同济大学 电工实验报告(3)

四、 注意事项

1. 本实验直接用市电220V交流电源供电，实验中要特别注意人身安全，不可用手直接触摸通电线路的裸露部分，以免触电，进实验室应穿绝缘鞋。

2. 自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时， 使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验线路及实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。必须严格遵守这一安全操作规程。

五、 实验设备

1.数字万用表 1台 2.电量仪 1台

3.白炽灯 1只 40W /220V 4.电感线圈 1只

六、分析和讨论

由图示串联实验参考电路测得的各数据、经计算求得的该实验电路各元件的参数值与由图示并联实验参考电路测得的各数据、经计算求得的该实验电路各元件的参数值有何差异？试分析原因。

答：（ ）由表二数据计算知：Ｒ＝263.68Ω Ｌ＝0.776H

由表三数据计算知：Ｌ＝0.796H Ｃ＝11.3μF 经比较知，表三所对应的方法测量的数据比表二大，表二由于电流表串联到电路对电路有影响故测量值会偏小，表三测量方法较准确。

【实验体会】（ ）

1、实验心得：本次实验我们主要测定了常用电器元件在交流市电中的运用。本次实验中老师着重强调了安全问题，我们也都是在老师检查完电路后才开始通电的。这次的实验让我们知道了在电阻电感电容组合而成的电路中，基尔霍夫定律并不是简单意义上的电流有效值的叠加。在测出的数据后有很深刻的电学含义。

2、知识点拓展：在学过交流电路相关知识后，我们知道了电路中的电流电压是相量形式存在的，在叠加后可能会产生抵消或者三角形合成。所以不能简单地认为就是和直流电路中节点电流有效值叠加划等号。

3、误差分析：对于测出的数据，我认为误差主要是由于实际操作时不可避免的因素造成的，还有我们读数也有一定的不确定性。

【实验心得】（ ）

本次实验是验证基尔霍夫定律的，它很好地帮助我们理解了基尔霍夫定律的实质：电路中的电流并不是简单的有效值相加，而是有对应的电流向量通过向量运算得到的。经过实验测得的数值运算来论证基尔霍夫定律的准确性有助于培养我们对科学的严谨态度，提高动手操作能力。 注意事项：

① 本实验直接用市电220V交流电源供电，实验中要特别注意人身安全，不可用手直接触摸通电线路的裸露部分，以免触电，进实验室应穿绝缘鞋；

② 自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时， 使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验线路及实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。必须严格遵守这一安全操作规程；

③ 实验读数时，由于电表是水平置于桌面的，因此读数时眼光因垂直桌面向下看，以免造成读数不准确。

④ 一项实验做完后一定注意立即切断电源，再填写实验报告，以免发生触电危险。

电感阻抗参数的测量及功率因数的测量和提高

一. 实验目的

1. 学会用功率表法测量元件的交流等效参数的方法。 2. 学会功率表的接法和使用。

3. 学习感性负载电路提高功率因数的方法

二. 实验内容

1. 电感阻抗参数的测量，按图5-1接线。 分别测量40W白炽灯(R)，电感线圈(L) 的等效参数。

图5-1 表5-1 被测阻抗 U(V) 两个白炽灯R 电感线圈L 90 90 I(A) 0.35 0.36 测量值 P(W) 30.00 15.75 cosφ 0.97 0.49 UR(V) 88.0 89.0 电路等效参数 Z（Ω） R(Ω) 251.43 247.22 251.43 121.14 L(mH) 0 0.69 220V I* U* W Z

R与L串联

90 0.22 15.75 0.80 89.0 404.55 323.64 0.77 三. 实验设备

1. 数字万用表 1台 2. 电量仪 1台

3. 白炽灯 1只 40W /220V 4. 电感线圈 1只

5. 电容器 2只 1μF ，4.7μF/500V

四、分析与讨论

改善功率因素的意义和方法： 答：（ ）提高功率因素，可以提高发电机的使用效率，最大程度利用发电机的使用容量；同时降低输电线上的损耗，提高电网的输电效率。改善功率因素可以进行人工补偿，在负载两端并联电容器。

