过电压实验
工频过电压仿真实验
一预习要求
1 熟悉正序、负序、零序的概念
2 熟悉空载长线电容效应的原理
3 熟悉长线方程，及传递系数的计算
4 熟悉接地系数的概念及计算
二实验目的
1.掌握测量输电线路工频参数的方法
2.了解造成工频电压升高的原因
3.了解限制工频电压升高的措施
三实验内容
1利用长线的开路试验及短路试验求线路的正序及零序参数
2空载线路电容效应引起的工频电压升高
2.1在无穷大电源条件下测量线路末端电压，计算传递系数；
2.2在有限大电源条件下测量线路末端电压，计算传递系数；
3利用补偿电抗器限制工频电压升高
3.1 在线路末端加补偿电抗器，计算电压传递系数；
3.2 在线路首端加补偿电抗器，计算电压传递系数；
3.3 在线路中间加补偿电抗器，计算电压传递系数；
4 末端单相接地，测量健全相电压，计算接地系数
四实验步骤
1 线路参数测量
（a）线路末端开路试验
（b）线路末端短路试验
图1线路参数测量仿真试验电路图
1.1. 在ATP-EMTP中搭建试验电路。
本试验进行稳态计算，所以ATP菜单栏ATP—>Settings中Tmax应设置为“0”。需要求解的试验线路由已给定的LCC元件模拟。
2.2. 测量线路的首端入口阻抗。
线路首端加正序电压（电流）源，末端开路（图1-a），测量线路首端相电压幅值U1k与电流幅值I1k，并求解末端开路时的正序首端入口阻抗Z Rk1；
线路首端加正序电压（电流）源，末端短路（图1-b），测量线路首端相电压幅值U1d与电流幅值I1d，并求解末端开路时的正序首端入口阻抗Z Rd1；
线路首端加零序电压（电流）源，末端开路（图1-a），测量线路首端相电压幅值U0k与电流幅值I0k，并求解末端开路时的正序首端入口阻抗Z Rk0；
线路首端加零序电压（电流）源，末端短路（图1-b），测量线路首端相电压幅值U0d与电流幅值I0d，并求解末端开路时的正序首端入口阻抗Z Rd0；
1.3. 求解线路正序和零序参数L1、C1、L0、C0（课下完成）
由Z Rk1、Z Rd1、Z Rk0、Z Rd0计算线路正序和零序参数L1、C1、L0、C0。
2空载线路电容效应引起的工频电压升高
（a）无限大电源
（b）有限大电源
图2工频电压升高仿真试验电路图
2.1. 在ATP-EMTP中搭建试验电路。
本试验进行稳态计算，Tmax=0。
2.2. 测量电压传递系数
750kV系统下
对无限大电源，线路长度100km，线路末端开路（图2-a），测量线路单相末端电压U l1，求线路末端对首端（电源）的电压传递系数K1。
对有限大电源（电源阻抗838.2mH），线路长度100km，线路末端开路（图2-b），测量线路单相末端电压U l2，求出线路末端对电源的电压传递系数K2。
对有限大电源(电源阻抗838.2mH)，线路长度为230km，线路末端开路（图2-b），测量线路单相末端电压U l3，求出线路末端对电源的电压传递系数K3。
2.3. 由公式计算该系统在无限大电源和有限大电源的电压传递系数，并与以上测量值比较（课下完成）。
3补偿电抗器限制工频过电压
（a）在线路末端补偿
（b）在线路首端补偿
（c）在线路中间补偿
图3补偿电抗器限制工频过电压仿真试验电路图
3.1. 在ATP-EMTP中搭建试验电路。
本试验进行稳态计算，Tmax=0。
3.2. 测量补偿后电压传递系数
以任务二，有限大电源(电源阻抗838.2mH)，线路长度为230km，线路末端开路，情况为例。在线路末端装补偿电抗器（5207.2mH），测量线路末端对电源的电压传递系数K01；
在线路首端装补偿电抗器（5207.2mH），测量线路末端对电源的电压传递系数K02；
在线路中间（1/2处）装补偿电抗器（5207.2mH），测量线路末端对电源的电压传递系数K03。
3.3. 由公式计算取补偿电抗器5207.2mH时的补偿度，由公式计算线路末端加装补偿电抗器后线路末端对电源的电压传递系数，与测量值比较，由公式计算末端加装补偿电抗器后线路出现最大过电压的位置及该位置与电源电压的电压传递系数。（课下完成）
