七、实验报告
1.根据实验数据，完成各项计算。 2.完成预习思考题1、2的任务。
3.根据实验内容5的观察测量结果，分别作出等效电路图，计算出等效电路 参数并判定负载的性质。 4.心得体会及其他。
第二部分：日光灯电路及其功率因数提高 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。
3.理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。
二、原理说明 图 5-6 RC串联电路 1.在单相正弦交流电路中，用交流电流表测得各支路的电流值， 用交流电压表测得回路各元件两端的电压值，它们之间的关系满足相量形式的基尔霍夫定律，即ΣI＝0和ΣU＝0 。 2.图5-6所示的RC串联电路，在正弦稳态信号U的激励下，UR与UC保持有90o的相位差，即当R阻值改变时，UR的相量轨迹是一个半园。U、UC与UR三者形成一个直角形的电压可改变φ角的大小，从而达到移相 的目的。
3.日光灯线路如图5-8所示，图中 A 是日光灯管，L 是镇流器， S是启辉器，是补偿电容器，用以改善电路的功率因数（cosφ值）。有关日光灯的工作原理请自行翻阅有关资料。
图 5-8 日光灯线路
21
LACSIRUjXcURUcURIφUUc三角形，如图5-7所示。R值改变时， 图 5-7 RC串联电路相量图
220V三、实验仪器及设备 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 名称 交流电压表 交流电流表 功率表 自耦调压器 镇流器、启辉器 日光灯灯管 电容器 白炽灯及灯座 电流插座 与40W灯管配用 40W 型号与规格 0～450V ０～5A 数量 1 1 1 1 各1 1 备注 D33 D32 D34 DG01 DG09 屏内 DG09 DG08 DG09 1μF,2.2μF,4.7μF/500V 各1 220V，15W 1~3 3 四、实验内容与步骤
经指导教师检查后，接通实验台电源， 将自耦调压器输出( 即U)调至220V。记录U、UR、UC值，验证电压三角形关系。
测 量 值 U（V） UR（V） UC（V） 计 算 值 U’（与UR，UC组成Rt△） △U=U’－（U’=UR?UC） 221.按图5-6 接线。R为220V、15W的白炽灯泡，电容器为4.7μF/450V。
U（V） △U/U（%） 2.日光灯线路接线与测量。 220V *V*WAir,LL
图 5-9 日光灯线路接线与测量
22
按图5-9接线。经指导教师检查后接通实验台电源，调节自耦调压器的输出，使其输出电压缓慢增大，直到日光灯刚启辉点亮为止，记下三表的指示值。然后将电压调至220V，测量功率P， 电流I， 电压U，UL，UA等值，验证电压、电流相量关系。 测 量 数 值 启辉值 计算值 P(W) Cosφ I(A) U(V) UL(V) UA(V) r(Ω) Cosφ 正常工作值
3.并联电容──电路功率因数的改善。按图5-10组成实验线路。
iic 图 5-10 并联电容──电路功率因数的改善 经指导老师检查后，接通实验台电源，将自耦调压器的输出调至220V，记录功率表、电压表读数。通过一只电流表和三个电流插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量。数据记入下页表中。 五、实验注意事项
1.本实验用交流市电220V，务必注意用电和人身安全。 2.功率表要正确接入电路。
3.线路接线正确，日光灯不能启辉时， 应检查启辉器及其接触是否良好。 电容测 量 数 值 计 算 值 值 (μF) P(W) 0 1 2.2 4.7
23
COSφ U(V) I（A） IL(A) IC(A) I’(A) Cosφ 六、预习思考题
1.认真预习教材中的有关章节，了解日光灯的启辉原理。
2.在日常生活中，当日光灯上缺少了启辉器时， 人们常用一根导线将启辉器的两端短接一下，然后迅速断开，使日光灯点亮（DG09实验挂箱上有短接按钮，可用它代替启辉器做一下试验。）或用一只启辉器去点亮多只同类型的日光灯，这是为什么？
3.为了改善电路的功率因数，常在感性负载上并联电容器， 此时增加了一条电流支路，试问电路的总电流是增大还是减小，此时感性元件上的电流和功率是否改变？
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.完成数据表格中的计算，进行必要的误差分析。
2.根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图， 验证相量形式的基尔霍夫定律。
3.讨论改善电路功率因数的意义和方法。 4.装接日光灯线路的心得体会及其他。
24
实验六 耦合电感与变压器
一、实验目的
1.观察交流电路中的互感现象。
2.学会互感电路同名端、互感系数的测定方法。 二、实验原理
1.判断互感线圈同名端的方法 (1)直流法
如图6-1所示，当开关S闭合瞬间，若毫安表的指针正偏，则可断定“1”、“3”为同名端；指针反偏，则“1”、“4”为同名端。 (2)交流法
如图6-2所示，将两个线圈N1和
i1A1N2的任意两端（如2、4端）联在一起，在其中的一个线圈（如N1）两端加一个
1低压交流电压，另一线圈开路，（如N2），u用交流电压表分别测出端电压U13、U12则1、3是同名端；若U13是两绕组端
压之和，则1、4是同名端。 2.两线圈互感系数M的测定
如图6-2，在N1侧施加低压交流电压U1，N2侧开路，测出I1及U2，根据互感电势E2M≈U20＝ωMI1，可算得互感系数为
M?U2N12V3N24u2和U34。若U13是两个绕组端压之差， 图 6-1 直流法判断互感线圈同名端
Vi1A13ωI1N1u1N2u2 43.耦合系数k的测定 2两个互感线圈耦合松紧的程度可用 图 6-2交流法判断互感线圈同名端
耦合系数k来表示 K?M/L1L2
如图6-2，先在N1侧加低压交流电压U1，测出N2侧开路时的电流I1；然后再在N2侧加电压U2，测出N1侧开路时的电流I2，求出各自的自感L1和L2，即可算得k值。
25