【实验体会】（ ）

1、 实验心得：通过试验，我对功率因素的理解更深一层。在实验中，我能更好地和同伴

合作，一起完成电路的连接和理论计算。

2、 实验重难点分析：这个实验的线路比较简单，但是功率表却不那么好使用。首先是它

的线路容易接错，在实验过程中，一开始我就接错了线路，将电流线短接，测不出功率值。其次是它的读数比较特别。有换算公式：P=CN。N为格数，C是比例系数，C=IU/A，I为电流量程，U为电压量程，A为满度值。这次实验中C为0.5。

【实验心得】（ ）

此次实验最大的感受就是正确连接功率表，老师讲解时，听着觉得挺简单的，但自己动手做时，就不知道怎么连接了，几经折腾，在我们通力合作之下终于是连好了！另外，P=CN（C=IU/A为比例系数，N为格数，I为电流量程，U为电压量程，A为满度值）中的C在此次实验中为0.5，而我们误算作C=1，结果导致cosΦ>1，在老师指出后，才重新计算，浪费了不少时间，所以说，老师讲解时一定要认真听，把重要部分记下来，有利于实验达到预期的效果。

三相电路电压、电流的测量

一. 实验目的

1. 掌握三相负载和电源的正确联接方法。

2. 进一步了解三相电路中线、相电压及线、相电流之间的关系。 3. 充分理解三相四线制供电系统中中线的作用。

二. 实验内容

1. 三相负载作星形联接（三相四线制供电）：

(1)将灯泡负载作星形联接（图8-1）并请教师检查线路。

图8-1

(2)当对称负载时，测量有中线和无中线时的各电量。 (3)当不对称负载时，测量有中线和无中线时的各电量。（其中C相负载的灯泡增加一组）

注意：在断开中线时，由于各相电压不平衡，测量完毕应立即断开电源。 表8-1

实验内容 线电流（Ａ） （负载情IA IB IC 况） 对称负载 有中线 无中线 有中线 无中线电压（Ｖ） 相电压（Ｖ） 中线电流IO (A) 0 中线电压UO’N (V) 0 UA’B’ UB’C’ UC’A’ UA’O’ UB’O’ UC’O’ 112.8 112.8 66.8 66.8 66.8 0.14 0.14 0.14 112.8 0.14 0.14 0.14 112.8 113.0 113.2 63.8 63.8 64.2 0 0 不对称负载 0.14 0.14 0.29 112.5 113.0 113.0 65.0 63.5 66.3 0.15 0 0.15 0.15 0.23 110.0 110.8 111.0 78.5 78.5 37.2 0 25 线

2. 三相负载作三角形联接：

(1)按图8-2联接线路并请教师检查。

图8-2 (2)测量对称负载时的各电量。 (3)测量不对称负载时的各电量。（将其中某一相灯泡增加一组） 表8-2

数据测量 实验内容 (负载情况) 对称负载 不对称负载 线电压=相电压（V） UA’B’ UB’C’ 110.0 110.0 108.8 110.0 UC’A’ 108.8 110.0 IA 0.31 0.48 线电流（A） IB 0.31 0.48 IC 0.31 0.31 IA’B’ 0.18 0.18 相电流（A） IB’C’ 0.18 0.36 IC’A’ 0.18 0.19

四. 实验设备

1. 灯泡负载板 2块 MC1093 2. 单相电量仪 1台 MC1098 3. 数字万用表 1台

四、分析和讨论。

1.三相负载根据什么条件作星形或三角形连接？

答（ ）: 三相负载可接成星形(又称\接)或三角形(又称\△\接).当三相对称负载作Y形联接时,线电压UL是相电压Up的倍.线电流IL等于相电流Ip,即UL=, IL=Ip在这种情况下,流过中线的电流I0=0, 所以可以省去中线.

当对称三相负载作△形联接时,有IL=Ip, UL=Up.不对称三相负载作Y联接时,必须采用三相四线制接法,即Yo接法.而且中线必须牢固联接,以保证三相不对称负载的每相电压维持对称不变.倘若中线断开,会导致三相负载电压的不对称,致使负载轻的那一相的相电压过高,使负载遭受损坏;负载重的一相相电压又过低,使负载不能正常工作.尤其是对于三相照明负载,无条件地一律采用Y0接法。当不对称负载作△接时,IL≠Ip,但只要电源的线电压UL对称,加在三相负载上的电压仍是对称的,对各相负载工作没有影响。

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