实验三、单相交流电路(新区201)分析

的功率因数，并入的电容容量由下式决定：
C=（tg 1 - tg ）P/ωU2 ；式中1 ，为并联电容补偿前和
补偿后的功率因数角。
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二、实验原理
3、功率表的结构、接线与使用。
功率表（又称瓦特表）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 限），其电压线圈与负载并联，电压线圈可以与电源并联使用， 也可与负载并联使用，此即为并联电压线圈的前接法与后接法 之分，后接法测量会使读数产生较大的误差，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。
功率表电压线圈前接法的外部连接线路
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功率表的接法 电流线圈,与负载串联
电压线圈，与负载并联
本实验负载电路
（1）电流线圈*端与电压线圈*端连接在一起，接到电源U端；
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功率表的接法
电流线圈,与负载串联
电压线圈，与负载并联 本实验负载电路
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二、实验原理
2、研究感性负载电路提高功率因数的方法
根据余弦定理得：
I12 = IC2 +I2 -2 I IC COS（90º+ ）： 式中 COS（90º+ ）= -Sin 。这样，只要测量出I、I1、IC， 即可根据上式求得角及 COS 1 ，因为角 < 1 ，所以COS > COS 1，功率因数得以提高。 由此可以充分说明感性负载电路并联电容后，能够提高电路
二、实验原理
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U US
U L
100V
1
U R U r
I1
根据余弦定理，得：
•
UR
•
U
•
US
R
r
ZS XL
U
2 S
U2
U
2 R
2UU R
cos1
从而求出1，而U（R + r）=U Cos1 式中U（R + r）=UR + U r 又因为UL =U Sin1 ，这样可求得：
R =UR / I1 ； r = U r / I1；X L=UL /I1 ；L =X L /ω =X L / 2πf Page 4
（2）电流线圈另一端串联负载，回到电源N端；
（3）电压线圈另一端连接到电源N端，这样电压线圈与负载并
联。
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注意事项
1、本实验用交流市电100V，务必注意用电和人身安 全，不可触及导电部件。
2、实验接线时严格遵守先断电、再接线、后通电； 先断电、后拆线的实验操作原则。每次实验接线完毕， 同组同学自查一遍，再由老师检查后，方可接通电源。
单相交流电路
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2020/10/23
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一、实验目的
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1、通过对R-L串联电路及其与C并联的单相交 流电路的实际测定，查找出它们的电压、 电流及功率之间的关系。
2、学习电路元件参数的测量方法（间接法测
定R、r、L、C等）。
3、掌握感性负载并联电容提高功率因数的方 法，并进一步理解其实质。 学习并掌握功率表的使用。
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四、实验设备
电源开关：
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电源总开关（调压器一次侧有电,实验台通电）→按下”运行” 按钮（调压器二次侧有电）→按下”停止”按钮（调压器二次 侧断电） →关闭电源总开关（实验台断电）
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五、实验线路的连接
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二、实验原理
2、研究感性负载电路提高功率因数的方法
感性负载电路的功率因数一般比较低，为了提高电路的功 率因数，常在感性负载电路的两端并联电容器，以提高电路的 功率因数。并入电容后的电压、电流相量图如下图所示。
电容支路的电流IC在相位上超前电源电压90º（以U为参 考）。
容性支路
电流IC
(1)图中 ◎ 为电流插座，用来串入电流表测量电流I，I1，IC。 (2)取R=100（实验台上滑线变阻器取1/3处），电感3000匝。 (3)调整自耦调压器，使二次侧输出电压为100V。
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四、实验设备
电流表插座
单相电源，电压 调至100V
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六、实验内容及步骤
1、R-L串联电路实验 断开所有电容开关S1，即为R-L电路。用功率
表及、P等电数压据表，、记电入流下表表量。测（并注读意取：U此，时UR，，电US容，未I，并I1入，
电路，I = I1）
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交流电表
电感线圈，取3000匝
滑线变阻器，
取100Ω
并联电容组，带开关
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四、实验设备
数字式电表的使用：
电流表测量线有插头
（1）按下“功能”（出现P或U或I）；
（2）按下“确认”（仪器可以测量）； （3）如果没有处于需要的功能状态，按下“复位”，重新开始。
单相调压器 调节旋钮
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用电压表 电压表棒 测量，并 调节单相 调压器使 输出电压 为100V
电流插头
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电流插孔
单相调压器 输出端
注意标示 电感选3000匝
1 2 2 4 4 10
电容容值切换 开关，请注意 开关左下侧容
值标示
根据铭牌，左右调节，使滑 注意铭 线变阻器阻值约100欧姆 牌阻值
3、功率表要正确接入电路，使用时注意实验电流、 电压不超过功率表电压和电流的量限。
4、通电时电压表、电流表不可接在电路中，易损坏 电表。
5、实验结束时，请大家先断电再拆线,整理好实验桌， 带上自己的物品再离开！
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三、实验线路
总电流I
感性支路
电流I1
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二、实验原理
1、R-L串联电路参数测量
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100V
•
UR
•
U
•
US
R
r
ZS XL
上图表示了一个R-L串联电路，其电感为空心线性电感。 由于空心线性电感的内阻不可忽略，这里用内阻r与理想电感 XL串联来代替空心电感，设其总阻抗为ZS。
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实验内容及步骤
2、R-L串联电路并电容C实验 逐步选择并入的电容C的数值，并再次测量U，