3.4. 由理论推导计算线路首端及中间加装补偿电抗器后电压传递系数，与测量值比较。（课下选做）
4. 不对称短路引起的工频电压升高
图4不对称短路引起的工频电压升高仿真试验电路图
4.1. 在ATP-EMTP中搭建试验电路。
以任务二，有限大电源(电源阻抗838.2mH)，线路长度为230km，情况为例。本试验进行稳态计算，Tmax=0。
4.2. 测量单相接地系数。
线路末端开路，测量线路末端C相相电压U c0；线路末端C相接地（经1E-6Ω电阻），测量线路末端非故障相电压U A0和U B0，求单相接地系数。
4.3. 由公式计算单相接地系数，并与测量值对比。（课下完成）
五实验报告
要求完成实验步骤中“1.3”、“2.3”、“3.3”和“4.3”所规定的课下完成内容，“3.4”所要求计算线路首端及中间加装补偿电抗器后电压传递系数部分可选做。
六思考题
并联电抗器的作用有那些？（请列举至少四点）
串并联电流电压规律探究实验报告单.doc
探究串联电路中电流的规律班级：小组成员： 【实验目标】 1.探究串联和并联电路的电压关系； 2、体验探究的过程，培养严谨的科学态度。 【实验器材】 电池组、电压表、三个小灯泡（其中两个规格相同）、开关、导线若干。 1.实验电路图： 2、实验步骤： ①按照电路图连接实物图； ②检查电路连接是否正确，若没有问题，方可闭合开关，使两个灯泡均发光。 ③将电流表分别串联在电路中的 A 点、 B 点、 C 点，并分别记录测量的电流值； ④换用另外的小灯泡再测1-3 次。 3.实验表格： A点的电流 I A B点的电流 I B C点的电流 I C 第一次测量 第二次测量 第三次测量 【分析与论证】 分析实验数据，论证猜想与假设是否正确，你能总结出什么结论？ 实验结论： 实验结论： 【交流与评估】 1、实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？ 2.若通过两只灯泡的电流相等，两灯泡一定是串联吗？请通过实验得出结论。 指导教师：等级评价：
探究串联电路中电压的规律 班级：小组成员： 【实验目标】 1、探究串联和并联电路的电压关系； 2、体验探究的过程，培养严谨的科学态度。 【实验器材】 电池组、电压表、三个小灯泡（其中两个规格相同）、开关、导线若干。 1、实验电路图： 2、实验步骤：①按照电路图 连接实物图； ②将电压表分别并联在电路中 AB之间、BC之间、AC之间，并分别记录测量的 电压值；③换用另外的小灯 泡再测两次。 3.实验记录表格： L1两端的电压 U1/V L2两端的电压 U2/V总电压U/V 第一次测量 第二次测量 第三次测量 【分析与论证】分析实验数据，论证猜想与假设是否正确，你能总结出什么结论？ 实验结论： 【交流与评估】 1.实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？ 2.若两只灯泡两端的电压相等，两灯一定是并联吗？ 指导教师：等级评价：
实验：用电压表测电压教案示例.doc
实验：用电压表测电压教案示例 (一)[教材] 人教版九年义务教育初中物理第二册(二)[教学目的] 1．练习正确使用电压表。 2．研究串、并联电路中电压的关系。 (三)[教学重点] 正确使用电压表。 (四)[教学方法] 学生分组实验。 (五)[教具] 电压表一只，不同规格的小灯泡两个，干电池二个，电池夹二个，开关一个，导线若干。 (六)[教学过程] (一)引入新课 由学生复述电压表的使用规则。 (二)新课教学 实验前仍需强调接线柱的正确使用，量程的选择、指针调零以及连接电路的要求等注意事项。 1．测电源电压 (1)分别测出每一节干电池的电压值，并记下数值(教科书第79页图6-11)。
