试验一直流基本试验.PDFVIP

实验八 交流电路元件参数的测定 一．目的 1．正确掌握交流电流表、电压表、功率相位组合表的用法。 2 ．加深对交流电路元件特性的了解。 3 ．掌握交流电路元件参数的实验测定方法。 二．说明 电阻器、电容器和电感线圈是工程上经常使用的基本元件。在工作频率不高 的条件下，电阻器、电容器可视为理想电阻和理想电容。一般电感线圈存在较大 电阻，不可忽略，故可用一理想电感和理想电阻的串联作为其电路模型。 电阻的阻抗为： Z R 电容的阻抗为：Z j X j C (1 − ) ω C Z r电感线圈的阻抗为：j X=+ r j =+L Z L ω ∠ϕ 电阻器、电容器、电感线圈的参数可用交流电桥等仪器测出，若手头没有这 些设备，可搭建一个简单的交流电路，通过测阻抗算出元件参数值。 1． 三表法 利用交流电流表、交流电压表、相位表（或功率表）测量元件参数称为三表 法。这种方法最直接，计算简便。实验电路如图 1 所示。元件阻抗为 Z U I Z ∠ϕ 对于电阻 U I R U 对于电容I X C C 1 ω 对于电感U I Z ，r Z Xcosϕ ，L Z L ω sinϕ 由已知的电源角频率ω，可进一步确定元件参数。 * U A * W I I U 220V 器 压 调 件 元 ~ V （图1） 36 2 ． 二表法 若手头上没有相位表或功率表，也可只用电流表和电压表测元件参数，这种 方法称为二表法。由于电阻器和电容器可看作理想元件，已知其阻抗角为 0 或 90 度，故用二表法测其参数不会有什么困难。 二表法测电感线圈参数的电路如图 2 所示。图中的电阻R是一个辅助测量元 件。由图 2 可见，根据基尔霍夫电压定律有 ，而 ，其中 U U U + U U U + 1 2 2r L U 和U 为假想电压，分别代表线圈中等效电阻r和电感L 的端电压。各电压相量 r L 关系如图 3 所示，由于电压U 、U 、U 可由电路中测得，故图中小三角形Δaob 1 2 的各边长已知，再利用三角形的有关公式（或准确地画出图 3，由图 3 直接量得） 求出bc边和ac边的长度，即电压U 和U 可求。最后，由式r U I L 、U ωI