项目 U(V) I(A) P0(W) PR(W) R0(Ω) RL(Ω) L(mH) 数值 2、测量未并联电容时的功率因数。
按8-1图接线,接通电路电源,记录电流表、电压表和功率表的读数,计算照明电路未并联电容时(电路中所有电容全部开路)的功率因数,记入表格中。 项目 数值 U(V) I(A) P0(W) cos? 3、分别测量并进元件组上电容时功率因数(依次递加并进)。
在步骤2的基础上依次递加并进电容元件组,记录电流表、电压表和功率表的读数,计算照明电路并联电容时的功率因数,记入表格中。
项目 并进一组电容 并进二组电容 并进三组电容 并进四组电容 U(V) I(A) P0(W) cos? 4、比较C?P(tg??tg?1)/(U2?)所计算的C与元件组上所示电容量。 六、实验注意事项
1、实验前调压器应在零位,线路接好经检查后,方能接通电源,调压到220V即可。
2、注意功率表电流线圈和电压线圈不要接错,电流线圈要和负载串联,电压线圈则要和所检测的负载并联。 七、预习要求
1、提高电路的功率因数是否就是将负载的功率因数提高了? 2、提高功率因数的意义在哪里? 八、实验报告
1、按照实验步骤整理、归纳实验数据,并计算出相应的结果。 2、心得和体会。
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实验九 RLC串联谐振电路的研究
实验学时数:2学时 实验类型:验证性 实验要求:选做 一、实验目的
1、学习用实验方法测试RLC串联谐振电路的幅频特性曲线。
2、加深理解电路发生谐振的条件、特点,掌握电路品质因数Q的物理意义及其测定方法 二、实验原理说明
1、如图9-1所示的RLC串联电路中,当正弦交流信号的频率f改变时,电路的感抗、容抗随之而变,电路中的电流也随之而变。取电路电流I作为响应,当输入电压Ui维持不变时,在不同信号频率的激励下,测出U0之值,则I=U0/R,然后以f为横坐标,以I 为纵坐标,绘出光滑的曲线即为电流I的幅频特性,如图9-2所示。
2、在f?f0?1图9-1 图9-2
处(XL=XC)时,即幅频特性曲线尖峰所在的频率点,
2?LC该频率称为谐振频率,此时电路呈纯阻性,电路阻抗的模为最小,在输入电压Ui为定值时,电路中的电流达到最大值,且与输入电压同相位,从理论上讲,此时Ui=UR=U0, UL=UC=QUi
式中的Q为电路的品质因数。 3、电路品质因数的两种测量方法
UU① 根据公式Q?L?C 测定
U0U0UC与UL分别谐振时电容器C和电感线圈L上的电压 ② 通过测量谐振曲线的通频带宽度 ?f?fh?fl
f0再根据Q? 求出Q值。
fk?flf0为谐振频率,fh和 fl 是失谐时,幅度下降到最大值的0.707倍时的上、
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下限频率。
Q值越大,曲线越尖锐,通频带越窄,电路的选择性越好,在恒压源供电时,电路的品质因数、选择性与通频带只决定于电路本身的参数,而与信号源无关。 三、实验设备
1.函数信号发生器 2.双踪示波器 3.交流毫伏表 4.谐振电路实验电路板 四、实验内容 1、实验电路
N 1
图9-3 2、实验步骤
【1】 按图9-3组成监视、测量电路。调节信号源输出电压为1V正弦信号
(保持不变),用交流毫伏表测电压,用示波器监视信号源输出
【2】 找出电路的谐振频率f0,其方法是:将交流毫伏表跨接在电阻R两端,
令信号源频率由小逐渐变大(注意维持信号幅值不变),当U0的读数最大时,读出频率计上的频率值即为谐振频率f0,并测量U0、UL0 、UC0之值(注意及时更换毫伏表的量值)。
【3】 在谐振点两侧,应先测出下限频率和上限频率及相对应的电压值,然
后逐点测出不同频率下的U0、UL 、UC。记入表格中。
f(KHz) uiiC N2L+uON1或N2RU0(V) UL(V) UC(V) Ui=1V,R=330Ω,f0= ,Q= ,fh-fl= 【4】 改变电阻值,重复步骤2、3的测量过程,记入表格中。
f(KHz) 28
U0(V) UL(V) UC(V) Ui=1V,R=2.2KΩ,f0= ,Q= ,fh-fl= 五、实验注意事项
1、测试频率点的选择应在靠近谐振频率附近多取几点,在变换频率测试前,应调整信号输出幅度(用示波器监视输出幅度),使其维持在1V输出。
2、在测量UC和UL时,应及时更换毫伏表的量限,而且在测量UL与UC时毫伏表的“+”端接C与L的公共点,其接地端分别触及L和C的近地端N2和N1。
3、实验过程中交流毫伏表电源线采用两线插头。 六、预习要求
1、根据实验电路板给出的元件参数值,估算电路的谐振频率。 2、电路中R的数值是否影响谐振频率,
3、如何判断电路是否发生谐振,测试谐振点的方案有哪些? 七、实验报告
1、根据实验观测数据,绘出不同Q值时的三条幅频特性曲线。
2、计算出通频带与Q值,说明不同R值时对电路通频带与品质因数的影响。 3、对两种不同的测Q值的方法进行比较,分析误差原因。
4、 谐振时,比较输出电压U0与输入电压Ui是否相等?试分析原因。 5、通过本实验,总结、归纳串联谐振电路的特性。
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实验十 三相负载实验
实验学时数:2学时 实验类型:验证性 实验要求:选做 一、 实验目的
1、学会负载的星形连接和三角形连接 2、学会三相交流电功率的测量
3、验证对称负载作星形连接时,负载线电压和负载相电压的关系 二、 实验原理图
三、 实验设备
1.三相负载 2.交流电压表 3.交流电流表 4.电路实验台 四、 实验内容 (一)、负载作星形连接
负载对称时,测负载相电压UA,UB,UC,线电压UAB,UBC,UCA,相电流IA,IB,IC,中线电流IN以及两中性点电压UOO’和总功率P。 负载不对称时,中线接通,重复测量内容1中的各量。
负载不对称时,取掉中线,重复测量内容2中的各量,比较2和3,明确中线的作用。
(二)、负载作三角形连接。
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1、负载对称,测负载的相电压和线电压,相电流和线电流,以及负载的总功率PΔ。
2、使负载不对称时,重复内容1中各项测量。 3、由1、2明确三相三线制功率测量方法。
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