通過實訓學習，加深理解正弦交流電路的基本概念，掌握正弦交流電路中的電阻、電感和電容元件的電壓和電流的關係，以及功率關係。掌握用功率表、電壓表、電流錶測定交流電路元件引數的方法。
4.1.1 實訓總體要求
1、深入理解正弦交流電路的基本特性和基本分析方法；
2、掌握正弦交流電路中的電阻、電感和電容元件的電壓和電流的關係，以及功率關係；
3、通過實訓學習，掌握用功率表、電壓表、電流錶測定交流電路元件引數的方法。
4.1.2 實訓重點
1、正弦交流電路的特性，正弦交流電路的基本分析方法；
2、正弦交流電路中的電阻、電感和電容元件的電壓和電流的關係，以及功率關係；
3、掌握用功率表、電壓表、電流錶測定交流電路元件引數的方法。
4.1.3 實訓知識準備
1、認真複習正弦交流電的基本概念；
2、掌握正弦交流電路的基本分析方法；
3、掌握非正弦週期性訊號的基本分析和基本計算；
4、認真學習單相交流電路的實驗方法。
4.1.4 實訓考核標準
1、是否掌握正弦交流電路的特性，正弦交流電路的基本分析方法；
2、是否掌握正弦交流電路中的電阻、電感、電容的電壓和電流關係，以及功率關係；
3、是否掌握用功率表、電壓表、電流錶測定交流電路引數的實驗方法。
4.2.1 案例題目正弦交流電路引數的測定
4.2.2 實訓目的
1、深入理解正弦交流電路的特性以及電流、電壓之間相互關係；
2、掌握使用交流電壓表、電流錶、功率表測量交流電路引數的方法；
3、學習正弦交流電路的實驗研究方法；
4、掌握儀器儀表的使用技術。
4.2.3 實訓原理
1、在交流電路中，測量負載等值引數的方法很多，可用歐姆表、電感或電橋直接測得，也可用交流電壓表、交流電流錶和功率表分別測出u、i、p三個量後，再通過計算得出，這種測量方法稱為三表法，它是測量交流電路等值引數的基本方法。其關係式為：
阻抗的模 |z|= u / i ；
功率因數 cosφ = p / ui ；
等效電阻 r= p / i2 = |z| cosφ ；
等效電抗 x= |z | sinφ 。
2、無源一埠網路的等值引數的測量，同樣採取上述方法，分別測出u、i、p三個量後再進行計算，但算出的x值是等值容性，還是等值感性，需用下述方法來確定：
① 功率因數表測量法，接功率因數表（功率因數表的接法與功率表相同）直接測出，超前為容性，滯後為感性。
② 示波器觀察法，用示波器直接觀察電壓和電流波形的相位超前或滯後來確定。
3、儀表內阻對測量結果影響的測量，上述交流引數的測量、計算是在忽略儀表內阻的情況下得出的。當三塊表都接入測量電路時，三塊表的內阻對測量結果會有影響。為分析比較，實驗可採用電流錶外接和電壓表外接兩種接線方式進行。
4、實驗採取監視電流調壓的方法，為了確保人身、裝置安全，整個實驗操作採用電壓從零起調，監視電流達到給定值後，再測量電壓的方法進行。所以每次測試前後，調壓器都要保證從0起調，並退回0位。
4.2.4 實訓儀器和裝置
表2.4.1 儀器儀表及元器件一覽表
4.2.5 實訓內容和步驟
1、用三表法分別測量r、l、c三個元件的等值引數：
（1）用交流電壓表、交流電流錶和功率表分別測出u、i、p三個量後，再通過計算得出，這種測量方法稱為三表法，它是測量交流電路等值引數的基本方法，r、l、c電路的等值引數通常用三表法進行測量。
（2）測量分別採用圖2.4.1和圖2.4.2所示電流錶外接的兩種不同電路，將電流錶接線，檢查無誤後，進行測試，並算出電路引數。
（2）然後再按圖2.4.3和圖2.4.4所示電壓表外接兩種不同電路，將電壓表接線，檢查無誤後，進行測試，再算出電路各引數。
(3) 為了確保人身、裝置的安全，整個實驗操作採取監視電流調電壓的方法進行，保證電壓從零起調的同時,必須監視電流為給定值後，再對應測量電壓，所以每次測試前後，調壓器都要保證從0起調，並退回0位。
（4）直接測量法，分別用萬用表歐姆檔、數字電感電容表等，測量r、l、c電路等值引數u、i、p值，將結果記錄下來，以便進行比較。
4.2.6 實訓思考題
1、掌握交流電路引數的測試方法，如何用三表法測量電路引數u、i、p值？
2、功率表的工作原理是什麼？如何正確接線、讀數及測量？
3、如何用示波器觀察電流與電壓波形？
4、為什麼調壓器的輸入、輸出端不能接錯，為什麼使用後要及時退回0位？
