【正文】 W??UVW圖 2 5 6三相對稱負(fù)載AVABCABCABCABC(c)(b)( a ) ( ｄ)圖 136 45 3．測量功率時為什么在線路中通常都接有電流表和電壓表？ 4．為什么有的實(shí)驗需將三相電源線電壓調(diào)到 380Ｖ，而有的實(shí)驗要調(diào)到 220Ｖ？ 七．實(shí)驗報告要求 1．整理、計算表 25－ 表 25－ 2和表 25－ 3的數(shù)據(jù)，并和理論計算值相比較； 2．總結(jié)、分析三相電路功率測量的方法。 六．預(yù)習(xí)與思考題 1．復(fù)習(xí)二瓦特表法測量三相電路有功功率的原理。 更換三相負(fù)載性質(zhì)，圖 (a)中的‘三相對稱負(fù)載’分別按圖 (ｃ )、圖 (ｄ )連接，按表 25— 3的內(nèi)容進(jìn)行測量、計算，并將數(shù)據(jù)記入表中。 表 13— １ 三相四線制負(fù)載星形聯(lián)接數(shù)據(jù) 負(fù) 載 情 況 開 燈 盞 數(shù) 測 量 數(shù) 據(jù) 計算值 Ａ相 B相 C相 PA(W) PB (W) PC (W) Ｐ (W) Y0 接對稱負(fù)載 3 3 3 Y0 接不對稱負(fù)載 1 2 3 2．三相三線制供電，測量三相負(fù)載功率 （ 1）用二瓦特表法測量三相負(fù)載‘Ｙ’連接的三相功率，實(shí)驗電路如圖 13－ 5(a)所示，圖中‘三相燈組負(fù)載’見圖 (ｂ )，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，接通三相電源，調(diào)節(jié) 三相調(diào)壓器的輸出，使線電壓為 220Ｖ，按表 13— （ 2）將三相燈組負(fù)載改成‘Δ’接法，如圖 (ｃ )所示，重復(fù)（１）的測量步驟，數(shù)據(jù)記入表 13— ２中。經(jīng)指導(dǎo)教師檢查后，接通三相電源開關(guān)，將調(diào)壓器的輸 出 由０調(diào)到 380Ｖ（線電壓），按表 13— １的要求進(jìn)行測量 及計算，將數(shù)據(jù)記入表中。功率表讀數(shù) ?sinW ll IU? ，其中 ? 為負(fù)載的阻抗角，則三相負(fù)載的無功功率 W3?Q 。 2．三相三線制供電 三相三線制供電系統(tǒng)中，不論三相負(fù)載是否對 稱，也不論負(fù)載是 ‘Ｙ’接還是‘Δ’接，都可用二瓦特表法測量三相負(fù)載的有功功率。 五、實(shí)驗設(shè)備 示波器 1 臺 500 型萬用表 1 臺 數(shù)字萬用表 1 臺 電工、模擬、數(shù)字三合一實(shí)驗臺及組件 一階電路參數(shù) 41 42 1W??2W??L1L2L3圖 2 5 2三相負(fù)載圖 132 1W??L1L2L3圖 253三相對稱負(fù)載圖 133 實(shí)驗十三 一．實(shí)驗?zāi)康? 1．學(xué)會用功率表測量三相電路功率的方法； 2．掌握功率表的接線和使用方法。 2．用坐標(biāo)紙在同一坐標(biāo)系中繪制輸入、輸出波形曲線，并在圖中標(biāo) 出輸入、輸出電壓的幅值。 ， T=（滿足 T≥ 10τ） 用一個 R=10KΩ的電阻和電容設(shè)計一階微分電路，用示波器觀察畫出輸入、輸出電壓波形，并測量輸入、輸出電壓的幅值 。用示波器觀測并畫出輸入電壓和電容兩端電壓波形，測量出時間常數(shù) 并與理論值比較。 40 實(shí)驗十二 一階 RC電路的設(shè)計 一 、實(shí)驗驗?zāi)? 1. 學(xué)習(xí)使用示波器觀察一階 RC 電路響應(yīng)； 2 .掌握測定一階 RC 電路時間常數(shù)的方法； 3. 掌握微分電路和積分電路的設(shè)計及電路特性。 2．用實(shí)驗測得的數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象，總結(jié)三相四線制供電系統(tǒng)中中線的作用。必須嚴(yán)格遵守先接線后通電，先斷電后拆線的實(shí)驗操作原則。 圖 92 角接負(fù)載實(shí)驗電路 五、注意事項 1．本實(shí)驗的電源電壓較 高，實(shí)驗時要注意人身安全，不可接觸導(dǎo)電部件，防止意外事故的發(fā)生。