正弦稳态交流电路相量的研究实验报告
实验正弦稳态交流电路相量的的研究
信息学院电路实验室
沈阳建筑大学信息学院实验中心
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实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验目的 实验原理 实验内容 实验注意事项 实验报告要求
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实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验目的： 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相 量之间的关系 通过日光灯电路的设计，培养实践技能 了解交流电路功率因素的意义，掌握提 高功率因素的方法
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实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验注意事项：
功率表要正确接入线路，注意观察电 压表读数，不能超过220V，以免烧坏 功率表 本实验用交流市电220V，务必注意人 身安全
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实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验报告要求：
画出实验电路，自拟表格纪录实 验数据 计算出不接电容和接入不同值的 电容时的功率因数
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设计一只白炽和4灯泡和4µf/450V电容器组成 电路，设计实验数据记录表格 设计日光灯电路，选择所需实验设备仪表、适 当的元件参数，设计实验数据记录表格 测量日光灯起辉点亮时的电压，并记录日光灯 的电流、电压值以及日光灯的功率及功率因数 给日光灯输入220V的电压，测量日光灯的电流、 功率值；测量日光灯回路中的各元件的电压， 并计算功率因数。
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实验原理： 日光灯启动器
实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
玻璃泡 外罩
引线脚
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实验六 正弦稳态交流电路相量 的研究
实验三 正弦稳态交流电路相量研究
实验三 正弦稳态交流电路相量研究一、 实验目的1. 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
二、2. 掌握日光灯线路的接线。
三、 3. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
四、原理说明1. 在单相正弦交流电路中, 用交流电流表测得各支路的电流值, 用交流电压表测得回路各元件两端的电压值, 它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律, 即(I=0和(U=0 。
2．图3-1所示的RC 串联电路, 在正弦稳态信号U 的激励下, UR 与UC 保持有900的相位差, 即当R 阻值改变时, UR 的相量轨迹是一个半园。
U 、UC 与UR 三者形成一个直角的电压三角形, 如图3-2所示。
R 值改变时, 可改变(角的大小, 从而达到移相的目的。
五、 3. 日光灯线路如图3-3所示, 图中A 是日光灯管, L 是镇流器, S 是启辉器,C 是补偿电容器, 用以改善电路的功率因数（COS(值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
六、 实验设备SC220V LU图3-2图3-32 交流电流表0~5A 1 D323 功率表 1 D344 自耦调压器 1 DG015 镇流器、启辉器与40W灯管配用各1 DG096 日光灯灯管40W 17 电容器1μF, 2.2μF,4.7μF/500V 各1 DG098 白炽灯及灯座220V, 15W 1~3 DG089 电流插座 3 DG09七、实验内容1. 按图3-1接线。
R为220V﹑15W的白炽灯泡, 电容器为4.7UF/450V。
经指导教师检查后,接通实验台电源, 将自耦调压器输出（即U）调至220V。
记录U﹑UR﹑UC值, 验证电压三角形关系。
测量值计算值U（V）UR （V）UC（V）U'（与UR'+ UC组成）U'=22R CU U+∆U=U'-U（V）∆U/U（%）220 214.2 47.03 219.3 -0.7 -0.322.日光灯线路接线与测量按图3-4接线。
正弦稳态交流电路相量的研究
实验二 正弦稳态交流电路相量的研究一、实验目的1．掌握正弦交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2．掌握功率的概念及感性负载电路提高功率因数的方法。