(2)把两节干电池串联起来测总电压，并记下电压值(教科书第79页图6-)。 (3)把两节干电池并联起来测总电压，并记下电压值(教科书第79页图6-13)。 (4)对测量值进行比较小结。 表1 2．测串联电路的电压 (1)按图1所示连好灯l1和l2的串联电路，并在图中标出电流方向。 (2)把电压表的两个接线柱分别接在a、b两点，闭合开关，测出l1两端电压u1并把它记录下来。 (3)断开开关，拆下电压表，再把两个接线柱先后分别接在c、d两点和a、d两点，分别测出灯l2两端电压u2，l1和l2两灯串联后的总电压uad，把测量值分别填入表2中。 表2 (4)分析串联电路两端的总电压跟各段电路两端电压之间的关系。 (5)结论：串联电路两端的总电压等于各段电路两端电压之和。 3．测并联电路的电压 (1)按图2所示连好灯l1和l2的并联电路，并在图中标明电流方向。
(2)把电压表的两个接线柱分别与l1、l2和ab两端相接，分别测出l1、l2及ab间的电压，把测量值填入表3中。 表3 (3)分析电压值u1、u2、uab，并找出它们之间的关系。 (4)结论：并联电路两端的电压与各支路两端的电压相等。 (5)实验完毕，整理仪器。 (三)巩固新课 引导学生解答教科书第81页习题第6题 (四)布置作业 完成教科书第80页习题1~5题。 (七)[板书设计] 三、实验：用电压表测电压 1．测电池的电压 画出表1。 2．测串联电路的电压 画出图6-3-1和表2。 3．测并联电路的电压 画出图6-3-2和表3。 (一)[教材] 人教版九年义务教育初中物理第二册(二)[教学目的]
高电压技术实验参考资料剖析
高电压技术实验参考资料 一、高电压实验课的目的和任务 1.熟悉和掌握高电压试验的基本技术。 2.通过实验，培养同学分析问题和解决问题的能力，使同学们初步掌握进行实验研究的一些基本方法。 3.树立安全第一的观点，保证人身和设备的安全是进行高压试验特别强调的问题，思想上必须自始至终保持高度的重视。 4.培养同学重视实际、遵守制度、爱护国家财产和严谨踏实的工作作风。 二、高电压试验的基本技术 1.掌握高电压试验的基本安全技术。 通过实验，同学们不仅在思想上要树立安全第一的观点，而且在实际工作中要养成严格的安全习惯。所以，要求同学们正确而熟练的掌握以下的基本安全技术。 a、掌握高压实验中必须的安全措施(防护栏、联锁、接地和安全距离)以及试验前的安全检查内容。 b、按照实验规则的要求，呼叫口令，并按实验程序进行操作。 c、掌握基本安全工具——接地杆的使用和检查。 2.学会安排试验条件和掌握工频试验变压器的正确使用。 3.掌握高电压试验的基本方法和典型仪器的使用。 a、掌握主要电力设备(套管、避雷器、电力变压器、线路绝缘子、电缆、电容器等)绝缘的基本检查和试验方法，包括绝缘电阻、泄漏电流、介质损耗因数、局部放电等的测量。以及击穿试验、耐压试验等。 b、掌握测量球隙、静电电压表、多种分压器、兆欧表、以及数字量的测量和使用方法。
三、对同学们的要求 1.预习：要求掌握实验内容、方法及基本原理，并选择试验所需设备、元件、仪器、仪表(包括使用方法)及试验点。画出试验线路图和原始记录表格。 2.实验：必须认真操作，观察实验中发生的现象，记录每次数据，注意安全，严格遵守实验规则，听从教师指导，实验后清理现场。 3.写出实验报告： 格式如下： a、实验目的 b、实验线路图，线路图要整齐、清楚(不得徒手画)，并对图中设备的符号列表说明 c、实验内容及数据整理：数据应列表，对所用符号的含义和单位应加以说明，需计算部分应列出引用的公式和说明计算方法。必要时，应绘曲线。 d、现象描述：主要是放电现象，或在实验中遇到的其它现象(如故障现象)，若无此内容，可省略。 e、分析讨论：对整个实验的数据、波形、实验现象用所学的知识进行分析讨论，并加以总结。 f、.严格遵守课堂纪律，不得迟到、早退。按时交报告。 四、高压实验室学生实验规则： (一) 实验前： 1.预习与组织： a、同学必须认真预习实验内容，教师要提问检查，不预习者不得参加实验，实验前应交前次实验报告。 b、每实验组推选组长一人，组内可轮流担任，并兼安全监护人。 2.实验前的检查： a、检查设备、仪表有元损坏。如有损坏.应立即向教师报告。
