大小作到心中有数。
正式实验时,根据实验步骤逐次测取数据。
6、认真负责，实验有始有终实验完毕，须将数据交指导教师审阅。
经指导教师认可后，才允许拆线并把实验所用的组件、导线及仪器等物品整理好。
实验过程中一定要注意用电安全，按程序规范操作，以避免人身触电事故的发生！三、实验报告实验报告是根据实测数据和在实验中观察和发现的问题，经过自己分析研究或分析讨论后写出的心得体会。
实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确。
实验报告包括以下内容：1) 实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期。
2) 列出实验中所用组件的名称及编号等。
3) 数据的整理和计算4) 根据数据进行计算和分析，说明实验结果与理论是否符合，可对某些问题提出一些自己的见解并最后写出结论。
实验报告应写在一定规格的报告纸上，保持整洁 5) 每次实验每人独立完成一份报告，按时送交指导教师批阅。
实验一 日光灯电路及功率因数的提高一、实验目的1. 了解日光灯的工作原理；2. 了解提高功率因数的意义；3. 掌握提高感性负载功率因数的方法。
二、实验原理说明1、日光灯各元件的联接及其工作过程日光灯结构如图1-1所示，K 闭合时，日光灯管不导电，全部电压加在启辉器两触片之间，使启辉器中氖气击穿，产生气体放电，此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀与固定片接通，于是有电流通过日光灯管的灯丝和镇流器。
短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开，电路中的电流突然减小；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应电动势，使日光灯管两端电压产生 400至 500V 高压，灯管气体电离，产生放电，日光灯点燃发亮。
日光灯点燃后，灯管两端的电压降为100V 左右，这时由于镇流器的限流作用，灯管中电流不会过大。
同时并联在灯管两端的启辉器，也因电压降低而不能放电，其触片保持断开状态。
图1-1 日光灯电路三、实验设备表1-1 实验仪器和设备序号 名 称 型号与规格数量 备注1 交流电压表 12 交流电流表 13 功率表 14 自耦调压器1 4 镇流器 与40W 灯管配用1 5 电容器箱1 6 启辉器 与40W 灯管配用1 7 日光灯灯管40W 1 81按表1-2并联电容C ，令U=220V 不变，将测试结果填入表 1-2 中。
UI Z=|Z|电容值μF测量值计算值U（V）I (A)I RL(A)I c(A)cosφ02.54.752.5+4.754.75+4.75五、注意事项1、测电压、电流时，一定要注意表的档位选择，测量类型、量程都要对应。
2、功率表电流线圈的电流、电压线圈的电压都不可超过所选的额定值。
3、自耦调压器输入输出端不可接反。
4、各支路电流要接入电流插座。
5、注意安全，线路接好后，须经指导教师检查无误后，再接通电源。
六、报告要求1、若直接测量镇流器功率，功率表应如何接线，作图说明。
2、说明功率因数提高的原因和意义。
3、收获体会及其他。
实验接线图实验板布置图实验二 三相负载星形连接一、实验目的1．熟悉三相负载作星形连接的方法。
2．学习和验证三相负载对称与不对称电路中，相电压﹐线电压之间的关系。
3．了解三相四线制中中线的作用。
二、实验原理：三相负载作星形连接时，如图2—1所示。
AO CBOACB图2—1当三相负载对称或不对称的星形连接有中线时，线电压与相电压均对称，且相线U U 3=。
而且线U 超前与相U ︒30。
当三相负载不对称又无中线连接时，此时将出现三相电压不平衡﹑不对称的现象，导致三相不能正常工作，为此必须有中线连接，才能保证三相负载正常工作。
从上述理论中，考虑到三相负载对称与不对称连接又无中线时某相电压升高，影响负载的使用时间，同时考虑到实验的安全，故将三相电压降低到220V 的相电压作实验。
三﹑实验仪器设备： 1、三相负载箱一个 2、电流T15-MA 一只 3、万用表500型一只 4、连接导线若干四、实验内容及步骤：实验板布置图如图所示。
将实验台供电箱的三相电源A 、B 、C 、O 对应接到负载箱上。
再接成星形连接，即X、Y、Z、O连接。
1、上供电箱上三相开关，用电流表插头及电压表进行下列情况的测量。
并将数据记入表内。
2、负载对称有中线，将三相负载箱上的开关全部打到接通位置。
