正弦穩(wěn)態(tài)交流電路相量的研究

一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>１．研究正弦穩(wěn)態(tài)交流電路中電壓、電流相量之間的關(guān)系?
２．掌握ＲＣ串聯(lián)電路的相量軌跡及其作移相器的應(yīng)用。?
３．掌握日光燈線路的接線。?
４．理解改善電路功率因數(shù)的意義并掌握其方法。?
二．原理說(shuō)明
１．在單相正弦交流電路中，用交流電流表測(cè)得各支路中的電流值，用交流電壓表測(cè)得回路各元件兩端的電壓值，它們之間的關(guān)系滿(mǎn)足相量形式的基爾霍夫定律，即

２．如圖１５—１所示的ＲＣ串聯(lián)電路，在正弦穩(wěn)態(tài)信號(hào)的激勵(lì)下，保持有９０°的相位差，即當(dāng)阻值Ｒ改變時(shí)，的相量軌跡是一個(gè)半園，,，三者形成一個(gè)直角形的電壓三角形。Ｒ值改變時(shí)，可改變?chǔ)战堑拇笮。瑥亩_(dá)到移相的目的。

３．日光燈線路如圖15—3所示，圖中Ａ是日光燈管，Ｌ是鎮(zhèn)流器，Ｓ是啟輝器，Ｃ是補(bǔ)償電容器，用以改善電路的功率因數(shù)（cosφ值）。有關(guān)日光燈的工作原理請(qǐng)自行翻閱有關(guān)資料。

三．實(shí)驗(yàn)設(shè)備

1．交流電壓、電流、功率、功率因素表

2．調(diào)壓輸出?

3．EEL—17組件（或EEL—52組件、EEL—55組件），30Ｗ鎮(zhèn)流器，400V／4μＦ電容器，電流插頭，40Ｗ/220Ｖ白熾燈

4．30Ｗ日光燈?

四．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1．用兩只220Ｖ，40Ｗ的白熾燈泡和３０Ｗ的日光燈電容器組成如圖15—1所示的實(shí)驗(yàn)電路，按下閉合按鈕開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)調(diào)壓器至220Ｖ，驗(yàn)證電壓三角形關(guān)系?

2．日光燈線路接線與測(cè)量?

按圖15—2組成線路，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后按下閉合按鈕開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器的輸出，使其輸出電壓緩慢增大，直到日光燈剛啟輝點(diǎn)亮為至，記下三表的指示值。然后將電壓調(diào)至220Ｖ，測(cè)量功率Ｐ，電流Ｉ，電壓 等值，驗(yàn)證電壓、電流相量關(guān)系。

五．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
１．功率表要正確接入電路，讀數(shù)時(shí)要注意量程和實(shí)際讀數(shù)的折算關(guān)系。?
２．線路接線正確，日光燈不能啟輝時(shí)，應(yīng)檢查啟輝器及其接觸是否良好。

六．預(yù)習(xí)思考題
１．參閱課外資料，了解日光燈的啟輝原理?
２．在日常生活中，當(dāng)日光燈上缺少了啟輝器時(shí)，人們常用一導(dǎo)線將啟輝器的兩端短接一下，然后迅速斷開(kāi)，使日光燈點(diǎn)亮；或用一只啟輝器去點(diǎn)亮多只同類(lèi)型的日光燈，這是為什么？?
３．為了提高電路的功率因數(shù)，常在感性負(fù)載上并聯(lián)電容器，此時(shí)增加了一條電流支路，試問(wèn)電路的總電流是增大還是減小，此時(shí)感性元件上的電流和功率是否改變？?
４．提高線路功率因數(shù)為什么只采用并聯(lián)電容器法，而不用串聯(lián)法？所并的電容器是否越大越好？

七．實(shí)驗(yàn)報(bào)告
１．完成數(shù)據(jù)表格中的計(jì)算，進(jìn)行必要的誤差分析。?
２．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別繪出電壓、電流相量圖，驗(yàn)證相量形式的基爾霍夫定律。
３．討論改善電路功率因數(shù)的意義和方法。?
４．裝接日光燈線路的心得體會(huì)及其他。