实验十二__用三表法测量交流电路等效参数

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1、WORD整理版实验报告一、实验目的1.学会用交流电压表、交流电流表和功率表测量元件的交流等效参数的方法2.学会功率表的接法和使用二、原理说明1.正弦交流激励下的元件值或阻抗值，可以用交流电压表、交流电流表及功率表，分别测量出元件两端的电压U，流过该元件的电流I和它所消耗的功率P，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为三表法，是用以测量50Hz交流电路参数的基本方法。　　计算的基本公式为阻抗的模│Z│=UI电路的功率因数cosφ=PUI等效电阻R＝PI2等效电抗X=│Z│sinφ如果被测元件是一个电感线圈，则有：X=

2、XL=│Z│sinφ=2πfL如果被测元件是一个电容器，则有：X=XC=│Z│sinφ=12πfc2.阻抗性质的判别方法：在被测元件两端并联电容或串联电容的方法来加以判别，方法与原理如下：　　(1)在被测元件两端并联一只适当容量的试验电容,若串接在电路中电流表的读数增大，则被测阻抗为容性，电流减小则为感性。(a)(b)　　　图12-1并联电容测量法图12-1(a)中，Z为待测定的元件，C’为试验电容器。(b)图是(a)的等效电路，图中G、B为待测阻抗Z的电导和电纳，B'为并联电容C’的电纳。在端电压有效值不变的条件下

3、，按下面两种情况进行分析：①设B＋B’＝B"，若B’增大，B"也增大，则电路中电流I将单调地上升，故可判断B为容性元件。②设B＋B’＝B"，若B’增大，而B"先减小而后再增大，电流I也是先减小后上升，如图5-2所示，则可判断B为感性元件。II2参考学习资料WORD整理版IgB2BB’图5-2I-B'关系曲线　　由上分析可见，当B为容性元件时，对并联电容C’值无特殊要求；而当B为感性元件时，B’<│2B│才有判定为感性的意义。B’>│2B│时，电流单调上升，与B为容性时相同，并不能说明电路是感性的。因此B’<│2B│是

4、判断电路性质的可靠条件，由此得判定条件为　　　　　　C’=2Bω　　(2)与被测元件串联一个适当容量的试验电容，若被测阻抗的端电压下降，则判为容性，端压上升则为感性，判定条件为1ωC’<│2X│式中X为被测阻抗的电抗值，C’为串联试验电容值，此关系式可自行证明。　　判断待测元件的性质，除上述借助于试验电容C'测定法外还可以利用该元件电流、电压间的相位关系，若i超前于u，为容性；i滞后于u，则为感性。三、实验设备序号名称型号与规格数量备注1交流电流表1D37-12交流电压表1D38-13单相功率表1D34-24自耦调压

5、器1DG015电容负载4.7μF450V1DG096电感线圈40W日光灯配用1DG097白炽灯25W/220V3DG08四、实验内容　　测试线路如图12-3所示1.按图12-3接线，并经指导教师检查后，方可接通市电电源。2.分别测量15W白炽灯(R)，40W日光灯镇流器(L)和4.7μf电容器(C)的等效参数。要求R和C两端所加的电压为220V，L中流过电流小于0.4A。3.测量L、C串联与并联后的等效参数。4.用并接试验电容的方法来判别LC串联和并联后阻抗的性质。计算所需的电容大小：参考学习资料WORD整理版并联电

6、容大小0μF1μF2.2μF4.7μFL与C串联时电流--0.320.340.36L与C并联时电流0.160.120.15--因此，L与C串联时为容性，L与C并联时为感性5.观察并测定功率表电压并联线圈前接法与后接法对测量结果的影响。A.前接法：被测阻抗测量值计算值电路等效参数U(V)I(A)P(W)COSZ(Ω)COSΦR(Ω)L(mH)C(μF)25W白炽灯2200.0613.31.003666.71.003694.4----电感线圈L2000.3714.10.19540.50.19103.01689.1--电容

7、器C2200.330.00.00666.70.000.0--4.8L与C串联2200.7156.70.36309.90.36112.5--11.0500.3210.90.63156.30.68106.4--27.8L与C并联2200.1418.30.601571.40.59933.74023.4--B.后接法：被测阻抗测量值计算值电路等效参数U(V)I(A)P(W)COSZ(Ω)COSΦR(Ω)L(mH)C(μF)25W白炽灯2200.0613.51.003666.71.023750.0----电感线圈L2000.3

8、714.70.19540.50.20107.41686.3--电容器C2200.330.00.00666.70.000.0--4.8L与C串联500.111.30.63500.02.261130.0----L与C并联2200.1419.30.601571.40.63984.73898.2--五、实验注意事项　　1.本实验直接用市电220V交流电