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1、 大学网络教育学院电工电子综合实践 校外学习中心：市第一职业技术学校奥鹏学 生 姓 名：洪机 专 业：电气工程与其自动化 层 次：专升本 年 级：1303 学 号：aDH1131JJ821 实 验 时 间：2014年02月03日08日 实验1：实 验题 目L、C元件上电流电压的相位关系实验人数：1人；2014年2月03、04日实 验目 的1、在正弦电压激励下研究L、C元件上电流，电压的大小和它们的相位关系，以与输入信号的频率对它们的影响。2、学习示波器、函数发生器以与数字相位仪的使用。仪 器仪 表目 录1、FLUKE 45型双显示数字万用表2、HG4181数字相位计3、TDS 210型数字式实
2、时示波器4、TDGC2-7kva单相接触式调压器实 验线 路实 验 容与 操作 步骤1、按实验线路电路图接线，检查接线是否正确后通电。2、调节TDGC2-7kva单相接触式调压器交流电源，使其输出交流电源电压值为24V。3、用示波器的观察电容两端电压uC和电阻两端电压uR的波形。仔细调节示波器，观察屏幕上显示的波形。4、记录实验数据。实 验分 析1、在电感电路中，电感元件电流强度跟电压成正比，即IU.用 1/XL作为比例恒量，写成等式，就得到I=U/XL这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，感应电动势为负号说明
3、自感电动势的实际方向总是阻碍电流的变化。当电感两端有自感电动势，那么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，那么设图所示的电感中，有正弦电流通过，那么电感两端电压为：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，于是就有：也可写成：设：电容器两端电压由上式可知：，即实验和理论均可证明，电容器的电容C越大，交流电频率越高，那么越小，也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。波形与相量图如下：实 验结 论根据
4、实验与分析可得知电容电感元件上电压与电流的大小关系与相位关系为：1.电容元件电压电流大小关系：Uc=U/ C=XcIc， Ic=CU=Uc/Xc;2.电压电流相位关系：电流超前电压90。查阅资料目录1、电子技术根底主编：康华光；2、电路大学电气信息学院电工根底教研室编3、网络上一些相关论著。实验2：实 验题 目电路功率因数的提高实验人数：1人；2014年2月04、05日实 验目 的1 了解日光灯电路的结构形式与工作原理；2 了解提高感性交流电路功率因数的方法与电路现象；3、学习功率表的使用方式。仪 器仪 表目 录1、FLUKE 45型双显示数字万用表2、电动式功率表3、RTDG-08电路实验板
5、4、40W日光灯组件5、TDGC2-7kva单相接触式调压器实 验线 路 日光灯实验线路图实 验 容与 操作 步骤测量日光灯电路有并联电容和没有并联电容这两种情况下的功率因数，掌握提高功率因数的方法。1、 日光灯没有并联电容时的操作过程 (1) 先切断实验台的总供电电源开关，按照实验电路图来连线。用导线将调压器输出相线端、总电流测量插孔、日光灯电流测量插孔、镇流器、日光灯灯丝一端、启辉器、日光灯灯丝另一端、调压器输出地线端按顺序联接到实验线路中。 (2) 用导线将电容器电流测量插孔与电容器组串联再与上述日光灯电路并联，并将电容器组中各电容器的控制开关均置于断开位置。注意，电容器电流测量插孔应联
6、接在总电流测量插孔的后面。 (3) 实验电路接线完成后，需经过检查无误，方可进展下一步操作。 (4) 将安装在电工实验台左侧面的自耦变压器调压手柄按照逆时针方向旋转到底。 (5) 闭合实验台的总供电电源开关，按下启动按键。 (6) 按下调压按键，使实验台的调压器开始工作，这时实验台上的三相电压表显示调压器的输出电压。 (7) 闭合交流电表开关，用导线将交流电压表与调压器输出端相联接，按顺时针方向旋转自耦变压器的调压手柄，用交流电压表监测，将调压器输出电压逐渐调升至220V。这时安装在实验台部的日光灯灯管将会点亮，日光灯电路开始正常工作。 (8) 使用交流电压表、交流电流表，按表21中的顺序测量
7、电路端电压U、电路总电流I、日光灯灯管电压UR，将测量结果记入表21中。表21 日光灯电路的测量项目U (V)I (A)UR (V)cos测量值21022071.80.342. 日光灯并联电容时的操作过程按照表22中列出的电容器容量值，逐项测量电路总电流I、日光灯支路电流IR(或IL)、电容器支路电流IC的数值，并将测量结果记入表22中。表22并联电容提高功率因数项目电容值I (mA)IR或IL (mA)IC (mA)cos 0 F22022000.341 F160 140200.482.2 F90101000.834.7 F1001902900.789.4 F4801806600.17实 验