3．了解日光灯电路的工作原理，学会日光灯电路的连接。
4．学会使用功率表。
二、实验原理1．R 、C 串联电路在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系应满足相量形式的基尔霍夫定律，即∑=0I 和 0=∑U实验电路为ＲＣ串联电路，如图1（a ）所示，在正弦稳态信号U的激励下，则有： )(CC R jX R I U U U -⋅=+= U 、R U 与C U 相量图为一个直角电压三角形。
当阻值R 改变时，R U 与CU 始终保持着 90°的相位差，所以RU 的相量轨迹是一个半圆，如图1（b ）所示。
从图中我们可知，改变C 或R 值可改变φ角的大小，从而达到移相的目的。
（a ）原理图 （b ）向量图图（c ）Multisim 仿真电路图 图1 RC 串联电路及相量图C RUUI2．日光灯电路及其功率因数的提高日光灯实验电路如图3（a）所示，日光灯电路由灯管、镇流器和启动器三部分组成。
灯管是一根普通的真空玻璃管，管内壁涂上荧光粉，管两端各有一根灯丝，用以发射电子。
管内抽真空后充氩气和少量水银。
在一定电压下，管内产生弧光放电，发射一种波长很短的不可见光，这种光被荧光粉吸收后转换成近似日光的可见光。
镇流器是一个带铁芯的电感线圈，启动时产生瞬时高电压，促使灯管放电，点燃日光灯。
在点燃后又限制了灯管的电流。
启动器（如图2（a）所示）是一个充有氖气的玻璃泡，其中装有一个不动的静触片和一个用双金属片制成的U形可动触片，其作用是使电路自动接通和断开。
在两电极间并联一个电容器，用以消除两触片断开时产生的火花对附近无线电设备的干扰。
(a) (b) (c)图2启动器示意图和日光灯灯点燃过程日光灯的点燃过程如下：当日光灯刚接通电源时，灯管尚未通电，启动器两极也处于断开位置。
正弦稳态交流电路的研究实验报告
正弦稳态交流电路的研究实验报告正弦稳态交流电路的研究实验报告摘要：本实验旨在研究正弦稳态交流电路的特性。
通过构建不同类型的交流电路并测量其电流、电压以及功率等参数，我们了解到正弦稳态电路的频率响应、电流相位差、电压波形以及功率因数等重要特性。
实验结果表明，正弦稳态交流电路具有较好的稳定性和可靠性，适用于各种电力应用。
1. 引言正弦稳态交流电路是电力系统中最常见和重要的一类电路，广泛应用于发电、输电、变电等领域。
了解正弦稳态电路的特性对于电力工程师和电子技术研究者至关重要。
2. 实验原理本实验涉及了正弦稳态电路的基本原理，包括交流电路的频率响应、电流相位差、电压波形以及功率因数等。
2.1 交流电路的频率响应实验中我们构建了一个简单的RLC串联电路，通过改变输入交流信号的频率，测量电路中的电流和电压，来研究电路的频率响应。
2.2 交流电路的电流相位差通过在电路中添加电阻和电感元件，我们测量了电路中电流和电压之间的相位差，并分析了相位差对电路性能的影响。
2.3 交流电路的电压波形实验中我们使用示波器测量了电路中的电压波形，并观察了不同电路元件对电压波形的影响。
2.4 交流电路的功率因数通过测量电路中的有功功率和视在功率，我们计算了电路的功率因数，并探讨了功率因数对电路效率的影响。
3. 实验过程及结果我们按照实验原理部分所述方法搭建了正弦稳态交流电路，并进行了一系列测量。
3.1 频率响应实验在实验中，我们改变了输入交流信号的频率，测量了电路中的电流和电压。
实验结果显示，电路对不同频率的输入信号有不同的响应。
3.2 电流相位差实验通过添加电感元件和电阻元件，我们测量了电路中电流和电压之间的相位差。
实验结果表明，电路中的电感元件会导致电流滞后于电压。
3.3 电压波形实验我们使用示波器测量了电路中的电压波形，并观察了不同电路元件对电压波形的影响。
实验结果显示，电路中的电感元件会导致电压波形发生畸变。
3.4 功率因数实验通过测量电路中的有功功率和视在功率，我们计算了电路的功率因数。
正弦稳态交流电路相量实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除正弦稳态交流电路相量实验报告篇一：《模电实验报告》正弦稳态交流电路向量的研究实验四正弦稳态交流电路向量的研究班级：_计算机科学与技术五班姓名：学号：520日期：篇二：正弦稳态交流电路相量的研究电路实验报告九实验日期：20XX.12.12实验名称实验班级姓名学号同组同学指导老师一：实验目的1．研究正弦稳态交流电路中电压.电流向量之间的关系。
2．掌握日光灯电路的接线。
3．理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二：原理说明1.在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两端的电压值，他们之间的关系满足向量形式的基尔霍夫定律，既∑I=0和∑RuuRucu=0.9-1Rc串联电路2.图9-1所示的Rc串联电路，在正弦稳态信号u的激励下，uR与uc保持有90°的相位差，即当R阻值改变时。
uR 的向量轨迹是一个半圆。
u﹑uc与uR三者形成一个直角形的电压三角形，如图9-2所示。
R值改变时，也该表φ角的大小，从而达到移相的目的。
