1． 研究正弦穩態交流電路中電壓、電流相量之間的關係。
2． 掌握rc串聯電路相量軌跡及其作移相器的應用。
3． 掌握日光燈線路的接線。
4． 理解改善電路功率因數的意義並掌握其方法。
1． 在單相正弦交流電路中，用交流電流錶測得各支路中的電流值，用交流電壓表測得迴路中各元件兩端電壓值，他們之間的關係滿足相量形式的基爾霍夫定律，即和。
2． 如圖5-1所示的rc串聯電路，在正弦穩態訊號的激勵下，與保持有的相位差，即當阻值r改變時，的相量軌跡是乙個半圓，、與三者形成乙個直角的電壓三角形(見圖5-2)。r值改變時，可改變角的大小，從而達到移相的目的。
圖5-1 rc串聯電路圖5-2 rc串聯電路的相量軌跡
3． 日光燈電路如圖5-3所示，圖中a是日光燈管，l是鎮流器，s是啟輝器。
圖5-3 日光燈的原理電路
日光燈的工作原理：按圖5-3所示接通電源，220v交流電壓全部加在啟輝器兩端，啟輝器兩電極之間產生輝光放電，使電極加熱而接觸，從而接通燈絲電路，使燈絲預熱。在啟輝器兩極接觸後，輝光放電停止兩極因溫度下降而復原，使電路斷開，在斷開瞬間，鎮流器產生很高的自感電動勢加到燈管兩端，使燈絲之間產生弧光放電並射出紫外線，管壁內所塗螢光粉因受紫外線激發而發出可見光。
1.電源：三相交流電源
2.負載：30w日光燈鎮流器；日光燈電容器；日光燈鎮流器；日光燈；白熾燈
3.測量儀表（選擇自動檔）：交流電壓表；交流電流錶；功率表
1.驗證電壓三角形關係
用兩隻白熾燈泡和4.3的日光燈電容器組成如圖5-1所示的實驗電路，按下綠色按鈕開關，調節三相交流電源調壓器至220v，驗證電壓三角形關係，記入表5-1：
表5-1 電壓三角形的驗證
2.日光燈線路與測量
按圖5-3組成線路，經指導教師檢查後按下綠色按鈕（閉合）開關，調節自耦調壓器的輸出，使其輸出的電壓慢慢增大，直到日光燈剛啟輝點亮為止，記下此時的p、i、、、值，填入表5-2，然後將電壓調至220v，測量功率p、電流i、電壓、、等值，記入表5-2。驗證電壓、電流相量關係。
表5-2 日光燈實驗**
3.併聯電路，電路功率因數的改善
按圖5-4組成實驗線路。
圖5-4 提高功率因數的日光燈線路
經指導教師檢查後，按下綠色的按鈕開關，將自耦調壓器的輸出調至220v，記錄功率表、電壓表讀數，通過乙隻電流錶和三個電流取樣插座（也可利用三隻電流錶接入電路）分別測得三條支路的電流，改變電容值，進行四次重複測量，記入表5-3。
表5-3 功率因數實驗資料**
1、 功率表要正確接入電路中。
2、 線路接線要正確，日光燈不能啟輝時，應檢查啟輝器及其接觸是否良好。
1． 參閱課外資料，了解日光燈啟輝原理。
2． 在日常生活中，當日光燈上少了啟輝器時，人們常用一根導線將啟輝器兩端短接一下，然後迅速斷開，使日光燈點亮；或用乙隻啟輝器去點亮多隻同型別的日光燈，這是為什麼？
3． 為了提高電路的功率因數，常在感性負載上併聯電容器，此時增加了一條電流支路，試問電路的總電流是增大還是減小？此時感性元件上的電流和功率是否改變？
4． 提高線路功率因數為什麼只採用併聯電容器法，而不用串聯法？所併聯的電容器是否越大越好？
5． 完成資料**中的計算，進行必要的誤差分析。
6． 根據實驗資料，分別繪出電壓、電流相量圖，驗證相量形式的基爾霍夫定律。
7． 討論改善電路功率因數的意義和方法。
8． 裝接日光燈線路的心得體會。
正弦穩態交流電路相量的研究
一 實驗目的 研究正弦穩態交流電路中電壓 電流相量之間的關係 掌握 串聯電路的相量軌跡及其作移相器的應用。掌握日光燈線路的接線。理解改善電路功率因數的意義並掌握其方法。二 原理說明 在單相正弦交流電路中，用交流電流錶則得各支中的電流值，用交流電壓表測得迴路各元件兩端的電壓值，它們之間的關係滿足相量形...
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