实验十二__用三表法测量交流电路等效参数
交流参数的测定三表法
功率表的读取
pCp 式中，为分格数，Cp为仪表分格常 数（W div-1），P为被测功率（W）。
分格常数为
Cp
Um Im
m
式 中m 为仪表的满偏格数。
调压器使用注意事项
使用调压器时要做到：
① 接通电源前，将调压器处于“0”位。
② 使用调压器时，每次都应该从“0”开
始
逐渐增加，直到所需的电压值。
③ 使用完毕后，应随手将调压器手柄调回 到“0”位 ，然后断开实验台的电源。
实验注意事项
接线前，先将位于实验台右下方处的调压器手 柄逆时针调到头，即将调压器置于“0”位。 实验电路联接完毕，自检无误后，请指导教师 检查线路，才能合闸通电做实验。 合理选择测试仪表的量程。 每次更换电路钱都应将调压器旋柄调到“0” 位。 站着做实验。
交流参数的测定—三表法、 三电流表法
一、~220V
FU
0.4A
A
V
R W
200Ω
A
镇
r流
GC 电
器B
L线
容 10µF 器
圈
图8-4
二、 三电流表法
实验电路
调压器 ~220V
FU
I1 80V
I2
I3
A
200Ω R
镇
r流
GC 电
器B
L线
容 10µF 器
圈
图8-5
本 实 验 用 到 的 仪 器
交流电路等效参数的测量
功能设置 按下ACV/（DCV）键，测量交流/（直流）电压。
同时按下ACV和DCV键，测量AC+DC电压。
一、实验目的
1、掌握用交流数字三表（电压表、电流表和功率表） 测量交流电路的电压、电流和功率；
2、掌握单三相交流可调电源的使用； 3、掌握用交流数字仪表测定交流电路参数的方法； 4、掌握日光灯电路的接线；
厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
二、原理说明
1、交流三表法测量交流电路元件参数 正弦交流电路中各个元件的参数值，可以用交流
小结
1.了解制图标准； 2.掌握建筑施工图的阅读方法； 3.掌握计算机绘制建筑施工图
的方法和技巧。
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三、实验设备
1、 数字电参数测量仪 8902F1数字电参数测量仪是一种利用单片机技术对信
号进行分析处理的智能型仪表。可以测量电压、电 流、有功功率、频率、功率因数等。
功率、功率因数表
** ~~UU
** ~~II
交 交
UU
550000VV
55AA
流 流 电 电
((或 或VV、 、W W))
源 源
负 负 载 载
输 输
出 出
电 电
路 路
NN
图7-1-1 功率表接线示意图
厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
三、实验设备 1、数字电参数测量仪 2、三相交流调压输出电源 3、钳形电流表 4、GDM-8341型台式万用表 5、白炽灯、电容器、日光灯、镇流器、启辉器
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。
用三表法测量电路等效参数
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 ＝ 2IP＝│Z │cos φ， 等效电抗 X ＝│Z │sin φ或 X ＝X L ＝2πfL ， X ＝Xc ＝fCπ212. 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 ZBBB2,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。
用三表法测量电路等效参数实验报告
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：阻抗的模I U Z =， 电路的功率因数UI P =ϕcos 等效电阻 R ＝ 2IP＝│Z │cos φ， 等效电抗 X ＝│Z │sin φ2. 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μF 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。
图7-3 图7-4表 7-1被测阻抗测量值计算值 等效参数Z=R+jX U（V ） I（mA ）P (W) cos φ |Z| ()cos φR ()X ()15W 白炽灯R100 1 电感线圈L 40 电容器C 40 0 0 L 与C 串联 40 221 L 与C 并联 40L 与C 串联再并1F 电容 40235∕ ∕L 与C 并联再并1F 电容 40 ∕∕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。
交流等效参数的测定全解
实验注意事项
1. 本实验采用市电220V交流电源供电， 注意人身安全。 2. 自耦调压器在接通电源或者调节前，应将其手柄置在 零位上， 3. 用示波器判断阻抗性质时，激励源需采用信号发生器， 不可直接市电或交流电。 4.实验所用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。
实验报告
1、根据三表法测得的数据，计算cosφ 。 2、由接入不同测试电容时，总结总电流的变化规律来 判定不同负载下电路的阻抗性质。 3、画出表中某种状态下电路的电流相量图，并根据电 流相量图说明并联不同容量的电容器后电路的性质是 否改变。
