交流等效参数的测定.ppt

实验十三元件交流等效参数的测定 综合性实验 实验任务 测定某部分电路或元件的交流等效参数。 可采用用三表法。 等效参数包括阻抗类型及其具体参数大小。 实施方案 实验分两步： 1. 用三表法测量电路阻抗有关参数； 2. 用并联试验电容法判定电路阻抗性质。 * 用串联试验电容法判定电路阻抗性质。 * 用串联小电阻与示波器结合观测电压与电流相位关系判定阻抗 性质。 注意：用并联电容法最简单，但对试验电容的选取有要求，生活中常用并联适当电容的方法提高荧光灯电路功率因数，因感性电路并联电容会出现阻抗极小值。 原理简述 1. 三表法测量电路等效参数 正弦交流信号激励下的元件值或阻抗值，可用交流电压表、交流电流表及功率表分别测量元件两端的电压U、流过该元件的电流I及其所消耗的功率P，然后计算等效参数，此即三表法，是测量50Hz交流电路参数的基本方法。 2. 判定阻抗性质 可用在被测元件两端并联电容的方法来判别阻抗性质。适当选取一组电容器，若串接在电路中的电流表读数单调增大，则被测阻抗为容性，否则为感性。 实验设备 实验内容 测试线路如图示,按图接线，先将调压器调至0V,方可接通市电电源。分别测15W白炽灯(R)、30W日光灯、镇流器(L) 和4.7μF电容器(C)的等效参数 测量电路阻抗等效参数 判定电路阻抗性质 第二步：用并联试验电容法判定阻抗性质 在原电路中负载两端并联一组试验电容法判别负载性质。 实验线路中可不接功率表，按下表内容进行测量和记录。 判定电路阻抗性质* 第二步*：根据相位关系判定阻抗性质 拆除原电路中的电源和功率表，以信号发生器输出的50Hz正弦波为激励源，并在负载后串入一小电阻，示波器 接入激励源和小电阻电压，观测激励电压与电路电流的相位关系即可判定阻抗性质。 试问：1.串入小测试电阻会改变电路的性质吗？说明原因。 2.为何可以小电阻的电压代替电路电流接入示波器？ 3.为何用信号发生器输出50Hz正弦波，而不可直接 用调压器 输出一小电压来做激励源？ 实验注意事项 1. 本实验采用市电220V交流电源供电， 注意人身安全。 2. 自耦调压器在接通电源或者调节前，应将其手柄置在零位上， 3. 用示波器判断阻抗性质时，激励源需采用信号发生器，不可直接市电或交流电。 4.实验所用功率表为智能交流功率表，其电压接线端应与负载并联，电流接线端应与负载串联。 实验报告 1、根据三表法测得的数据，计算cosφ。 2、由接入不同测试电容时，总结总电流的变化规律来判定不同负载下电路的阻抗性质。 3、画出表中某种状态下电路的电流相量图，并根据电流相量图说明并联不同容量的电容器后电路的性质是否改变。 思考题 1、单相电路中，功率表测得的是：a.总功率，b无功功率，c有功功率，d都可以。 2、结合照明电路原理，请问荧光灯照明电路是何种性质？验证之。 3、结合测试条件，试问感性电路中，如何提高电路的功率因数？ 4、实验中需要监测电流防止过流，交流电路中，结合电路阻抗变化说明原因。 * * 1 双踪示波器 10* 1 50Hz正弦波 信号发生器 9* 3 15W/220V 白炽灯 8 1 4.7μF/500V 电容器 7 1 30W日光灯配用 镇流器 5 1 0～380V 自耦调压器 4 1 单相 功率表 3 1 0～5A 交流电流表 2 1 0～500V 交流电压表 1 数量 型号与规格 名称 序号 220 L、C并联 220 L、C串联 220 15W灯 cosφ测量值 P（W） IR（A） U（V） 接入阻抗Z 第一步：三表法测量等效参数 按下表所列顺序在负载Z处接入不同元件,将电源电压调到220V。读取电压表的读数U、电流表的读数I、功率表的读数P和cosφ，将各数据记入表中 L、C并联 L、C串联 15W灯 C L R cosφ Z 电路等效参数 计算值 接入 阻抗Z