日光灯电路实验
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4.3 日光灯电路的联接及功率因数的提高
一. 实验目的
1.学习功率表的使用;
2. 学会通过U、I、P的测量计算交流电路的参数;
3. 学会如何提高功率因数。
二. 原理及说明
日光灯结构图如图4.3-1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两端的灯丝和镇流器。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。
日光灯工作后,灯管相当于一电阻R,镇流器可等效为电阻R L和电感L的串联,启辉器断开,所以整个电路可等效为一R、L串联电路,其电路模型如图4.3-2所示。
三. 仪器设备
电工实验装置:DG032 、DY02T 、DG054-1T
注意: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。
四. 实验步骤
1.测量交流参数
对照实验板如图4.3-3接线(不接电容C)。
调节自耦调压器输出,使U=220V,进行测试,填表4.3-1。
表4.3-1 测量交流参数
U (V)
测量值
I1(mA) U1(V) U2(V) P(w) cosφ
220
2. 提高功率因数
按表4.3-2并联电容C,令U=220V不变,将测试结果填入表4.3-2中。
表4.3-2 并电容后测量
C(μF)
测量值
I1(mA) I2(mA) I c(mA) P(W) cosφ
1
2.2
3.2
6.8
五. 实验报告
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. 电容是否能提高功率因数。