实验报告2：交流阻抗参数的测量和功率因数的改善
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1.电工技术实验装置
2.万能多用表
四．实验内容：
1.用三表法测量交流电路的参数：按图1-4-2所示电路接线，闭合电源开关，调节试验台上的调压器，使其输出电压约为30V。调节电阻R（为了防止电流过大，在实验箱上采用两个串联），使感性负载之路电流
，将测得的电压、电流值记入表2-4-1内，据此计算电路参数。
RL/Ω
XL/Ω
L/mH
0.02
30
10
27
0.59
0.85
0.98
1500
5000
3725
790
2.516
3.感性负载电路功率因数的提高：
在上述实验的基础上，将调压器输入电压调到30V左右，保持=30mA不变，如图2-4-2所示，选择适当的电容大小（建议投入的电容量为0.47F~10F）,相应地测量U、I、及P的数值，并计算出对应的、C记入自行设计的表格内。
实验报告交流阻抗参数的测量和功率因数的改善
姓名马诗琪
班级13教技
学号131034 14114
交流阻抗参数的测量和功率因数的改善
一．实验目的：
1.测量交流电路的参数。
2.掌握提高感性负载功率因数的方法，体会提高功率因数的意义。
3.设计感性负载电路中补偿电容的大小。
4.学会使用单相功率表。
二．实验原理：
1.为了提高感性阻抗的功率因数，为什么采用的是并联电容而不是串联电容？
答：并联电容可以保持Z1两端的电压不变，从而不改变电路的性质以及Z1消耗的功率，而串联电容无法达到。
2.“并联电容”提高了感性阻抗的功率因数，试用矢量图来分析并联的电容容量是否越大越好？
答：并联电容并不是越大越好。功率三角形如图所示：
（1）自拟数据表格，用实验方法测出最佳补偿C的大小
（2）与设计的最佳补偿C进行比较，并分析误差的原因。
测量参数
计算参数
I/A
百度文库U/V
IH/A
IC/A
P/W
cosθ
cosθ
R/Ω
RL/Ω
Xc/Ω
C/uF
0.035
32
0.03
0.002
0.94
0.80
0.98
5000
3725
16000
0.199
五．思考题：
S1：未并联电容时复功率
S2：并联电容时复功率
P：有功功率
Q2：并联电容时无功功率
QC：电容无功功率
，QC随C的增大而增大，当C增大到一定程度时无功功率又会由C产生，因此C并不是越大越好。
3.若改变并联电容的容量，试问功率表和电流表的读数应作如何变化？
答：由于电容是并联在Z1两端，加上去并不影响有功功率P，故功率表读数不变化。当C变大时，电流表读数变小，当C增大到一定程度时，电流表读数达到最小然后又开始变大。
3.感性负载并联电容器提高功率的方法：
实验时，在不同的C值下，测量出电路的总电流I、负载端电压U及负载吸收的功率P，便可计算出相应的功率因数 。
另外，也可以利用交流电流表测量出电路总电流I及各支路的电流的值 、 ，画出向量图，在根据余弦定理( )，计算出不同的C值下的相应的 值大小及 值大小。
三．实验仪器和设备：
5.感性负载在并联电容后，电路的总功率P及电流IH，电路的功率因数COSψ是否发生变化，为什么？
1.感性负载参数的测定：
用三表法（即交流电压表、交流电流表、功率表）测出上述电路的U、 、 、及电流I和功率P，就可按下列各公式求出电路的参数。
L、R串联电路的总功率因数
电路总阻抗 滑线电阻阻值
电路总电阻值 电感线圈电阻
电感线圈电感
2.感性负载并联电容器提高功率因数意义：
在正弦交流电路中，电源发出的功率为 ， 提高了，对于降低电能损耗、提高发电设备的利用率和供电质量具有重要的经济意义。
2.设计最佳补偿电容的大小：根据计算的电路参数，若将电路的功率因数提高为 ，设计出最佳补偿电容的大小.