探究串、并联电路电压的规律实验报告
蕉溪中学物理实验报告 姓名：__________ 班级：____________ 合作者：___________________ 实验日期：_____年__月___日 一、探究串联电路电压的规律 一、实验目的：练习使用电压表，探究串联电路的总电压跟各部分电路电压的关系。 二、实验器材：2节干电池（或学生电源），电压表（0～3V、0～15V），小灯泡3个（灯泡规格不同），开关，导线若干。 三、实验要求： 1.提出问题：串联电路的总电压与各部分电路电压有什么关系？ 2.猜想与假设：串联电路的总电压可能等于各部分电路电压之和。 图1 实验电路图 3.设计实验和进行实验： （1）检查器材，观察电压表的量程和分度值。 （2）连接串联电路（注意开关的正确状态）。 （3）闭合开关查看两灯是否发光。 （4）将电压表与L1灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。 （5）将电压表与L2灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。 （6）将电压表与整个L1 L2串联电路并联，测出串联电路的总电压，记入表格中。（7）更换一只小灯泡，重复实验步骤（4）至（6）。 （8）断开开关，整理器材。 四、实验记录: 1.接入电路中电压表的量程是，分度值是。 2.测量数据： 实验次数L1灯两端的电压U1/V L2灯两端的电压U2/V串联电路的总电压U/V 1 2 五、分析和论证： 实验结论：串联电路的总电压。
二、探究串联电路电压的规律 一、实验目的：练习使用电压表，探究并联电路的总电压跟各支路两端电压的关系。 二、实验器材：2节干电池（或学生电源），电压表（0～3V、0～15V），小灯泡3个（灯泡规格不同），开关，导线若干。 三、实验要求： 1.提出问题：并联电路的总电压与各支路两端电压有什么关系？ 2.猜想与假设：并联电路的总电压可能等于各支路两端电压。 图2 实验电路图 3.设计实验和进行实验： （1）检查器材，观察电压表的量程和分度值。 （2）连接并联电路（注意开关的正确状态）。 （3）闭合开关查看两灯是否发光。 （4）将电压表与L1灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。 （5）将电压表与L2灯并联，测出它两端的电压，记入表格中。 （6）将电压表与整个L1 L2并联电路并联，测出并联电路的总电压，记入表格中。（7）更换一只小灯泡，重复实验步骤（4）至（6）。 （8）断开开关，整理器材。 四、实验记录: 1.接入电路中电压表的量程是，分度值是。 2.测量数据： 实验次数L1灯两端的电压U1/V L2灯两端的电压U2/V并联电路的总电压U/V 1 2 五、分析和论证： 实验结论：并联电路的总电压。
高电压技术实验指导书1
高电压技术实验指导书1标准化文件发布号：（9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
高电压技术实验指导书 高电压专业实验室 2007-4-12
安全规则 1．实验前必须熟悉试验内容，并检查设备及仪表是否正常。 2．在合电源之前，务必有两人以上检查接线是否正确，接地是否可靠，做好分工，专人记录。 3．在高压电源和带有高压的设备周围围以遮栏，以便保持一定的安全距离，实验时应站在遮栏之外，不得向遮栏内探头或伸手。 4．在实验进行中不允许交谈或议论，有问题需要讨论时，要切断电源。 5．实验完毕，应先用接地棒使设备放电，尤其是在做完电容器或者电缆等大电容试品实验后，务必仔细放电，同时须将试验场地恢复整齐。 6．在未亲眼看到设备接地之前，不得接近或触摸高压设备。 7．使用升压设备时，升压必须从零开始，使用完毕后，要退回零位。 8．实验中发生事故或异常现象时，应立刻拉闸切断电源，放电后检查线路和设备，如果发生人身事故应立刻进行抢救。 凡在本高压实验室进行试验之人员必须遵守本规则，并保持实验室整洁及良好的工作秩序。
