單相交流電路研究實驗報告

1、中國石油大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育電工電子學(xué)課程實驗報告所屬教學(xué)站：青島直屬學(xué)習(xí)中心姓 名：杜廣志學(xué) 號：16633104003年級專業(yè)層次：網(wǎng)絡(luò)16秋專升本學(xué) 期：實驗時間：2016-11-05實驗名稱：單相交流電路研究小組合作： 是 否小組成員：杜廣志1、實驗?zāi)康模?學(xué)習(xí)日光燈的原理和接線。2驗證并聯(lián)電容對提高感性負(fù)載電路功率因數(shù)的作用。3學(xué)習(xí)使用功率表測量交流電路的功率。4驗證單相正弦交流電路總電流和各元件分電流的相量關(guān)系。2、實驗設(shè)備及材料：1. 日光燈實驗板  40W  一塊（DG032）2 .智能功率表   一塊（DG032）3. 電容器箱&

2、#160;   一組（DG032）3、實驗原理：圖1為日光燈電路，它由燈管A，鎮(zhèn)流器L及啟輝器S組成。（1）燈管燈管是內(nèi)壁涂有熒光粉的玻璃管，兩端有鎢絲，鎢絲上涂有易發(fā)射電子的氧化物。玻璃管抽成真空后充入一定量的氬氣和少量水銀，氬氣具有使燈管易發(fā)光和保護電極延長燈管壽命的作用。（2）啟輝器啟輝器的外殼是用鋁或塑料制成，殼內(nèi)有一個充有氖氣的小玻璃泡和一個紙質(zhì)電容器，玻璃泡內(nèi)有兩個電極，其中彎曲的觸片是由熱膨脹系數(shù)不同的雙金屬片（冷態(tài)常開觸頭）制成。電容器作用是避免啟輝器觸片斷開時產(chǎn)生的火花將觸片燒壞，也防止管內(nèi)氣體放電時產(chǎn)生的電磁波輻射對收音機、電視機的干擾。 啟動

3、器的作用是與鎮(zhèn)流器配合點燃日光燈。（3）鎮(zhèn)流器它是一個具有鐵心線圈，其作用一是在日光燈啟動時，它和啟動器配合產(chǎn)生瞬間高壓促使燈管導(dǎo)通；二是在日關(guān)燈工作時，限制燈管的電流、電壓。（4）日光燈的點燃過程電源電壓（220V）全部加在啟輝器靜觸片和雙金屬片兩級間，高壓產(chǎn)生強電場使氖氣放電（紅色輝光），熱量使雙金屬片伸直與靜觸片連接。電流經(jīng)鎮(zhèn)流器、燈管兩端燈絲及啟輝器構(gòu)成通路。燈絲流過電流被加熱（溫度可達(dá)8001000）后產(chǎn)生熱電子發(fā)射，釋放大量電子，致使管內(nèi)氬氣電離，水銀蒸發(fā)為水銀蒸氣，為燈管導(dǎo)通創(chuàng)造了條件。由于啟輝器玻璃泡內(nèi)兩電極的接觸，電場消失，使氖氣停止放電。從而玻璃泡內(nèi)溫度下降, 雙金屬片因冷

4、卻而恢復(fù)原來狀態(tài),致使啟輝電路斷開。此時, 由于鎮(zhèn)流器中的電流突變,在鎮(zhèn)流器兩端產(chǎn)生一個很高的自感電動勢, 這個自感電動勢和電源電壓串聯(lián)疊加后,加在燈管兩端形成一個很強的電場,使管內(nèi)水銀蒸氣產(chǎn)生弧光放電, 工作電路在弧光放電時產(chǎn)生的紫外線激發(fā)了燈管壁上的熒光粉使燈管發(fā)光, 由于發(fā)出的光近似日光故稱為日光燈. 在日光燈進(jìn)入正常工作狀態(tài)后, 由于鎮(zhèn)流器的作用加在啟輝器兩級間的電壓遠(yuǎn)小于電源電壓, 啟輝器不再產(chǎn)生輝光放電, 既處于冷態(tài)常開狀態(tài), 而日光燈處于正常工作狀態(tài)。燈管發(fā)光后，電壓主要降落在鎮(zhèn)流器上，燈管兩端的電壓（即啟動器兩端電壓）較低（約80110V），不足以使啟輝器的氣體放電，因此它的觸

5、點不再閉合，保證了燈管的連續(xù)點燃。（5）并聯(lián)電容提高功率因數(shù)電感性負(fù)載由于有電感L的存在, 功率因數(shù)都較低，因此必須設(shè)法提高電感性負(fù)載的功率因數(shù)。常用的方法是在電感性負(fù)載的兩端并聯(lián)一個容量適當(dāng)?shù)碾娙萜?。圖1  實驗原理圖 4、實驗內(nèi)容及數(shù)據(jù)：1按圖2接線。合上電源閘刀，觀察日光燈點燃過程。2改變電容C（從010uF），分別測U，I，IC，IL及P總，cos，注意三個電流的變化情況并記錄數(shù)據(jù)于表格1中。圖2  實驗測量電路表1 實驗數(shù)據(jù)表格 C/µF        U/V &#

6、160;      I/A        /A        /A        P/W        cos        5實驗數(shù)據(jù)處理過程：實驗測量數(shù)據(jù)表 C/µF00.6812.24.76.810U/V235.1235.7235.8236.5237.4237.8238.1I/A0.3230.2830.2650.2060.1810.2570.451/A0.3230.3220.3230.3250.3280.3310.333/A00.0320.0560.1510.3260.470.705P/W39404041414242cos0.5250.5990.6360.8360.9610.6870.3896實驗結(jié)果的評定及分析：1、日光燈電路并聯(lián)適當(dāng)電容后，整個電路的功率因數(shù)會得到提高。2、功率因