9-2相量图3.日光定线路如图9-3所示，图中A是日光灯管，L是镇流器，s是启辉器，c是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cosφ值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
图三：实验设备四：实验内容1.按图9-1接线，R为220V﹑25w的白炽灯泡，电容器为4.7Μf/450V。
经指导老师检查后，接通试验台电源，将自耦调压器输出（即u）调至220V。
记录u﹑uR﹑uc值，验证电压三角形关系。
2.日光灯接线与测量。
按图9-4接线。
经指导教师检查后接通试验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉器电量为止，记下三表的指示值。
然后将电压调至220V，测量功率p，电流I，电压u,uL,uA等值，验证电压﹑电流向量关系。
4.并联电路——电路功率因数的改善。
按图9-5组成试验线路。
经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表，电压表读数。
电路实验报告-正弦稳态交流电路相量的研究-20170221
《电路与模电》实验报告实验题目：正弦稳态交流电路相量的研究姓名： 学号： 实验时间： 实验地点： 指导老师： 班级：一、实验目的1.研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、实验原理1. 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即1. 实验线路如图7－1所示，图中 A 是日光灯管，L 是镇流器， S 是启辉器，C 是一组可由开关切换的补偿电容器，有多种容量可供选择，用以改善电路的功率因数（COS φ值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
2. 普通日光灯由于使用了镇流器，因而是一个感性负载。
在感性负载的交流电路中，电流相量落后于电压相量，两者在时间有一定的滞后关系。
在感性负载两端并联电容，可以改变电路总的电流的大小，影响电路的功率因数。
若以并联电路的电压为参考相量，可画出相量图如图7－2所示。
由相量图，并联适当的电容，可以减少电路总电流和电压之间的相位角，提高电路的功率因数，从而提高电源的利用率以及电能的传输效率。
4．实验电路中使用了功率（功率因数）表来测量电路总的有功功率和功率因数。
这种表无论是指针式的模拟或者直接读数的数字表，都必须同时采集,0==∑∑∙∙U I S装订线电路中电流、电压两种信息，其工作原理可参考相关教材。
使用中需注意仪表的正确接法及功能选择，特别是用“*”标注的同名端的接法。
图7－2 相量图三、实验内容1. 按图7－1组成实验线路。
2.经指导老师检查后，接通市电，将自耦调压器的输出调至220V ，先不接电容，记录功率（功率因数）表，电压表读数，并通过一只电流表和电流插座测出各支路的电流。
3.并联三种不同的电容，重复测量并记录上述各电压、电流、功率、功率因数，填入下表。
4.并联电容后，要注意观察电路消耗的有功功率有无变化，负载支路的电流、电压是否变化，哪些支路的电流发生了改变，哪些不变。
正弦稳态交流电路相量的研究实验
正弦稳态交流电路相量的研究实验
正弦稳态交流电路相量的研究实验
研究实验是一种从实际实验出发，用实际的电路构建和测量，以解决问题和探索新的机制的研究方法。
本文将介绍一种研究正弦稳态交流电路相量的研究实验过程，包括实验准备、实验操作、实验结果分析和实验结论等各个部分。
一、实验准备：
1、实验仪器：多功能实验电源、电阻测试仪、万用表、数字多用表、交流电压表、电子元件测试仪等。
2、实验电路：正弦稳态交流电路。
3、实验耗材：各种电阻、电容、变压器及相关电子元件等。
二、实验操作：
1、根据实验电路结构图，进行电路构建，注意接线的次序，确保电路的正确性。
2、将多功能实验电源调节至所需电压，使用电阻测试仪测量每条线路内的线路电阻，以确保电阻值的正确性。
3、使用万用表测量各相电压，使用数字多用表测量电流，以确保电压和电流的正确性。
4、使用交流电压表测量正弦波频率。
5、使用电子元件测试仪测量元件之间的相量。
三、实验结果分析：
1、通过测量电压和电流值，计算每条线路的有功功率、无功功
率和视在功率。
2、计算各相电压、电流和功率之间的相位差，以确定不同电压和电流间的相量。
3、通过计算不同元件之间的相量，得出正弦波频率的测量结果，以确定不同相量之间的差异。
四、实验结论：
通过上述实验可以得出，正弦稳态交流电路相量的测量结果与理论值接近，可以得出正弦稳态交流电路在实际情况下的表现与理论上的理论相符。
正弦稳态交流电路相量的研究
三、实验设备
显示窗口由六个窗口组成，上面3个窗口可以同时 显示1/2/3三相的电压（电流或功率），通过按其 右面的“功能”按键进行切换；下面3个窗口可分 别显示各相电压（V）、电流（A）、功率（W）、 功率因数（PF）、频率（F）。
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