冲击电压放电 一、实验目的 1．了解冲击电压发生器的结构、产生冲击电压的原理和操作方法； 2．了解用分压器与示波器测量冲击电压的方法； 3．观察气体间隙放电、击穿现象； 4．观察在均匀电场和不均匀电场下的气体间隙击穿电压以及不同幅值冲击电压作用下击穿电压波形中放电时延的变化。 二、实验内容及要求： 1.测量冲击电压波形，了解用分压器与示波器测量冲击电压的方法； 2.观察在均匀电场和不均匀电场下的气体间隙击穿电压及电压波形，不 同电压下放电时延的变化，了解冲击电压下的放电时延特性。 3.回答思考题。 三、实验装置及接线图： 冲击电压发生器接线原理图如下图： 冲击电压发生器原理接线图 图中： T：高压试验变压器 D：高压硅堆 C：主电容 R b：充电回路保护电阻 R：充电电阻 g0：点火球隙 g1~g3：中间球隙 g4：隔离球隙 R g：阻尼电阻 R t：波尾电阻 R f ：波头电阻 C f ：包括负荷电容和电容分压器的电容
物理教案设计 实验 用电压表测电压教案示例
物理教案设计 实验 用电压表测电压教案示例
(二)[教学目的] 1．练习正确使用电压表。 2．研究串、并联电路中电压的关系。 (三)[教学重点] 正确使用电压表。 (四)[教学方法] 学生分组实验。 (五)[教具] 电压表一只，不同规格的小灯泡两个，干电池二个， 电池夹二个，开关一个，导线若干。 (六)[教学过程] (一)引入新课 由学生复述电压表的使用规则。 (二)新课教学 实验前仍需强调接线柱的正确使用， 量程的选择、 指针调零以及连接电路的要求等注意 事项。 1．测电源电压 (1)分别测出每一节干电池的电压值，并记下数值(教科书第79页图6-11)。 (2)把两节干电池串联起来测总电压，并记下电压值(教科书第79页图6-12)。 (3)把两节干电池并联起来测总电压，并记下电压值(教科书第79页图6-13)。
(4)对测量值进行比较小结。 表1 2．测串联电路的电压 (1)按图1所示连好灯 l1和 l2的串联电路，并在图中标出电流方向。
(2)把电压表的两个接线柱分别接在 a、b 两点，闭合开关，测出 l1两端电压 u1并把它 记录下来。 (3)断开开关，拆下电压表，再把两个接线柱先后分别接在 c、d 两点和 a、d 两点，分 别测出灯 l2两端电压 u2，l1和 l2两灯串联后的总电压 uad，把测量值分别填入表2中。 （转载
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表2 (4)分析串联电路两端的总电压跟各段电路两端电压之间的关系。 (5)结论：串联电路两端的总电压等于各段电路两端电压之和。 3．测并联电路的电压 (1)按图2所示连好灯 l1和 l2的并联电路，并在图中标明电流方向。
(2)把电压表的两个接线柱分别与 l1、l2和 ab 两端相接，分别测出 l1、l2及 ab 间的电 压，把测量值填入表3中。 表3 (3)分析电压值 u1、u2、uab，并找出它们之间的关系。 (4)结论：并联电路两端的电压与各支路两端的电压相等。 (5)实验完毕，整理仪器。
探究串并联电路中电压的规律实验报告精编版
探究串并联电路中电流的规律实验报告 实验人合作人日期 【探究目标】 1、探究串联和并联电路的电流关系； 2、体验探究的过程，培养严谨的科学态度。 【实验器材】 电池组、电流表、三个小灯泡（其中两个规格相同）、开关、导线若干。【提出问题】 1、串联电路中,两端的总电压与各部分电路两端的电流之间有什么关系？ 2、并联电路中,两端的总电压与各个支路两端的电流之间有什么关系？ 【猜想与假设】 1、串联电路中： 2、并联电路中： 【设计与进行实验】 （一）探究串联电路中电流的规律 1、实验电路图： 串联电路实验图 2、实验步骤： ①按照电路图连接实物图； ②将电流表分别并联在电路中A处、B处、C处，并分别记录测量的电流值； ③换用另外的小灯泡再测一次。 3、实验表格： (1)串联电路 【分析与论证】 分析实验数据，论证猜想与假设是否正确，你能总结出什么结论？ 实验结论： 表达式：