思考题
1、单相电路中，功率表测得的是：a.总功率，b无功 功率，c有功功率，d都可以。 2、结合照明电路原理，请问荧光灯照明电路是何种性 质？验证之。 3、结合测试条件，试问感性电路中，如何提高电路的 功率因数？ 4、实验中需要监测电流防止过流，交流电路中，结合 电路阻抗变化说明原因。
0～500V 0～5A 单相 0～380V
30W日光灯配用 4.7μ F/500V 15W/220V 50Hz正弦波
1 1 1 1
1 1 3 1 1
实验内容
测试线路如图示,按图接线，先将调压器调至0V,方可接通市电电源。 分别测15W白炽灯(R)、30W日光灯、镇流器(L) 和4.7μF电容器(C)的 等效参数
实验十三 元件交流等效参数的测定
综合性实验
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。
三表法测交流电路等效参数(华电版)
5、换负载时，一定要把电压调至 “0”。
6、接线完毕，必须让老师检查，再接通电源，指导老师签完字后，再拆线。
七、预习思考题解答
（1）、答：阻抗模值： ，功率因数： ，等效电阻： = ，
等效阻抗： ，由上可得：阻值Z=R+jX= + 。电感量 = 。
（2）、答：与待测负载串联一个容抗适当的实验电容，若待测负载的端电压下降，则判断其为容性，端电压上升则为感性。
总的来说，本次实验基本达到预期实验目的，多亏了老师的悉心教导和一起做实验的同学配合，预习很重要，上课要认真听老师的讲解。
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交流电压表
0~500V数字表
交流电流表
0~5A数字表
单相功率表
0~450V，0~5A
日光灯负载
220V日光灯
电容负载
4.7uF，1uF
镇流器
自耦调压器
0~450V
三、实验原理
在交流稳态电路中，通过用交流电压表、交流电流表以及功率表分别测量出负载的电压U、电流I和消耗的功率P，计算得到待测负载的等效电阻。等效电抗，在判断负载的性质（感性、容性或阻性），从而用实验的方法确定待测负载的等效阻抗参数，如下图所示，这种方法称为三表法，此为测量工频交流电路参数的基本方法之一。三表法测量负载的电压、电流和功率后，计算其等效参数的基本公式如下：
220
220.1
0.330
-0.01
C 0.00
666.97
0.000
-0.09
容性
4.77
150
150.1
0.223
电工学试验教程--三表法测量交流电路参数
2.4 三表法测定交流电路参数一、实验目的1． 熟悉KHDJ-1B 型高性能电工综合实验装置。
2． 学习使用交流电压表、交流电流表、功率表和单相调压器。
3． 学会三表法测定交流电路参数。
4． 设计实验方案、接线图和数据记录表格等。
二、 实验原理1． 三表法测定交流电路中元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值，可以用交流电压表、交流电流表和功率表分别测出其两端的U 、流过的I 和有功功率P ，通过他们的关系式可得出阻抗的模Z 、功率因数ϕcos 、等效电阻R 、等效电抗X 。
其关系式为：I U Z =UIP =ϕcos ϕcos 2Z I PR ==ϕsin Z X =2． 容性或感性的确定1）电路中接入功率因数表，从表中直接读出ϕcos 值或阻抗角，读数超前为容性，滞后为感性。
2）在被测元件的两端并接一个适当容量的试验电容器。
若电流表的读数增大，则被测元件为容性；读数减小，则为感性。
试验电容器的容量C 可根据下列不等式选定：B B 2≤'式中B '为实验电容器的容纳，B 为被测元件的等效电纳。
3． 考虑仪表内阻后参数的校正三表法有两种接线方式，如图2.4-1所示。
若考虑仪表的内阻，则要对测量结果中的方法误差加以校正。
对于图2.4-1a 的电路，校正后的参数为： 121R I PR R R -=-=' 12221X P U I U X X X -⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=-='式中，R 、X 为校正前根据计算得出的电阻值和电抗值；R 1、X 1为电流表线圈及功率表电流线圈的等效电阻和等效电抗。
对于图2.4-1b 的电路，校正后的参数为：U U G U PG G G -=-='2一般情况下，电压表和功率表电压支路的电抗可以忽略，因此222⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛=='U P U I B B式中，G 、B 为校正前根据计算得出的电导值和电纳值；G U 为电压表线圈及功率表电压线圈支路并联的等效电导。
电路分析实验课件：交流电路等效参数测量
二、实验原理
计算基本公式： 阻抗的模： Z U
I
元件呈感性： 0
功率因数： cos P
UI
元件呈容性： 0
元件等效电抗： Z Z R jX
等效电阻：
R P Z cos
I2
等效电抗：
X Z sin
若果元件阻抗为感性则： X X L L 2 fL
等效电感：
L XL
2 f
实验：交流电路等效参数的测量
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、实验原理