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三、实验设备
交流电流测量
1）将功能选择开关设为A-AC档。按 ZERO键，使读数显示为零。 2）按下扳机，张开钳头，将待测导线 悬空穿过钳口内，然后释放扳机，从 显示器上读取测量结果。
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三、实验设备
4、GDM-8341型万用表 具有50000计数显示的数字双显台式万用表，可
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三、实验设备
6、 日光灯、镇流器、启辉器
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A
B
C
D
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三、实验设备
7、电容
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电参数测量仪专用线 普通导线
图7-2-2电容性负载电路 厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
四、实验内容
测量值
计算值
U(V) UR(V) UC(V) U’(UR，UC组成Rt) U
U/U
表7-2-1 电容性负载电路实验数据 厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
四、实验内容
2、电感性负载电路的电压相量研究
日光灯线路按照图7-2-3连接，图中： L为日光灯镇流 器，B为灯管，S为启辉器。（接线前，测量整流器的直流
正弦稳态交流电路相量的研究实验报告
正弦稳态交流电路相量的研究实验报告实验目的。
本实验旨在通过对正弦稳态交流电路相量的研究，探索交流电路中电压和电流的相量特性，加深对交流电路中相量概念的理解，并验证相关理论知识。
实验原理。
正弦稳态交流电路是指在电压和电流都是正弦波的情况下，电路中各个元件的电压和电流也是正弦波，并且频率相同、相位差不变。
在正弦稳态交流电路中，电压和电流的相量可以用复数表示，其中实部表示电压或电流的幅值，虚部表示相位差。
电压和电流的相量之间存在幅值比和相位差的关系。
实验仪器和材料。
1. 交流电源。
2. 电阻、电感、电容等元件。
3. 示波器。
4. 万用表。
5. 直流电源。
6. 信号发生器。
实验步骤。
1. 搭建正弦稳态交流电路，包括电压源、电阻、电感和电容等元件。
2. 连接示波器，观察电压和电流的波形，并测量其幅值和相位差。
3. 调节信号发生器的频率，观察电压和电流的波形随频率变化的规律。
4. 断开交流电源，接入直流电源，观察电压和电流的波形，并测量其幅值和相位差。
5. 记录实验数据，并进行数据处理和分析。
实验结果。
通过实验观测和数据处理，得出以下结论：1. 在正弦稳态交流电路中，电压和电流的相量可以用复数表示，实部表示幅值，虚部表示相位差。
2. 电压和电流的相量之间存在幅值比和相位差的关系，符合正弦函数规律。
3. 频率对电压和电流的相量有影响，频率增大时，电压和电流的相量幅值减小，相位差增大。
4. 在直流电源下，电压和电流的相量均为实数，相位差为零。
实验分析。
通过本实验的研究，加深了对正弦稳态交流电路中相量的理解，验证了相关理论知识。
实验结果表明，电压和电流的相量在交流电路中具有一定的规律性，频率对相量也有一定的影响。
这对于进一步研究交流电路、分析电路性能具有一定的指导意义。
结论。
本实验通过对正弦稳态交流电路相量的研究，验证了电压和电流的相量在交流电路中的特性，加深了对相量概念的理解。
同时，实验结果对于进一步研究交流电路、分析电路性能具有一定的指导意义。
《模电实验报告》正弦稳态交流电路向量的研究
实验四正弦稳态交流电路向量的研究班级：_计算机科学与技术五班姓名：学号： 520 日期：1.实验目的1.研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2.掌握日光灯线路的接线。
3.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
2.实验原理1. 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即∑İ=0和∑Ů =0.2.图2-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号Ů的激励下, ŮR与ŮC保持有900的相位差，即当R阻值改变时，ŮR的相量轨迹是一个半圆。
Ů、ŮR与ŮC三者形成一个直角形的电压三角形，如图2-2所示。
R值改变时，可改变ϕ角的大小，从而达到移相的目的。
图2-1 图2-23.日光灯线路如图2-3所示，图中A是日光灯管，L是镇流器，S是启辉器，C是补偿电容器，用以改善Cos值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
电路的功率因数（ϕ3. 实验内容和步骤1、按图16-1接线。