（二）探究并联电路中电流的规律 1、实验电路图： 并联电路实验图 2、实验步骤： ①按照电路图连接实物图； ②将电流表分别并联在电路中A处、B处、C处，并分别记录测量的电流值 ③换用另外的小灯泡再测一次。 3、实验表格： （2）并联电路： 【分析与论证】 分析实验数据，论证猜想与假设是否正确，你能总结出什么结论？ 实验结论： 表达式： 【交流与评估】 1、实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？ 2、根据实验结果，你的猜想和假设是否正确?如果不正确，问题可能出在哪里？ 【知识拓展】 并联中两条支路电流有时候会相等，这是一条正确实验结论吗？怎样验证？
探究串并联电路中电压的规律实验报告 实验人合作人日期 【探究目标】 1、探究串联和并联电路的电压关系； 2、体验探究的过程，培养严谨的科学态度。 【实验器材】 电池组、电压表、三个小灯泡（其中两个规格相同）、开关、导线若干。 【提出问题】 3、串联电路中,两端的总电压与各部分电路两端的电压之间有什么关系？ 4、并联电路中,两端的总电压与各个支路两端的电压之间有什么关系？ 【猜想与假设】 4、串联电路中： 5、并联电路中： 【设计与进行实验】 （三）探究串联电路中电压的规律 1 2、实验步骤： ①按照电路图连接实物图； ②将电压表分别并联在电路中AB之间、BC之间、AC之间，并分别记录测量的电压值； ③换用另外的小灯泡再测一次。 【分析与论证】 分析实验数据，论证猜想与假设是否正确，你能总结出什么结论？ 实验结论： 表达式：
用电压表测量电压
用电压表测量电压 一、实验目得: 1、使用电压表测量电池与电池组两端电压。 2、使用电压表测量电路中发光小灯泡两端得电压。 二、实验器材 : 实验用直流电压表(J0408型),干电池3节,小灯座(J2351型),小灯泡L 1(3、8V,0.3A),小灯泡L 2(2、5V,0.2A),单刀开关(J2352型),导线若干。 三、实验步骤: 1.观察电压表得量程与最小分度,并记录在实验记录表中。 2.检查并调节指针对准零刻度。 3.用电压表测电池与电池组得电压 ① 按如图1所示连接电路。 ② 闭合开关S,测出电源两端得电压U 0,并记录在记录表中。 ④ 闭合开关S,分别测出电路中小灯泡L 1两端得电压U 1与小灯泡L 2两 端得电压U 2,并记录在记录表中。 5.整理实验器材。 四、实验数据记录 1、认识电压表 (1)观察实验室使用得电压表得量程有 个,量程分别就是 与
(2)观察电流表得刻度值:对0～3V量程来说,每大格表示每小格表示 ;对0～15V量程来说,每大格表示每小格表示。 2、测量数据记录表 【说明】 1、 J0408型直流伏特计外形见图3.6－1,这种伏特计 得表头就是磁电式。刻度盘有上下两种刻度,分别就 是“－5－0－15”与“－1－0－3”,接线柱分别标有 “－”、“3”与“15”。调零器在刻度盘下方。这 种伏特计得刻度盘上“0”点不在最左端,而在“0” 点左侧还有一些刻度,可以防止因正负接反而撞坏指 针。 2、有些学校还有另一种型号得伏特计(图3.6－2), 这种伏特计得量程分别为“0－15”与“0－3”,接线 柱“＋”作为公共端。 3、还有得学校用得就是交、直流两用伏特计(图3.6 －3),这种伏特计刻度盘有上下两种刻度,用直流时 量程分别就是“0－3”与“0－15”,刻度每小 格分别表示0.1伏与0.5伏。用交流时量程分 别就是“0－45”与“0－450”,刻度每小格分 别表示1伏与10伏。有五个接线柱,分别标有 “－”、“3”、“15”、“45”与“450”标记,“－” 作为公共端,直流档瞧下边刻度,交流档瞧上边 刻度。 【注意事项】 1.在测量前应先估计被测电压得高低,选择适当得量程。若难估计被测电压得高低,应先使用最大得量程试触,若指针示数很小,再改按小量程得。接通电路后指针若反转,则应立即断开电键,将伏特表得接线对调。