5、電壓表、電流錶的工作原理是什麼？如何正確接線、讀數及測量？
4.2.7 注意事項
1、正確選擇儀表量程，電流錶量程要大於或等於計算電流的最大值；電壓表量程要大於或等於計算電壓的最大值，而且電流錶與功率表電流量程要一致，電壓表與功率表電壓量程要一致；
2、電容的電壓不能超過允許值，電阻的功率不能超過允許值，否則極易損壞元器件；
3、正確連線與使用調壓器，為了實驗的安全，調壓器輸出端與輸入端絕對不能接反，並且要始終保證調壓器從0起調和用後退回0位；
4、改接電路一定要在斷電情況下進行，用電感、電容表直接測量電感、電容值時，更要注意斷電和對器件進行放電後進行；
5、為了防止觸電，進行測試操作時，要保證手始終只摸拿絕緣部分。
4.2.8實訓報告要求
1、實訓名稱：正弦交流電路引數的測定；
2、實訓目的：請參閱4.2.2；
3、實訓原理：簡單說明原理，並附上實驗電路圖或實驗原理圖，請參閱4.2.3；
4、實訓儀器、儀表、裝置：列表寫明儀器儀表的名稱、型號、規格、數量等，請參閱4.2.4儀器儀表及元器件一覽表；
5、實訓內容和步驟：
① 根據實驗資料計算各被測元件引數值，並比較電壓表內接與外接兩種方法測試結果是否相同，分析產生誤差的原因；
② 畫出電流錶、電壓表、功率表三表法測量交流引數時，採用電壓表外接與電流錶外接的實際電路圖；
③ 分別畫出微分電路、積分電路輸出波形，並指出隨電阻r值的不同，波形有何變化。6、思考題： 通過實訓全過程，結合教材，對4.2.6實訓思考題，進行回答；
7、注意事項：請參閱4.2.7。
4.3.1 實訓目的
1、通過實驗加深感性電路的理解，研究提高感性負載功率因數的方法；
2、掌握日光燈工作的基本原理和正確的接線方法；
3、驗證感性電路電流相量的關係；
4、熟練掌握儀器儀表的使用。
4.3.2 實訓原理
1、日光燈是一種感性負載，它是由燈管a、鎮流器l（帶鐵芯電感線圈）和啟輝器s組成，可以把它看成是乙個等值電感l和乙個等值電阻r串聯而成的電路，如圖2.4.5所示：
圖2.4.5
2、接通電源後，啟輝器內發生輝光放電，雙金屬片受熱彎曲，觸點接通，將燈絲預熱，使它發射電子。啟輝器接通後，輝光放電停止，雙金屬片受冷卻，又把觸點斷開，這時鎮流器感應出高電壓加在燈管兩端使日光燈管放電，產生大量紫外線，燈管內壁的螢光粉吸收後，幅射出可見光，日光燈就開始正常工作。
3、啟輝器相當乙隻自動開關，能自動接通電路（加熱燈絲）和開斷電路（使鎮流器產生高壓，將燈管擊穿放電）。
4、鎮流器的作用除了感應高壓使燈管放電外，在日光燈正常工作時，起限制電流的作用，鎮流器的名稱也由此而來。由於電路中串聯著鎮流器，它是乙個電感量較大的線圈，因而整個電路的功率因數不高。
5、為了提高功率因數，最常用的方法是在日光燈接電源兩端併聯乙個可變電容器，當電容的容量逐漸增加時，電容支路電流ic也隨之增大，因ic超前電壓90°，可以抵消電流ig的一部分無功分量igl，結果總電流i逐漸減小。但如果電容器c增加過多（過補償），
ics > igl，總電流又將增大，i3 > i2 。
4.3.3 實訓儀器和裝置
表2.4.2 儀器儀表及元器件一覽表
4.3.4 實訓內容和步驟
1、日光燈電路是乙個複雜的非線性電路，原因有二，其一是燈管在交流電壓接近零時熄滅，使電流間隙中斷，其二是鎮流器為非線性電感。日光燈管功率及鎮流器所消耗功率都隨溫度而變，在不同環境溫度中，功率會有所變化，此外，電容器在交流電路中有一定的介質損耗。
2、將日光燈及可變電容器按圖2.4.6所示電路連線。在各支路串聯接入電流錶插座，再將功率表接入線路，按圖接線，檢查無誤後，接通電源，電壓增加至220v。
圖2.4.6
3、改變可變電容器的電容值，先使c=0，測日光燈單元（燈管，鎮流器）二端的電壓及電源電壓，讀取此時燈管電流ig及功率表讀數p。
4、逐漸增加電容c的數值，測量各支路的電流和總電流。電容不要超過6μf否則電容電流過大。
5、完成實驗資料測試，將實驗結果填入表2.4.3內，並根據實驗結果繪出總電流i=f（c）的曲線。
表2.4.3實驗結果
4.3.5 實訓思考題
單相交流電路練習
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