R 为220V 、15W 的白炽灯，电容器为3Uf/450V 。
经指导教师检查后，接通实验电源，将自耦调压器输出（即U ）调制220V 。
记录U 、U R 、U C 值，验证电压三角形关系。
2、日光灯线路接线与测量。
按图2-4接线。
经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓缓增大， 直到日光灯刚启辉点亮为止，记下三表得指示值。
然后将电压调节至220V ，测量功率P ，电流I ，电压U ，U L ，U A 等值，验证电压、电流向量关系。
图2-43、并联电路——电路功率因数的改善。
按图2-5组成实验电路。
测 量 值计算 值U(V)U R (V)U C (V)U’(与U R ，U C 组成Rt △)（U’=22C R U U +）△ U=U’-U(V) △U/U (%)测 量 数 值计 算 值P(W)ϕCosI(A)U(V)U L (V)U A (V)r(Ω)ϕCos启辉值正常工作值图2-5经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出调制220V ，记录功率表、电压表和电流表的读数。
实验二正弦稳态交流电路相量的研究
实验二正弦稳态交流电路相量的研究实验目的1. 理解正弦交流电路的相量概念以及相关理论知识；2. 掌握基本仪器的使用方法，如万用表、示波器等；3. 通过实验验证正弦交流电路的相量和电流、电压等物理量之间的关系。
实验原理正弦稳态交流电路是指以正弦信号作为输入的交流电路，在稳态下各个物理量的变化规律具有确定的周期性。
正弦信号的主要特点是其可表示为正弦函数的形式，根据欧姆定律和基尔霍夫定律，可以得到正弦稳态交流电路中电压、电流、功率等物理量的数学表达式。
在正弦稳态交流电路中，通过对电压、电流等物理量的相位和幅值的分析，可以得到交流电路的基本特征，比如电压的大小、电流的大小、功率的大小等。
相量是指在交流电路中，电压、电流等物理量的幅值和相位所构成的向量。
在正弦稳态交流电路中，相量是至关重要的，因为它们可以用来表示电压、电流等物理量的大小和相位，同时也可以用来计算电路中各种物理量之间的关系。
相量有实部和虚部两个部分，分别代表物理量的幅值和相位。
实部和虚部可以用极坐标或直角坐标系来表示。
实验器材1. 示波器2. 万用表3. 交流电源4. 标准电阻实验步骤1. 确定电路拓扑，并连接电路；2. 打开交流电源切换开关，调节电压、频率以及相位；3. 用万用表测量电路中的电流、电压等物理量，并记录数据；4. 用示波器观察电路中的电压波形，并记录数据；5. 分析数据，计算相量，并绘制相量图。
实验数据处理1. 测量电路中的电流、电压等数据通过万用表测量得到在电路中流过的电流、在电路中的电压等各种物理量的大小和方向。
具体测量过程如下：2. 计算相量3. 绘制相量图绘制相量图是为了更加直观地展示正弦稳态交流电路中各个物理量之间的关系。
相量图可以使用复平面或直角坐标系来表示。
复平面中，实轴表示正弦波的幅值，虚轴表示正弦波的相位。
直角坐标系中，横轴表示时间，纵轴表示电压或电流。
为了使相量图更加清晰和美观，应该画出相量图的主坐标轴，并在上面标注物理量和单位。
实验报告册-正弦稳态交流电路相量的研究
实验报告册2020-2021 学年第二学期课程名称：学院：专业：班级：学号：学生姓名：学院实验报告实验项目实验日期班级姓名指导教师综合成绩一、预习内容3、实验所用主要仪器设备（或实验环境）序号名称型号与规格数量备注1 交流电压表0～500V 12 交流电流表０～5A 13 功率表 14 自耦调压器 15 镇流器、启辉器与30W灯管配用各16 日光灯灯管30W 1 屏内7 电容器1μF,2.2μF,4.7μF/500V 各18 白炽灯及灯座220V，15W 1~39 电流插座 34、实验方案设计(思路、步骤和方法等)1）按图16-1 接线。
R为2.037kΩ,电容器为4.7μF。
电压输出( 即U)调至220V。
记录U、U R、U C值，计入表1，验证电压三角形关系。
2）日光灯线路接线与测量──电路功率因数的改善。
如图16-2日光灯实验线路。
按图16-3接线进行实验仿真，记录功率表、电流表读数。
改变电容值，进行重复测量。
数据记入表2中。
图16-2二、实验数据（现象）记录及结果处理实验结果表1表2电容值 测 量 数 值(μF) P(W) COS φ I （mA ）I L (mA) I C (mA) 0 1 2 3 4 5 6测 量 值 计 算 值U （V ） U R （V ） U C （V ） U ’（与U R ，U C 组成Rt △） （U ’=22C R U U ） △U=U ’－U （V ）△U/U （%）图16-3三、实验结果分析与讨论教师评阅意见（1）实验预习 (30分)成绩：□预习认真、熟练掌握方法与步骤(30～28) □有预习、基本掌握方法与步骤(27～22)□有预习、但未能掌握方法与步骤(21～18) □没有预习，不能完成实验(17～0)（2）操作过程 (40分)成绩：□遵规守纪、操作熟练、团结协作 (40～37) □遵规守纪、操作正确、有协作 (36～29) □遵规守纪、操作基本正确、无协作 (28～18) □不能遵规守纪、操作不正确、无协作(17～0)（3）结果分析 (30分)成绩：□结果详实、结论清晰、讨论合理(30～28) □结果正确、讨论适当(27～22)□结果正确、没有分析讨论(21～18) □结果不正确、没有分析讨论(17～0)其它意见：教师签名：年月日。