8、分 析功率因数的提高应用于我们的生产生活实际具有重要的意义。在正弦交流电路中，功率因数的上下关系到交流电源的输出功率和电力设备能否得到充分利用。 为了提高交流电源的效率，减少线路的能量损耗，可采取在感性负载两端并联适当容量的补偿电容，从而改善电路的功率因数。 并联了补偿电容器C以后，原来的感性负载取用的无功功率中的一局部将由补偿电容提供，这样由电源提供的无功功率就减少了，电路的总电流 也会减小，从而使得感性电路的功率因数cos 得到提高，线路输送效率就得到提高。实 验结 论1、根据实验数据，日光灯线路并联2.2F的电容时功率因数最高；2、通过实验可知，感性交流电路可以用补偿电容的方法提高功率因
9、数。查阅资料目录1、电子技术根底主编：康华光；2、电工工艺实习周卫星主编中国电力3、电路大学电气信息学院电工根底教研室编4、网络上一些相关论著。实验3：实 验题 目整流、滤波和稳压电路实验人数：1人；2014年2月05-08日实 验目 的1.了解桥式整流电路的原理，以与输入、输出电压间的数量关系。2.认识滤波器的作用，理解变压器参数的选择方法。3.了解串联稳压电路和并联稳压电路的工作原理。4.了解保护电路的限流保护作用和工作原理。仪 器仪 表目 录1、FLUKE 45型双显示数字万用表2、TDS 210型数字式实时示波器 3、AFG310 任意波形发生器 4、TDGC2-7kva单相接触式调压
10、器 5、，直流毫安表6、整流二极管，电阻和电容等电子元件实 验线 路图1 半波整流电路图2 桥式整流电路图3 电容滤波电路图4 并联稳压电路实 验 容与 操作 步骤1.半波整流、桥式整流电路实验电路分别如图1，图2所示。分别接二种电路，用示波器观察V2与VL的波形。并测量V2、VD、VL。2.电容滤波电路实验电路如图3(1)分别用不同电容接入电路，RL先不接，用示波器观察波形，用电压表测VL并记录。(2)接上RL，先用RL=1K，重复上述实验并记录。(3)将RL改为150，重复上述实验。3.并联稳压电路实验电路如图4所示，(1) 电源输入电压不变，负载变化时电路的稳压性能。改变负载电阻RL使负
11、载电流IL=5mA，10mA，15mA分别测量VL，VR，IL，IR，计算电源输出电阻。(2)负载不变，电源电压变化时电路的稳压性能。用可调的直流电压变化模拟220V电源电压变化，电路接入前将可调电源调到10V(模拟工作稳定时)，然后分别调到8V、9V、11V、12V(模拟工作不稳定时)，按表1容测量填表，并计算稳压系数。表1VIVLIR(mA)IL(mA)10V5V5mA5mA8V6V6mA4mA9V7V7mA3mA11V8V8mA2mA12V9V9mA1mA实 验分 析根据示波器图形进展分析半波整流电路：在0时间，V2为正半周即变压器上端为正下端为负。此时二极管承受正向电压面导通，V2通过
12、它加在负载电阻R上，在2 时间，V2为负半周，变压器次级下端为正，上端为负。这时D承受反向电压，不导通，R上无电压。在2时间，重复0 时间的过程，而在34时间，又重复2时间的过程这样反复下去，交流电的负半周就被削掉了，只有正半周通过R，在R上获得了一个单一右向上正下负的电压，如下图，这就达到了整流的目的，但是，负载电压U以与负载电流的大小还随时间而变化，因此，它为脉动直流。单向桥式整流电路分析二极管正极电位高于负极电位或正极电位大于二极管死区电压，二极管导通，导通后通过负载的电流方向不改变，从而在负载上得到极性不变的脉动直流电。1、当vi正半周时变压器T次级线圈3正4负，二极管VD1、VD2导
13、通， VD3、VD4截止负载R上获得单向脉动电流。电流方向：3VD1 负载 VD2 4。2、当vi负半周时变压器T次级线圈4正3负，二极管VD3、VD4导通， VD1、VD2截止负载R上获得单向脉动电流。电流方向：4VD3 负载 VD4 3。电路特点是输出电压脉动小；每只整流二极管承受的最大反向电压也较小；变压器的利用效率高。电容滤波电路电路接入电容前后输出波形比拟根据示波器的波形变化得出电容量越大，滤波效果越好，输出波形越趋于平滑，输出电压也越高。但是，电容量达到一定值以后，再加大电容量对提高滤波效果已无明显作用。因此应根据负载的大小选择最正确电容量。并联稳压电路通过调节输入电路电压可发现，反向电压U较小时，稳压二极管的反向电流很小，U增加到某一值时，反向电流开始急剧增加，稳压二极管的工作状态进入反向击穿区。可以这样说，电压波动稳压电路输入