正弦交流激励下，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，它所消耗的功 率P，然后通过计算得到元件的元件值或阻抗值（元件性质已知）， 这种方法称为三表法。三表法是用以测量50Hz交流电路参数的基本 方法。
若果元件阻抗为容性则：
X
XC
1
C
1
2 fC
等效电容：
C 1
2 fXC
三、实验电路
220V ~
*
*W
A
V
Z
四、实验仪器
集成功率表
白
炽
灯
三组相源自调镇压流
器
器
电 容 器
三相空气开关 保险丝
三相电源插孔
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。
交流电路等效参数的测定
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
二、实验原理
•
已知
U 电压有效值 I 电流有效值 P 有功功率
I
A +
* * W Z R+jX
求：电路等效参数 求电阻参数
ɺ U V _
P=I R
2
P R= 2 I
求电抗参数
R2 + (ωL)2 U 2 2 |Z| = = R + X = I R2 + (−1/ ωC)2
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
二、实验原理
三表法测定等效参数： 三表法测定等效参数： 交流电压表、交流电流表、功率表， 用交流电压表、交流电流表、功率表，分别 测量出元件两端的电压 ，流过该元件的电流 电流I， 测量出元件两端的电压U，流过该元件的电流 ， 电压 和它所消耗的功率 ， 和它所消耗的功率P，然后通过计算得到正弦激 功率 励下的元件值或阻抗值。 励下的元件值或阻抗值。
五、实验设备及仪器
功率表的使用 功率读取 功能” 按 “功能”，出 现 确认” 按 “确认”，出 现 功率因数读取 功能” 按 “功能”，出 现 确认” 按 “确认”，出 现
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
五、实验设备及仪器
功率表
I1
电 压 表
U1
电 流 表
五、实验设备及仪器
灯泡
C
R L
电工实验中心
Experimental Center of EE
五、实验设备及仪器
-三表法测定交流电路等效参数
实验名称三表法测定交流电路等效参数一、预习报告实验目的 1.学习测量交流电路的电压、电流和功率。
2.学会测定交流电路参数的方法。
3.加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。
实验设备一台装有Multisim的笔记本电脑实验注意事项1.注意功率表的正确连线。
2.电压表和电流表的读数不超过功率表电压和电流的量限。
实验原理及内容1.实验原理：正弦交流电路中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，是用来测量50Hz交流电路参数的基本方法。
电阻元件的电阻IUR R=或2IPR=；电感元件的感抗IUX LL=，电感fXLπ2L=；电容元件的容抗IUX CC=，电容C21fXCπ=；串联电路复阻抗的模IUZ=，阻抗角RXarctg=ϕ式中等效电阻：2IPR=等效电抗：22RZX-=。
（1）白炽灯的电阻图3-1-2电路中的Z为一个220V、40W的白炽灯，用自耦调压器调压，使U为220V（用电压表测量），并测量电流和功率，将数据记入自拟的数据表格中。
将电压U调到110V，重复上述实验。
（2）电容器的容抗将图3-1-2电路中的Z换为４μF的电容器（改接电路时必须断开交流电源），将电压U调到220V，测量电流和功率，将数据记入自拟的数据表格中。
将电容器换为2μF，重复上述实验。
（3）镇流器的等效参数将图3-1-2电路中的Z换为镇流器，将电压U分别调到180V和90V，测量电流和功率，将数据记入自拟的数据表格中。
（4）串并联电路的等效参数用白炽灯与电容器的串并联、电容器与镇流器的串并联分别取代图3-1-2电路中的Z。
将电压U调到180V时，测量各器件两端电压U；测量串并联电路的总电流和总功率，并将数据记入自拟的数据表格中。
实验步骤二、实验记录电路元件参数电压（V）电流（A）功率（W）功率因素电阻560Ω220 0.393 86.429 1.000电阻560Ω110 0.196 21.607 1.000电容430uF 220 30.107 0.009 0.000电容550uF 220 38.508 0.014 0.000电感100H 180 0.003 0.000 0.000电感250H 90 0.005 0.000 0.000串并联电路总电压（V）串联电路R/L分电压（V）串联电阻C分电压（V）总电流（A）总功率（W）功率因数RC串联180 109.485 142.865 0.195 21.408 0.608RC并联180 180 180 0.405 57.857 0.794LC串联180 180.056 2.745 0.018 0.000 0.000LC并联180 180 180 0.018 0.006 0.000三、实验报告（包括实验分析、数据计算、数据曲线等）四、实验总结1,。
三表法测量交流参数
2
二、实验原理
2、判断负载性质
+
.
UV
* *W
.
IA
元件 或负载
.
IL
.
IC
C
并联电容值的选定
IC < 2I L |sin|
UBC < 2 U|Y L| |sin| BC < 2 |B L |
.
. I
IC
. I.
I
.
.
U
I .
.