3、负载对称无中线，即断开中线。
4、负载不对称有中线，将A相的KAI开关断开。
5、负载不对称无中线。
上述数据作完，请老师检查数据后，方可整理好实验台。
五、填写实验报告：1、分析负载不对称又无中线连接时的数据。
2、中线有何作用？六、注意事项：1、电压电流表测量时，一定要注意表的量程。
2、每测一次，改变负载连接方式都要断开电源开关。
3、如何接线才能利用电流测量插孔测得中性线电流？负载接法测量数据对称负载不对称负载有中线无中线有中线无中线相电压UAU BU C线电压UABU BCUCA相电流IA IB I C中线电流I实验三 三相负载三角形连接一、实验目的：1.熟悉三相负载作三角形连接的方法。
2.验证负载作三角形连接时，对称与不对称的线电流与相电流之间的关系。
二、实验原理：三相负载三角形连接时如下图所示。
1、当三相负载对称连接时，其线电流、相电流之间的关系为相线I I 3=，且相电流超前线电流︒30。
2、当三相负载不对称作三角形连接时，将导致两相的线电流、一相的相电流发生变化。
此时，I 线与I 相无3的关系。
3、当三角形连接时，一相负载断路时，如下图3-2所示。
此时只影响故障相不能正常工作，其余两相仍能正常工作。
4、当三角形连接时，一条火线断线时如下图3-2所示。
此时故障两相负载电压小于正常电压，而BC 相仍能够正常工作。
三、实验仪表设备：1、三相负载箱一台2、电流表T 15—MA 一只3、电压表 一只 四、预习要点：1、实验板上一相负载，电流插孔只有一个，如何通过适当接线使其可测线电流，又如何接线使其可测相电流？测相电流时，电流插孔又是对应那一相的电流？五、实验步骤及内容：实验板布置图见实验二。
接线参照图3-3。
1、参照下图将负载箱接成三角形的负载。
2、合上供电箱的开关，进行下列负载接法的测量并将数据记入表内。
图3-2测量数据负载接法线电流相电流线电压IAIBICIABIBCICAUABUBCUCA负载对称负载不对称一相负载断路一相火线断路（2）不对称负载的测量，短开KA1 开关。
（3）一相负载短路，短开KAI.KA2开关。
（4）一相火线断线，开关全部接通，取掉A相火线。
上述内容作完后，数据经老师检查后方可整理实验台，离开实验室。
五、填写实验报告：1、负载作三角形连接时，从实验的数据作相I与线I之间关系的计算。
二者之间的关系是什么？2、对各种情况负载下用实验的数据进行分析。
说明了什么？图3-3实验四变压器空载、短路实验一、实验目的：1、通过空载和短路实验判断变压器的性能。
2、学习各种仪表的使用。
二、实验内容：1、变压器的空载实验。
2、变压器的短路实验。
三、预习要点：1、在变压器空载和短路实验中，各种仪表怎样连接才能使测量误差最小？2、变压器的空载实验，测空载损耗为什么必须用低功率因数表？3、变压器空载及短路实验时应注意哪些问题？一般电源接在低压边还是高压边比较合适？四、实验器材：单相变压器、电流表、电压表、功率表、调压器、兆欧表。
五、实验步骤和方法：1、测定绝缘电阻用兆欧表分别检查变压器高、低压绕组之间和各绕组对地之间冷态绝缘电阻值。
将数据填下表4-1中。
2、测定电压比接线图如图2-1所示。
闭合电源开关Q，将调压器的输出电压从低压绕组额定电压的50%左右开始调至U N范围内，对应不同的输入电压，测量低压绕组电压和高压绕组电压共3组数据，记录于4-2表中，分别计算电压比，取其平均值。
3、空载实验为了安全，空载实验应在低压边进行，空载实验的接线图如图2-2所示。
由于空载时变压器的功率因数甚低，应选用低功率因数表测量功率，以减少测量误差。
又因为变压器空载阻抗很大，故电压表应接在电流表的外侧，以免由于电压表分流引起误差。
为了保护仪表，调压器将电压从零开始升至U N，测量空载电流I0及空载损耗功率P0 ，。
共测取数据3组。
记录于表4-1中。
副边电压UAX4、短路实验短路实验接线图如图2-3所示。
由于短路阻抗很小，故电流表应接在电压表的外侧，以免由于电流表的内阻压降引起误差。
短路时的功率因数较高，故不必采用低功率因数功率表。
通电前，必须将调压器调至输出电压为零的起始位置。
然后合上开关Q，调节输出电压，使短路电流升至I N ,测量U k、P k。
共测取数据3组。
记录于表4-1中。
六、实验报告：1、由测定的绝缘电阻值判定变压器的绝缘性能。
2、计算变压器电压变比的平均值作为受试变压器的变比。
3、将空载实验数据和标准值比较，判断性能。
4、将短路实验数据和标准值比较，判断性能。
实验五三相异步电动机的起动和调速一、实验目的：1、通过实验熟悉异步电动机的起动设备和起动方法。