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1、电路基础实验报告实验十三正弦稳态交流电路相量的研究专业学号姓名实验日期一、实验目的1.2.3.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。1.在单相正弦交流电路中,用交流电流表则得各支中的电流值,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,i0U02.如图 13-1 所示的 RC 串联电路 ,在正弦稳态信号U的激励下 ,RU与UC保持有 90的相位差 ,即当阻值改变时,UR的相量轨迹是一个半圆,U、UC与UR三者形成一个直角形的电压三角形。值改变时,可改变 角的大小 ,图 13-1 3.日光灯线路如图13-2 所示 ,图中是日光灯管,是镇流器 ,是启辉器 ,是
2、补偿电容器,用以改善电路的功率因数（cos值） 。图 13-2 有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。电路基础实验报告序号名称型号与规格数量备注1 单相交流电源0220V 1 2 三相自耦调压器1 3 交流电压表1 4 交流电流表1 5 功率因数表1 DGJ-07 6 白炽灯组15W/220V 2 DGJ-04 7 镇流器与 30W 灯管配用1 DGJ-04 8 电容器1uf,2.2uf, 4.7 f/450V DGJ-049 启辉器与 30W 灯管配用1 DGJ-04 10 日光灯灯管30W 1 DGJ-04 11 电门插座3 DGJ-04 四、实验内容(1)用两只 15W /220V 的
3、白炽灯泡和4.7 f/450V电容器组成加图13-1所示的实验电路, 经指导老师检查后，接通市电220V 电源，将自藕调压器输出调至220V。记录 U、UR、UC值 ,白炽灯盏数测量值计算值U(V) UR(V) UC(V) U (V) 2 220 200 84 217 22.8 1 220 213 45 218 11.9 (2)图 13-3 按图 13-3 组成线路 ,经指导教师检查后按下闭合按钮开关,调节自耦调压器的输出,使其 输出电压缓慢增大,直到日光灯刚启辉点亮为止,记下三表的指示值。然后将电压调至220,电路基础实验报告测量功率 ,电流 ,电压U UULA,等值 ,验证电压、电流相量关
4、系。P(W) cosI(A) U(V) UL(V) UA(V) 启 辉 值29.9 0.53 0.28 200 149 85 正常工作值36.5 0.45 0.35 220 175 80 (3)按图 13-4图 13-4 经指导老师检查后,按下绿色按钮开关调节自耦调压器的输出调至220V,记录功率表 ,电压表读数 ,通过一只电流表和三个电流取样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。电容值测量数值计算值( F) P(W) U(V) I(A) IL(A) IC(A) cosI(A) cos1 35.5 220 0.30 0.36 0.065 0.52 0.16 0.53 2.2
5、 36.3 220 0.24 0.38 0.15 0.69 0.165 0.69 4.7 36.5 220 0.17 0.39 0.33 0.92 0.166 0.97 五、实验注意事项1. 本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。2. 在接通电源前，应将自藕调压器手柄置在零位上。3.功率表要正确接入电路,4.线路接线正确,日光灯不能启辉时,应检查启辉器及其接触是否良好。七、实验报告1.完成数据表格中的计算,进行必要的误差分析。误差分析：1、仪表精确度；22.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。电路基础实验报告电压相量图如下：U=UA+UC满足基尔霍夫定律KVL 电流相量图如下：I=IC+IL 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/(Ucos)，线路压降损耗大。方法： （ 1）高压传输。（2）改进自身设备。（3）并联电容，提高功率因数。I UAUCU U ICILICI