（1）设电感L为日光灯镇流器，画出提高功率因数的相量图。
（2）根据所测得的电感量，设计最佳补偿电容的大小。
（3）实验记录
测量参数
计算参数
I/A
U/V
U1/V
U2/V
P/W
cosθ
cosθ
|Z|/Ω
R/Ω
2.万能多用表
四．实验内容：
1.用三表法测量交流电路的参数：按图1-4-2所示电路接线，闭合电源开关，调节试验台上的调压器，使其输出电压约为30V。调节电阻R（为了防止电流过大，在实验箱上采用两个串联），使感性负载之路电流
，将测得的电压、电流值记入表2-4-1内，据此计算电路参数。
RL/Ω
XL/Ω
L/mH
0.02
30
10
27
0.59
0.85
0.98
1500
5000
3725
790
2.516
3.感性负载电路功率因数的提高：
在上述实验的基础上，将调压器输入电压调到30V左右，保持=30mA不变，如图2-4-2所示，选择适当的电容大小（建议投入的电容量为0.47F~10F）,相应地测量U、I、及P的数值，并计算出对应的、C记入自行设计的表格内。
实验报告交流阻抗参数的测量和功率因数的改善
姓名马诗琪
班级13教技
学号131034 14114
交流阻抗参数的测量和功率因数的改善
一．实验目的：
1.测量交流电路的参数。
2.掌握提高感性负载功率因数的方法，体会提高功率因数的意义。
3.设计感性负载电路中补偿电容的大小。
4.学会使用单相功率表。
二．实验原理：
1.为了提高感性阻抗的功率因数，为什么采用的是并联电容而不是串联电容？
答：并联电容可以保持Z1两端的电压不变，从而不改变电路的性质以及Z1消耗的功率，而串联电容无法达到。
2.“并联电容”提高了感性阻抗的功率因数，试用矢量图来分析并联的电容容量是否越大越好？
答：并联电容并不是越大越好。功率三角形如图所示：
（1）自拟数据表格，用实验方法测出最佳补偿C的大小
（2）与设计的最佳补偿C进行比较，并分析误差的原因。
测量参数
计算参数
I/A
百度文库U/V
IH/A
IC/A
P/W
cosθ
cosθ
R/Ω
RL/Ω
Xc/Ω
C/uF
0.035
32
0.03
0.002
0.94
0.80
0.98
5000
3725
16000
0.199
五．思考题：
S1：未并联电容时复功率
S2：并联电容时复功率
P：有功功率
Q2：并联电容时无功功率
QC：电容无功功率
，QC随C的增大而增大，当C增大到一定程度时无功功率又会由C产生，因此C并不是越大越好。
3.若改变并联电容的容量，试问功率表和电流表的读数应作如何变化？
答：由于电容是并联在Z1两端，加上去并不影响有功功率P，故功率表读数不变化。当C变大时，电流表读数变小，当C增大到一定程度时，电流表读数达到最小然后又开始变大。
3.感性负载并联电容器提高功率的方法：
实验时，在不同的C值下，测量出电路的总电流I、负载端电压U及负载吸收的功率P，便可计算出相应的功率因数 。
另外，也可以利用交流电流表测量出电路总电流I及各支路的电流的值 、 ，画出向量图，在根据余弦定理( )，计算出不同的C值下的相应的 值大小及 值大小。
三．实验仪器和设备：
5.感性负载在并联电容后，电路的总功率P及电流IH，电路的功率因数COSψ是否发生变化，为什么？
1.感性负载参数的测定：
用三表法（即交流电压表、交流电流表、功率表）测出上述电路的U、 、 、及电流I和功率P，就可按下列各公式求出电路的参数。
L、R串联电路的总功率因数
电路总阻抗 滑线电阻阻值
电路总电阻值 电感线圈电阻
电感线圈电感
2.感性负载并联电容器提高功率因数意义：
在正弦交流电路中，电源发出的功率为 ， 提高了，对于降低电能损耗、提高发电设备的利用率和供电质量具有重要的经济意义。
2.设计最佳补偿电容的大小：根据计算的电路参数，若将电路的功率因数提高为 ，设计出最佳补偿电容的大小.
（1）设电感L为日光灯镇流器，画出提高功率因数的相量图。
（2）根据所测得的电感量，设计最佳补偿电容的大小。
（3）实验记录
测量参数
计算参数
I/A
U/V
U1/V
U2/V
P/W
cosθ
cosθ
|Z|/Ω
R/Ω