组图威廉希尔官方网站 理论实验四单项正弦交流威廉希尔官方网站 资料分享

一．  实验目的
1. 研究正弦稳态交流威廉希尔官方网站 中电压、电流相量之间的关系。
2. 掌握日光灯线路的接线。
3. 理解改善威廉希尔官方网站 功率因数的意义并掌握其方法。
二、实验设备

序号	名称	型号与规格	数量	备注
1	交流电压表		1	D33
2	交流电流表		1	D32
3	功率表		1	D34
4	自耦调压器		1	DG01
5	镇流器	与40W灯管配用	1	DG09
6	电容器	1μf, 2μf, 4μf/450v		DG09
7	启辉器	与40w灯管配用	1	DG09
8	日光灯灯管	40w	1	DG01
9	电门插座		3	DG09

三、日光灯点燃原理简单说明
灯管：它的内壁均匀地涂上一层荧光粉，两端各有一灯丝和电极，管内充有少量的惰性气体（如氩.氖等）及少量的水银，当灯丝预热后再在两极间加上一定电压，灯管就会点燃。
镇流器：是一个铁蕊线圈，用来限制灯管电流及启动时产生足够的自感电动势使灯管点燃。
启动器：是一个小型辉光放电泡，泡内充惰性气体氖，装有两个电极如图4-1示，一个是固定电极，一个是倒“U”型可动电极是由两种膨胀系数相差较大的金属片粘合一起制成。
点燃过程：参看图4-2中，当电源接通时电源电压（220V），全部加在启动器，两极上，两极间发生辉光放电，电极加热，可动电极内层金属片膨胀系数较大，热后趋于伸直，使触点闭合。将威廉希尔官方网站 接通，两个灯丝开始预热，水银蒸发变为水蒸汽，为管子导通创造了条件，启动器触点闭合的同时，泡内两极间电压下降为零，无辉光，泡内冷却，双片收缩，触点断开。（触点断开能产生火花，烧坏触点），在触点断开瞬间，镇流器两端产生高的自感电动势加在灯管两端，水银蒸气电离，管内发生弧光放电，放射出紫外线，紫外线射在荧光粉上就产生了可见光，灯管点燃，点燃后的灯管电压只有120V左右，另一部分电压（180V左右），降在镇流器上，由于灯管电压只有120V左右，不足以使启动器再次启动。
四、实验内容
1． 用一只220V，15W的白炽灯炮和4μf/450v电容器组成图4-1所示的实验威廉希尔官方网站 ，经指导教师检查后，接通市电，将自耦调压器输出调至220V。记录U、UR、UC值，填入表4-1中，验证电压三角形关系。



表4-1

2. 日光灯线路接线与测量。


                         图  4-2
按图4-2组成线路，经指导教师检查后接通市电交流220V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。
表4-2

测量数值							计算值
	P(w)	cosφ	I(v)	U(v)	UL(v)	UA(v)	R(Ω)	cosφ
启辉值
正常工作值

3. 并联电容威廉希尔官方网站 ：威廉希尔官方网站 功率因数的改善。
按图4-3组成实验线路

                            图4-3
  经指导老师检查后，接通市电，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门插座分别测得三条支路的电流，改变电容值，进行三次重复测量填入4-3中。
表4-3

电容值	测  量  数  值					计 算 值
(μf)	P(w)	U(v)	I(A)	IL(A)	IC(A)	I’(A)	cosφ
2
4
6
8

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. 功率表要正确接入威廉希尔官方网站 ，读数时要注意量程和实际读数的折算关系。
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。
六、预习思考题
1. 参阅课外资料，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，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. 为了提高威廉希尔官方网站 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，试问威廉希尔官方网站 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，验证相量形式的基霍夫 定律。
3.     讨论改善威廉希尔官方网站 功率因数的意义和方法。
4.     装接日光灯的心得体会及其他。
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