电工学实验2011 - 图文

根据图示电压的参考方向，用直流数字电压表分别测量UAB、UBC、UCD、UDE、UEF、UFA、UAD的数值，将正确的数值记入数据表2-2中，对各回路验证∑U＝0。

表2—2 测量数据 UAB UBC UCD UDE UEF UFA UAD 回路ABCDA 验证∑U＝0 回路ADEFA 回路FBCEF （三）验证叠加原理 1．E1电源单独作用

将开关S1投向E1侧，开关S2投向短路侧，开关S3投向电阻侧，用直流电压表和毫安表（接电流插头）测量各支路电流及各电阻元件两端的电压，数据记入表格2-3中。

2．Ｅ2电源单独作用

将开关S1投向短路侧，开关S2投向Ｅ2侧，S33．Ｅ1和Ｅ2共同作用

将开关S1投向E1侧，开关S2投向Ｅ2侧，S3

表2—3 测量项目 实验内容 E1单独作用 E2单独作用 结论：

4．非线性电路

将Ｒ5换成一只二极管1N4007（即将开关S3投向二极管侧），使电路成为非线性电路，重复1～3的测量过程，数据记入表2—4

测量项目 实验内容 E1单独作用 E2单独作用 结论：

E1 (V) E2 (V) I1 mA I2 mA I3 mA UAB UCD UAD (V) (V) (V) UDE (V) UFA (V) E1, E2共同作用 表2—4 E1 (V) E2 (V) I1 mA I2 mA I3 mA UAB (V) UCD (V) UAD (V) UDE (V) UFA (V) E1, E2共同作用

5. 线性电路的比例性原理（即齐次性原理）实验

用E2单独作用于线性电路，即S1打向右端、S2打向右端、S3打向上端，将E2分别调到12V和16V，测量表2-5中数据，验证齐次性原理。

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表2-5 E2＝12V E2＝18V E2(V) 12 18 1.5 I1（mA） I2（mA） I3（mA） UAB(V) UAD(V) E2＝18V测量值 E2＝12V测量值结论：

五．实验注意事项

1．所有需要测量的电压值，均以电压表测量的读数为准，不以电源表盘指示值为准。

2．防止电压源两端碰线短路。电流表用电流插头插入插座中测量电流，电流的“+”、“-”号用电压表来确定，电压表并联在待测元件两端测取电压值，电压的“+”、“-”号直接从电压表上读取。

根据图2-1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量

叠加原理中E1、E2分别单独作用时，在实验中应如何操作？

实验电路中，若有一个电阻器改为二极管，试问叠加原理的叠加性与齐次性还成立吗？为什么？

七．实验报告

1．根据实验数据，验证

KCL

2．根据实验数据，选定实验电路中的任一个闭合回路，验证KVL的正确性。

3．根据实验数据表格，进行分析、比较、归纳、总结实验结论，即验证线性电路的叠加性与齐次性。 4

5．心得体会及其他

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实验三 单相交流电路

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方法及各元件的作用

3．理解提高电路功率因数的意义，并掌握提高功率因数的方法。 4．掌握测量交流电路参数（等效电阻R和电感L）的方法。

二．原理说明

１．在单相正弦交流电路中，用交流电流表则得各支路的电流值，用交流电压表测得回路各元件两端

?I?0

?

?U?0

?２．如图3-1所示的ＲL串联电路，在正弦稳态电压U的激励下，UR与IRL同相，UL与IRL相位相差900，UR与UL的相量和等于U，所以UR、UL、U三者形成一个直角三角形，称为电压三角形。U与I的夹角为φ，COSφ为电路的功率因数。对于感性负载，为了提高功率因数，给它并联一个电容即可，图3-1中接通开关S就可提高电路的功率因数。图3-2所示是以电流IRL为参考相量时电压相量图。图3-3所示是以总电压为参考相量时电流相量图。

?I

+ ??IRL + S R L - + ?-

IC ??U?U-

IC C ?UR UL

U?UL ?? ?1 I ??UR

?IRL

?IRL

?图3-1 RL串联电路 图3-2 电压相量图 图3-3 电流相量图

３．日光灯线路如图3-4所示，图中R是日光灯管，Ｌ是镇流器，S2是启辉器，Ｃ是补偿电容器，用以提高电路的功率因数（cosφ值）。有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。在实验电路中测出有功功率P、总电压U、总电流I，则有功率因数为：cos???P UI*U + *I I IRL + ??L UL - W U- ?IC C1 C2 ?+ ?S2

S1 C3 UR R -

图3-4 日光灯电路

三．实验设备

1．交流电压、电流、功率及功率因素表各1。

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2．EEL—173．32

1 接通实验台上总电源，按下“闭合”按钮，调节三相自耦调压器，使三相电源的相电压为220V（用交流电压表测量），经指导教师确认后，按下“断开”按钮，暂时断开三相电源。

2 按图3—4连接线路，经指导教师检查后，按下“闭合”按钮开关，使日光灯接通220V交流电源，改变开关S1的位置，在补偿电容分别为0μF、1μF、2μF、4μF时测量有功功率P，总电流Ｉ、镇流器及灯管电流IRL、电容器电流IC、总电压U、镇流器电压UL、灯管电压UR及功率因数COSφ，填入表3-1中，验证电压、电流相量关系。并计算功率因数COSφ。 表3-1 测 量 数 值 电 容 0μF 1μF 2μF 4μF

P(W) I（A） IRL（A） IC（A） U (V) UL(V) UR(V) cos? 计算值 cos? 五．实验注意事项

1 功率表要正确接入电路，电流线圈一定要串联在电路中，电压线圈一定要并联在电路中，否则可能烧坏功率表。

2 电路接线正确，日光灯不能启辉时，应检查启辉器及其接触是否良好。 3 电路连接完成后一定要经过指导教师检查后，方可接通电源。

六．预习思考题

１．参阅课外资料，了解日光灯的工作原理。

２．在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时，人们常用一导线将启辉器的两端短接一下，然后迅

３．为了提高电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器，此时增加了一条电流支路，试问电路的

４．提高线路功率因数为什么只采用并联电容器法，而不用串联法？所并的电容器是否越大越好？

七．实验报告

1．根据实验数据，绘出电压U、UR、UL的相量图。以总电压U为参考相量，画出电容为4μF时，U、I、IRL、IC的相量图。

2．利用无补偿电容时的测量值，即有功功率P、电压（U、UL、UR）、电流I的数据，计算电路中的总等效电阻R、日光灯管的等效电阻R1、镇流器的等效电阻R2、镇流器的等效电感L。

3．讨论提高

4．装接日光灯线路的心得体会及其他。

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