正弦稳态交流电路相量的研究实验报告
一、实验目的1.通过测量，计算变压器的各项参数。
2. 学会测绘变压器的空载特性与外特性二、原理说明1. 图6-1为测试变压器参数的电路。
由各仪表读得变压器原边（AX，低压侧）的U1、I1、P1及付边（ax，高压侧）的U2、I2，并用万用表R×1档测出原、副绕组的电阻R1和R2，即可算得变压器的以下各项参数值：2. 铁芯变压器是一个非线性元件，铁心中的磁感应强度B决定于外加电压的有效值U。
当副边开路（即空载）时，原边的励磁电流I10与磁场强度H成正比。
在变压器中，副边空载时，原边电压与电流的关系称为变压器的空载特性，这与铁芯的磁化曲线（B-H曲线）是一致的。
空载实验通常是将高压侧开路，由低压侧通电进行测量，又因空载时功率因数很低，故测量功率时应采用低功率因数瓦特表。
此外因变压器空载时阻抗很大，故电压表应接在电流表外侧。
3. 变压器外特性测试。
为了满足三组灯泡负载额定电压为220V的要求，故以变压器的低压(36V)绕组作为原边，220V 的高压绕组作为副边，即当作一台升压变压器使用。
在保持原边电压U1(＝36V)不变时，逐次增加灯泡负载（每只灯为15W），测定U1、U2、I1和I2，即可绘出变压器的外特性，即负载特性曲线U2＝f(I2)。
三、实验设备四、实验内容1. 按图6-1线路接线。
其中A、X为变压器的低压绕组，a、x 为变压器的高压绕组。
即电源经屏内调压器接至低压绕组，高压绕组220V接ZL即15W的灯组负载（3只灯泡并联），经指导教师检查后方可进行实验。
2. 将调压器手柄置于输出电压为零的位置（逆时针旋到底），合上电源开关，并调节调压器，使其输出电压为36V。
令负载开路及逐次增加负载。
实验完毕将调压器调回零位，断开电源。
3 调节调压器输出电压，使U1从零逐次上升到1.2倍的额定电压(1.2×36V)，分别记下各次测得的U1，U20和I10数据，记入自拟的数据表格，用U1和I10绘制变压器的空载特性曲线。
4正弦稳态交流电路相量的研究1(精)
实验四正弦稳态交流电路相量的研究
一、实验目的
1．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2．掌握RC串联电路相量轨迹及其作移相器的应用。
二、原理说明
1．在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路中的电流值，用交流电压表测得回路中各元件两端电压值，他们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即和。
2．如图5-1所示的RC串联电路，在正弦稳态信号的激励下，与保持有的相位差，即当阻值R改变时，的相量轨迹是一个半圆，、与三者形成一个直角的电压三角形(见图5-2。
R值改变时，可改变角的大小，从而达到移相的目的。
图5-1 RC串联电路图5-2 RC串联电路的相量轨迹
三、实验设备
1.电源：三相交流电源
2.负载：白炽灯
3.测量仪表：交流电压表
四、实验步骤
1.验证电压三角形关系
用两只白炽灯泡和4.3的电容器组成如图5-1所示的实验电路，按下绿色按钮开关，调节三相交流电源调压器至220V，验证电压三角形关系，记入表5-1：
负载数据测量值验证三角形关系
两只灯泡串联
两只灯泡并联
表5-1
五、实验注意事项
六、实验报告
1．根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。
实验六 正弦稳态交流电路相量的研究
实验六正弦稳态交流电路相量的研究一、实验目的1. 了解交流电路中的相量概念。
2. 掌握相量合成、加减、旋转的方法。
3. 学会使用矢量图解法求解交流电路问题。
二、实验原理交流电路所涉及的量大都是随时间而变化的量，如电压、电流等。
在正弦稳态下，这些随时间而变化的量可以用相量来代替，从而方便地进行计算和分析。
对于一般的随时间而变化的量 a(t)，其相量可以表示为：$A=\frac{2}{T}∫^{T/2}_{-T/2} a(t)cosω_0tdt+j \frac{2}{T}∫^{T/2}_{-T/2}a(t)sinω_0tdt$其中 $T=\frac{2π}{ω_0}$ 为一个周期，$ω_0=\frac{2π}{T}$ 为角频率。
这里所求的相量 A 是一个复数，它的实部表示信号在电路中的电压或电流的有效值，虚部表示信号在电路中的相位。
在交流电路中，有时需要将不同的相量合成为一个新的相量，或将一个相量分解为两个相互垂直的相量，或改变一个相量的大小和方向。
