电工电子综合实践报告

仪器仪表目录1、交流电流表、交流电压表、数字相位计。

2、单相调压器、交流电压表、电流表、单、三相功率表、十进电容器及荧光灯元件。

3、脉冲信号发生器、虚拟示波器、动态电路实验板。

4、FB2020型电桥综合实验平台、待测元件盒、交流检流计。

5、交流毫伏表、示波器(自备)、数字直流电压表、晶体三极管。

6、模拟实验箱,函数信号发生器,双踪示波器,交流伏安表,数字万用表。

7、示波器、数字万用表。

8、Maxplus II,FPGA实验箱。

9、数字逻辑电路实验箱、数字逻辑电路实验箱扩展板、数字万用表、芯片。

10、计算机、Electronics Workbench Multisim 2001电子线路仿真软件。

11、四2输入正与非门74LS00、双D触发器74LS74。

12、适配器、2JK触发器、LED显示器、四位计数器。

实验报告一 L、C元件上电流电压的相位关系

一、实验线路、实验原理与操作步骤

操作步骤:

1、调节ZH-12实验台上的交流电源,使其输出交流电源电压值为

220V。

2、按电路图接线,先自行检查接线就是否正确,并经教师检查无误

后通电

3、用示波器观察电感两端电压uL与电阻两端uR的波形,由于电

阻上电压与电流同相位,因此从观察相位的角度出发,电阻上电压的波形与电流的波形就是相同的,而在数值上要除以“R”。仔细调节示波器,观察屏幕上显示的波形,并将结果记录

操作步骤:

1、调节ZH-12实验台上的交流电源,使其输出交流电源电压值为24V。

2、按图电路图接线,先自行检查接线就是否正确,并经教师检查无误后通电。

3、用示波器的观察电容两端电压uC与电阻两端电压uR的波形,(原理同上)。仔细调节示波器,观察屏幕上显示的波形

二、实验结果:

1、在电感电路中,电感元件电流强度跟电压成正比,即I∝U、用 1/(XL)作为比例恒量,写成等式,就得到I=U/(XL)这就就是纯电感电路中欧

姆定律的表达式。电压超前电路90°。

分析:当交流电通过线圈时,在线圈中产生感应电动势。根据电磁感应定律,感应电动势为di e L dt =-(负号说明自感电动势的实际方向总就是

阻碍电流的变化)。

当电感两端有自感电动势,则在电感两端必有电压,且电压u 与自感电动势e 相平衡。在电动势、电压、电流三者参考方向一致的情况下,则di

u e L dt =-=

设图所示的电感中,有正弦电流Imsin i t ω=通过,则电感两端电压为:

(Imsin )sin(90)o di d t u L L Um t dt dt ωω===+

波形与相量图如下:

2、在交流电容电路中

对电容器来说,其两端极板上电荷随时间的变化率,就就是流过连接于电容导线中的电流,而极板上储存的电荷由公式q=Cu 决定,于就是就有:

dq du i C dt dt =

= 也可写成:

1u idt C =⎰ 设:电容器两端电压sin u Um t ω=

(sin )cos Imsin(90

)o du d Um t i

C C CUm t t dt dt ωωωω====+

由上式可知:

Im CUm ω=,即1Im Um U I C ω==

实验与理论均可证明,电容器的电容C 越大,交流电频率越高,则1C ω越小,也就就是对电流的阻碍作用越小,电容对电流的“阻力”称做容抗,用Xc 代表。

112Xc C fC ωπ== 波形与相量图如下:

结论:电压与电流的关系为:

实验报告二 电路功率因素的提高

一、实验原理:

供电系统由电源通过输电线路向负载供电。负载通常有电阻负载,也有电感性负载。由于电感性负载有较大的感抗,因而功率较低。 若电源向负载传送的功率,当功率P 与供电电压U 一

电工电子综合实践报告 定时,功率因数

cos 越低,线路电流I 就越大,从而增加了线路电压降与线路功率损耗,若线路总电阻为R,则线路电压降与线路功率损耗分别为U ;负载电感进行能量交换,电源向负载提供有功功率的能力必然下降,从而降低了电源容量的利用率。因此,从提高供电系统的经济效益与供电质量,必须采取措施提高电感性负载额功率因数。

通常提高电感性负载功率因数的方法就是在负载两端并联适当数量的电容器,使负载的总无功功率

Q 减小,在传送的有功功率P 不变时,使得功率因数提高,线路电流减小。当并联电容器Q 时,总无功功率为Q 为0,此时功率因数

co =1,线路电流I 最小。若继续并联电容器,将导致功率因数下降,线路电流增大,这种现象称为过补偿。

负载功率因数可以用三表法测量电源电压U 、负载电流I 与功率P,用公式计算。

（a ） (b) 图2-12-1 日光灯电路原理图

二、实验内容 1.按实验电路图2-12-2联接线路。

2.将开关K1闭合,电容支路开关K2断开 ,通电并观察日光灯的起辉

过程,待灯管点亮后,将开关K1断开,测出实验数据表中C=0时的各项

测量数据,记入表2-12-1内。

3.合上开关K2,改变电容C的数值,将测量的数据均记入表2-12-1内。(注:每次改变电容之前,应先将开关K1闭合,待改变电容之后,再将

开关K1断开)

图2-12-2 日光灯电路实验电路图

按照书上电路图组成实验电路,按下按钮开关,调节自耦变压器

的输出电压为220V,记录功率表、功率因数表、电压表、电流表的读数,接入电容,从小到大增加电容容值,记录不同电容值时的功率表、

功率因数表、电压表与电流表的读数,记入表中。

三、实验数据及处理

P(W) U(V) Uc(V) I(A)

0 36、38 220 219、9 168、8 110、6 0、350 L0、47

0、47 36、54 220 219、2 168、5 111、5 0、321 L0、51

1 36、87 220 219、6 168、4 111、4 0、297 L0、56

1、47 36、99 220 219、4 167、8 11

2、3 0、273 L0、65

2、2 37、27 220 218、6 167、3 112、0 0、231 L0、74