IC 感性负载
IL
相量图
. 未并电容 ( I )
. I
. IC 容性负载
UL (V)
PR (W)
PL (W)
cos
1 C＝0
2
C＝0.4 7
3 C＝1
12 C＝11 13 C＝12
h
9
四、实验报告要求 完成指导书P15实验报告要求1、2
五、回答问题： 实验指导书P15思考题2
预习：
下次实验“三相电路中的电压、电流关系”
h
10
感谢下 载
h
11
（一）三表法测交流参数 2. 分别测量A、B串联和并联时的等效阻抗，并用实验 方法判别阻抗的性质，数据录入表一。
调压器
220V ～
*
*
W
A
+
VU
_
I
被测 阻抗 元件
图1 h
5
表一 三表法测交流参数实验数据
被测
测量值
计算值
元件 U
I
P |Z| R X |Y| G B cos 负载
(V) (mA) (W) (Ω) (Ω) (Ω) (mS) (mS) (mS) 性质
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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，则可判断B为感性元件。
I
I2
I g
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。
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。
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。
四、实验内容
测试线路如图12-3所示
1. 按图12-3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4.7μf电容器( C)的等效参数。
要求R和C两端所加的电压为220V，L中流过电流小于0.4A。
3. 测量L、C串联与并联后的等效参数。
4. 用并接试验电容的方法来判别LC串联和并联后阻抗的性质。
计算所需的电容大小：
01 2.2
因此，L与C串联时为容性，L与C并联时为感性
5.观察并测定功率表电压并联线圈前接法与后接法对测量结果的影响。
A.前接法：
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，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（逆时针旋到底），调节时，使其输出电压从零开始逐渐升高。
每次改接实验线路或实验完毕，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。
4. 功率表要正确接入电路。
5. 电感线圈L中流过电流不得超过0.4A。
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？
答:
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
X C
21
'
<ω 式中X 为被测阻抗的电抗值，'
C 为串联试验电容值。
证明： （电路图）
(1)设'''X X X =+,若'X 增大，'
'X 也增大，则电流I 变小，被测阻抗的端电压对应下降，则判断为容性。
(2)设'''X X X =+,若'X 增大，'
'X 先减小后增大，电流先增大后减小，被测阻抗的端电压对应也先上升后下降，则判断为感性。
由上分析可见，当X 为容性元件时，对串联电容 '
C 值无特殊要求；而当X 为感性元件时，
'''2X X <才有判定为感性的意义。
X X 2'>时，被测阻抗的端电压单调下降，与X 为容性时
相同，并不能说明电路是感性的。
因此'''2X X <是判断电路性质的可靠条件，由此得判定条件
为
X C 21
'
<ω
七、实验报告
1. 根据实验数据，完成各项计算。
计算参考公式(其中电感的单位是mH,电容的单位是f μ): I U Z =
UI
P =φcos φcos ⋅=Z R
3
2
2102⋅=-=f
X
L R Z X L L π
6
2
210
21⋅⋅=-=C
C X f C R Z X π 其计算结果已经显示在实验内容的数据表格中 并联电容'
C 范围的计算：
串联电容'
C 范围的计算：
22'
'
'414121R Z f C fX C X C ->
><ππω得由
%
100cos cos cos cos ⋅-=
计算值
计算值
测量值的误差计算
φφφηφ
C(
误差分析：
幅角误差产生的主要原因是仪表误差
2. 分析功率表并联电压线圈前后接法对测量结果的影响。
A.前接法：
B.后接法：
（1）前接法所得结果比负载实际损耗的功率大，所增大的值是电流表损耗的功率I2R A，也即电流表的功率。
（2）后接法测出的功率也比负载所损耗的功率大，所增大之值等于，这也即为电压表所损耗的功率。
实际结果：
（1）当被测阻抗为单一用电器时，前接法与后接法的测量结果基本相同。
（2）后接法测出的功率比前接法大一些，因并联电压线圈所消耗的功率也计入了功率表的读数之中，电压表消耗的功率较大，因此误差较大。
3. 总结功率表与自耦调压器的使用方法。
功率表使用方法
（1）接线
a.电流端串联在电路中，电压端并联在待测负载两端
b.两个*号端需接在一起
（2）读数
a. a.开启电源，显示屏出现“P”、“cos”等标识。
b. b.按动功能键一次，显示屏出现“P”，然后按确认键，即可读出功率P的读数。
c. c.继续按动功能键，待显示屏出现“cos”后按确认键，即可读出幅角COSφ之值。
自耦调压器使用方法
（1）使用前需将旋钮逆时针旋到底，再接通电源
（2）接线时，一端接G（接地端），一端接在W、V、U其中之一
（3）将电压表接入，缓缓旋动旋钮，直到电压表显示电压为预期输出电压值
不用时，要将旋钮逆时针旋到底，确保下次使用时的安全
（4）。