下面介绍相量合成、加减、旋转的方法：（1）相量的合成：设有两个相量 $A_1$ 和 $A_2$，其大小和方向分别为 $|A_1|$、$\varphi_1$ 和$|A_2|$、$\varphi_2$，则它们的和为：$A=A_1+A_2=|A_1|cos\varphi_1+j|A_1|sin\varphi_1+|A_2|cos\varphi_2+j|A_2|sin\va rphi_2=|A|cos\varphi+j|A|sin\varphi$其中，$|A|=\sqrt{|A_1|^2+|A_2|^2-2|A_1||A_2|cos(\varphi_1-\varphi_2)}$当需要改变一个相量的大小和方向时，可以进行相量的旋转操作。
设有一个相量 A，大小为 |A|，方向为 $\varphi_A$，现将其旋转一个角度θ，则旋转后的相量 A' 大小为 |A|，方向为 $\varphi_A+\theta$，可利用欧拉公式进行计算：即，$A'=Ae^{j\theta}$其中，e 为自然对数的底数。
正弦稳态交流电路相量的研究
正弦稳态交流电路相量的研究在现代电路的世界里，交流电可谓是一位超级明星！如果你对它不太熟悉，那可真是大大错过了一个精彩的领域。
交流电的特点就是它的电流和电压会随着时间周期性地变化，像是在跳舞一样，真是好看得很！而其中，相量就是这场舞会的舞者，它帮助我们简单明了地理解电路的表现。
1. 认识相量1.1 什么是相量？相量，听上去是不是有点高大上？其实，简单来说，相量就是把交流电的变化用一个“向量”的方式表现出来。
就像你在街上走，可能东张西望，但一旦你确定了方向，那就是你的“相量”！在电路中，相量不仅告诉我们电流和电压的大小，还能给出它们之间的相位关系。
你想想，如果两个人在跳舞，没对好步伐，那可真是闹笑话！1.2 相量的好处相量的最大好处就是能把复杂的交流电现象简化成简单的数学问题。
电路分析中，尤其是涉及到正弦波的时候，相量的运用简直就像是给电路装上了飞速的“火箭”。
通过相量，我们可以轻松搞定那些看似复杂的电压和电流之间的关系，真是省时省力，完美得不要不要的！2. 相量的计算2.1 如何计算相量？我们先从基本的出发点来看看相量的计算。
电流和电压的表达式通常是这样的：( I(t) = I_m sin(omega t + phi) ) 和 ( V(t) = V_m sin(omega t + theta) )。
这里的 ( I_m ) 和( V_m ) 就是电流和电压的最大值，而 ( phi ) 和 ( theta ) 是相位角。
要是把这两位放在一起，那就能形成一个有趣的“相量图”！简单来说，只需把这些信息转化为相量，计算时就能把时间因素“抛弃”，留下一些非常有趣的结果。
2.2 相量的运算说到运算，相量也有自己的法则。
比如说，加法运算就像两个朋友一起分担烦恼，简单得很！如果有两个电流相量 ( I_1 ) 和 ( I_2 )，那么它们的合成相量就是 ( I = I_1 +I_2 )。
而乘法就有点儿复杂了，不过没关系，这就像调配鸡尾酒，各种成分混合之后，才会有令人惊喜的味道。
正弦稳态交流电路相量实验报告
正弦稳态交流电路相量实验报告正弦稳态交流电路相量实验报告导言：在电路实验中，正弦稳态交流电路是一种常见且重要的电路。
它由电源、电阻、电感和电容等元件组成，能够实现电能的传输和转换。
本实验旨在通过实际操作，探究正弦稳态交流电路中的相量特性，并分析其对电路性能的影响。
实验目的：1. 了解正弦稳态交流电路的基本原理和特性；2. 学习如何使用相量法分析电路；3. 掌握相量法在电路分析中的应用。
实验仪器和材料：1. 交流电源2. 电阻、电感、电容等元件3. 示波器4. 万用表实验步骤：1. 搭建正弦稳态交流电路，包括电源、电阻、电感和电容等元件。
确保电路连接正确，并注意安全。
2. 使用示波器测量电路中的电压和电流波形，并记录数据。
3. 利用万用表测量电路中的电压和电流值，并记录数据。
4. 根据测量数据，计算电路中的功率、电阻、电感和电容等参数。
5. 使用相量法分析电路，绘制电压和电流的相量图，并进行相量运算。
6. 分析实验结果，探讨电路中各元件对电路性能的影响。
实验结果与分析：通过实验测量和计算，得到了电路中的电压、电流、功率等参数。
利用相量法分析电路，绘制了电压和电流的相量图，并进行了相量运算。
通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：1. 电阻对电路的电压和电流波形没有相位差，且大小与电流成正比。
2. 电感对电路的电压和电流波形存在90度的相位差，且电压超前电流90度。
3. 电容对电路的电压和电流波形存在90度的相位差，且电流超前电压90度。
4. 电路中的功率是电压和电流的乘积，且功率因数是功率与视在功率的比值。
结论：通过本次实验，我们深入了解了正弦稳态交流电路的相量特性，并学会了使用相量法分析电路。
实验结果表明，电路中的电阻、电感和电容等元件对电路的电压、电流和功率等参数有着不同的影响。
掌握了这些特性和方法，我们能够更好地设计和优化电路，提高电路的性能和效率。
展望：正弦稳态交流电路是电路学习中的重要内容，本实验只是对其进行了初步的探究。
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一、实验目的
1．研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。
2. 掌握日光灯线路的接线。