實(shí)驗過程中注意觀察中線的作用。 三、實(shí)驗儀器設(shè)備 500 型萬用表 1 臺 數(shù)字萬用表 1 臺 電工、模擬、數(shù)字三合一實(shí)驗臺及組件 四、實(shí)驗內(nèi)容 1．負(fù)載接成星形 按圖 91 接線，分對稱（每相均開三盞燈）、不對稱（三相負(fù)載分別為 3 盞燈）、有中線、無中線四種情況測量線電壓、線電流、相電壓、相電流和中線電壓、中線電流。 （ 2）三相四線制：由于中線起均壓作用，所以不論負(fù)載對稱與否， 3LPUU? ，但二者的中線電流不同，負(fù)載對稱時， 0NI ? ；不對稱時， 0NI ? 。 二、原理說明 1．三相負(fù)載 Y形接法 （ 1）三相三線制：不論負(fù)載對稱與否，線電流等于相電流，即 IL=IP。 2．通過實(shí)驗驗證對稱負(fù)載做 Y 接和 Δ接時，負(fù)載的線電壓和相電壓，線電流和相電流間的關(guān)系。 六、實(shí)驗報告 1．根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，繪制并聯(lián)諧振電路的諧振曲線。 2．為了使諧振曲線的頂點(diǎn)繪制精確，可以在諧振頻率附近多選幾組測量數(shù)據(jù)。 表 82 測 量 值 )(HZf U（ v） 36 計 算 值 0/ff 0/ ABAB UU 4．觀測電流和電壓的相位關(guān)系 保持信號源輸出電壓不變，分別選取 )( 101 fff ? ， 0f ， )( 022 fff ? 三個實(shí)驗點(diǎn)，用示波器觀察并描繪 rU. 和 .U 的波形。 2．驗證諧振電路的特點(diǎn) 保持信號源的輸出電壓不變，測量在諧振點(diǎn)0ff? 時， 2, 11 rRr UUU 和 ABU 填入表 81 中。 4．電壓、電流的相位關(guān)系 在 RL 和 C 并聯(lián)電路中，當(dāng)電納 LC BB ? ，電路是容性，總電流 .I 超前總電壓 .U ；當(dāng)CL BB ? 時，.U 與 .I 同相，電路處于諧振狀態(tài)；當(dāng)LC BB ? 時，電路呈感性，.I 滯后于 .U 。 3．諧振曲線 在 RL 和 C 并聯(lián)諧振電路中，圖 82 中當(dāng)輸出電壓一定時， ABU 隨信號源的輸出頻率的改變而發(fā)生變化的曲線稱為電壓諧振 曲線，如圖 83。 （ 2）電路中總電流最小，且與外施電源電壓同相。 若 CLR /?? （或 Q1）時，可認(rèn) 為該諧振頻率與串 聯(lián)諧振電路的 諧振頻率近似 相等， 即LCf ?2/10 ? 。 利用示波器觀測并聯(lián)諧振電路中電壓和電流的相互關(guān)系。 2．根據(jù)電路參數(shù)及表 71中數(shù)值，分析是否滿足 RCL UUQUUU ??? ,，為什么？ 34 實(shí)驗十 并聯(lián)諧振 一、實(shí)驗?zāi)康? 觀察諧振現(xiàn)象，加深對并聯(lián)諧振電路特點(diǎn)的理解。 3．毫伏表測量電壓時要防止超過量限，變換檔位后要及時校對指針零點(diǎn)。 五、注意事項 1．諧振曲線的測定要在電源電壓 保持不變的條件下進(jìn)行，因此，信號發(fā)生器改變頻率時應(yīng)對其輸出電壓及時調(diào)整。改變 R或 C的參數(shù)，重復(fù)該測量。（注意：每次改變頻率后，都應(yīng)保持信號源的輸出電壓不變，否則會影響實(shí)驗的準(zhǔn)確性。 2．驗證諧振電路特點(diǎn) 保持信號發(fā)生器的輸出電壓不變，測量在諧振頻率 0f 下，RU 、 LU 和 CU 的值填入表 71。為了便于使電流諧振曲線具有普遍、直觀的特點(diǎn)，常以 0/II 作為縱坐標(biāo) 0/ff 作為橫坐標(biāo)，即可畫出串聯(lián)諧振電路的通用諧振曲線，如圖 73 32 Q 為電路的品質(zhì)因數(shù)，它是電路的參數(shù)確定的，即 )/(/ 00 RCWIRLWQ ?? 4．電壓電流的相位關(guān)系 當(dāng)電源頻率低于諧振頻率 時，電路呈容性（ )LC XX ? ， i超前于 u ；當(dāng)電源頻率等于諧振頻率時，電路為電阻性，此時 CL XX ? ， i 和 u 同相；當(dāng)電源頻率高于諧振頻率時，電路呈感性，此時 CL XX ? ， u 超前于 i。 （ 3）電容電壓與電感電壓大小相等，相位相反，是電源電壓的 Q 倍。此時，電路發(fā) 生串聯(lián)諧振。 3． 利用示波器觀測串聯(lián)諧振電路中電壓和電流的相互關(guān)系。 31 實(shí)驗九 串聯(lián)諧振 一、實(shí)驗?zāi)康? 1． 觀察諧振現(xiàn)象，加深對串聯(lián)諧振電路特點(diǎn)的理解。 六、實(shí)驗報告 1． 圖 61 中，哪個表的讀數(shù)有方法誤差。 2．注意單相功率表的正確接線，電流接線柱及電壓接線柱的星號端的聯(lián)結(jié)，不要接錯，否則功率表指針反偏損壞。 表 62 測量值 計算值 U（ v） UR（ v） UL（ v） UC（ v） I（ A） P（ w） R X L C cosφ 五、注意事項 1．單相調(diào)壓器使用之前，先將電壓調(diào)節(jié)手輪調(diào)在零位。按圖 61接線，分別測量電感線圈，電容器的參數(shù)，數(shù)據(jù)記錄于表 61。 如果被測元件是一個電感線圈，則由 IUZ? UIP??cos 計算出等值參數(shù) ?cosZR? WZWXL L ?sin?? 同理，如果被測元件是一 個電容器，則等值參數(shù)為 ?cosZR? ?s in11 WZWXC C ?? 2．如果被測對象是一個元件，而是一個無源一端口網(wǎng)絡(luò)，則測量 U、 I、 P 也可求出 Z、R、 X，然后判斷是容性還是容感性，在求出等效電容 C 或等效電感 L。 3． 掌握功率表的使用方法。 29 實(shí)驗八 交流電路參數(shù)的測定 一、實(shí)驗?zāi)康? 1． 學(xué)習(xí)交流電流表、交流電壓表和功率表測定交流電路元件等值參數(shù)的方法。 2．日光燈起動時 的電流較正常工作時的電流大，在做起動實(shí)驗時應(yīng)注意電流表的量限，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，勿使過載。特別注意接線時別把鎮(zhèn)流器短接，以免燒壞日光燈管。 三、實(shí)驗儀器設(shè)備 500 型萬用表 1 臺 數(shù)字萬用表 1 臺 電工、模擬、數(shù)字三合一實(shí)驗臺及組件 四、實(shí)驗內(nèi)容 圖 52 日光燈改善功率因數(shù)實(shí)驗電路圖 表 51 項目 S 狀態(tài) 測量數(shù)值 計算值 U UL UR I IL IC IST P PR PL Cosφ S 斷開 S 閉合 C=2 C5 C=7 28 1．按圖 52 連接線路，在沒有接入電容器時，即 c=0 的情況下，用電壓表、交流電流表、功率表測量日光燈在額定電壓下的等效參數(shù)，把測量結(jié)果記入表 51。 3．功率表用于測量電路的有功功率，應(yīng)注意正確選用功率表的電壓、電流和功率量限，正確接線和讀數(shù)。 圖 51 日光燈電路 27 2．功率因數(shù) 由于鎮(zhèn)流器的感抗較大，日光燈電路的功率因數(shù)是比較低的，通常在 左右。燈管點(diǎn)燃后，由于鎮(zhèn)流器的存在，燈管兩端的電壓比電源電壓低的多（具體數(shù)值與燈管功率有關(guān)，一般在 50~100V的范圍內(nèi)），不足以使啟輝器放電，其觸點(diǎn)不再閉合。啟輝器中雙金屬片因放電受熱膨脹，從而 與靜觸片接觸，于是有電流流過鎮(zhèn)流器、燈絲和啟輝器，燈絲得到預(yù)熱。下面我們分析圖 51 所示電路的工作原理。燈管兩端有燈絲，其管內(nèi)充以惰性 氣體（氬氣或氪氣）及少量水銀，其管內(nèi)壁涂有一層熒光粉，當(dāng)管內(nèi)產(chǎn)生弧光放電時，水銀蒸氣受激發(fā)輻射大量紫外線，管壁上的熒光粉在紫外線的激發(fā)下輻射出白色熒光，這就是日光燈發(fā)光原理。 3． 通過測量日光燈電路所消耗的功率，學(xué)會使用功率表。 25 七 ．實(shí)驗報告要求 1．根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)，在方格紙上分別繪出四種受控源的轉(zhuǎn)移特性和負(fù)載特性曲線，并