3. 理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、原理说明 1. 在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得 各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两 端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔 霍夫定律，即。
图4-1 RC 串联电路
2. 图4-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信
号U 的激励下，U R 与U C 保持有90º的相位差，即当 R 阻值改变时，U R 的相量轨迹是一个半园。
U 、U C 与 U R 三者形成一个直角形的电压三角形，如图4-2所 示。
R 值改变时，可改变φ角的大小，从而达到
移相的目的。
3. 日光灯线路如图4-3所示，图中 A 是日光灯管，L 是镇流器， S 是启辉器，C 是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cos φ值）。
有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
图4-3 日光灯线路
序号 名称 数
量 备注
1 电源控制屏（调压器、日光
灯管） 1 DG01或GDS-01
2 交流电压表 1 D36或GDS-11
3 交流电流表 1 D35或GDS-12
4 三相负载 1 DG08或GDS-06B
5 荧光灯、可变电容 1 DG09或GDS-09
6 起辉器、镇流器、电容、电门插座
DG09或GDS-09
7 功率表 1 D34或GDS-13
220V
L S A C
R
jXc
Uc
U R I
U R
U U c
I φֹ
四、实验内容
1. 按图4-1接线。
R为220V、15W的白炽灯泡，电容器为4.7μF/450V。
经指导教师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器输出(即U)调至220V。
记录U、U R、U C值，验证电压三角形关系。
2. 日光灯线路接线与测量。
图4-4
（1）按图4-4接线。
（2）经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输
出电压缓慢增大，直到日光灯刚刚启辉点亮为止，记下三表的指示值。
（3）将电压调至220V，测量功率P，电流I，电压U，U L，U A等值，验证
电压、电流相量关系。
测量值
P(
W)
Co
sφ
I(
A)
U(
V)
U L
(V)
U
A(V)启辉值
正常工作值
48
.8
0.
54
0.
393
23
7.7
18
4.7
10
2.1
3. 并联电路──电路功率因数的改善。
测量值计算值
U
（V）
U
R（V）
U
C（V）
U′（与U R，U C组成
Rt△）
（U′
=2
2
C
R
U
U ）
△U =
U′－U（V）
△U/U
（%）
2
40.3
2
34.1
5
1.4
239.60.620.26
图4-5 （1）按图4-5组成实验线路。
（2）经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V ，记录功率表、电压表读数。
（3）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。
也可以直接串入3块交流电流表测量三条支路的电流。
数据记入表4-3中。
五．实验数据的处理
1.完成数据表格中的计算,进行必要的误差分析。
误差分析： 仪表精确度； 读数时存在误差 ; 电路温度升高，电阻变大
2.根据实验数据,分别绘出电压、电流相量图,验证相量形式的基尔霍夫定律。
电压相量图如下：
电容
值 测 量 数 值
(μF ) P (W) CO
S φ
U(V) I （A ）
I L (A) I C (A) 0 4
9.3 0.54 237.6 0.39 0.48 0.10
1 3
9.9 0.31 238.4 0.46 0.55 0.06
2.2 6
0.0 0.55 236.2 0.47 0.57 0.12
4.7 6
3.7
0.56 236.8 0.69 0.78 0.11
U U
φ
U=U A +U C 满足基尔霍夫定律KVL 电流相量图如下：
I=I C +I L 满足基尔霍夫定律KCL
3.讨论改善电路功率因数的意义和方法。
意义：功率因数低会导致设备不能充分利用，电流到了额定值，但功率容量还有。
而且当输出相同的有功功率时，线路上电流大，I =P /(U cos )，线路压降损耗大。
方法：
i. 高压传输。
ii. 改进自身设备。
iii. 并联电容，提高功率因数。
4, 装接日光灯线路的心得体会及其他
i. 接线、拆线或改接电路时都必须在首先断开电源开关的情况下进行，严禁带电操作。
应养成先接实验电路后接通电源，实验完毕先断开电源后拆实验电路的良好操作习惯。
ii. 布线要合理安排，走线要清楚，便于接线和检查。
iii. 实验时，尤其是刚闭合电源，设备刚投入工作，要随时注意设备的运行情况。
I
U
U
I
I I
I φ。