高电压技术实验实验报告(二)
高电压技术实验实验报告(二)
----高电压技术实验报告 高电压技术实验报告 学院电气信息学院
专业电气工程及其自动化
实验一．介质损耗角正切值的测量 一．实验目的 学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。 二．实验项目 1．正接线测试 2．反接线测试 三．实验说明 绝缘介质中的介质损耗（P=ωC u2 tgδ）以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征,介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的，因而被广泛采用，它能发现下述的一些绝缘缺陷： 绝缘介质的整体受潮； 绝缘介质中含有气体等杂质； 浸渍物及油等的不均匀或脏污。 测量介质损耗正切值的方法较多，主要有平衡电桥法（QS1），不平衡电桥法 及瓦特表法。目前，我国多采用平衡电桥法，特别是 工业现场广泛采用QS1型西林电桥。这种电桥工作电 压为10Kv，电桥面板如图2-1所示，其工作原理及操 作方法简介如下： ⑴．检流计调谐钮⑵．检流计调零钮 ⑶．C4电容箱（tgδ）⑷．R3电阻箱 ⑸．微调电阻ρ（R3桥臂）⑹．灵敏度调节钮 ⑺．检流计电源开关⑻．检流计标尺框
⑼．+tg δ/-tg δ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮 ⑽．检流计电源插座 ⑾．接地 ⑿．低压电容测量 ⒀．分流器选择钮 ⒁．桥体引出线 1）工作原理： 原理接线图如图2-2所示，桥臂BC 接入标准电容C N （一般C N =50pf ），桥臂BD 由固定的无感电阻R 4和可调电容C 4并联组成，桥臂AD 接入可调电阻R 3，对角线AB 上接入检流计G ，剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。 高压试验电压加在CD 之间，测量时只要调节R 3 和C 4就可使G 中的电流为零，此时电桥达到平衡。由电桥平衡原理有： BD CB AD CA U U U U = 即： BD CB AD CA Z Z Z Z = （式 2-1） 各桥臂阻抗分别为： X X X X CA R C j R Z Z ?+= =?1 4 44 41R C j R Z Z BD ?+= =? 3 3R Z Z AD == N N CB C j Z Z ?1= = 将各桥臂阻抗代入式2-1，并使等式两边的实部和虚部分别相等，可得： 3 4R R C C N X ? = 4 4 R C tg ??=?δ （式 2-2） 在电桥中，R4的数值取为=10000/π=3184（Ω），电源频率ω=100π，因此： QS1西林电桥面板图 QS1西林电桥面板图
试验一电位电压的测定
实验一电位、电压的测定 一．实验目的 1．学会测量电路中各点电位和电压的方法，理解电位的相对性和电压的绝对性； 2．掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。 二．原理说明 在一个确定的闭合电路中，各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异，但任意两点之间的电压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位图，每一段直线段即表示该两点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。 在电路中，电位参考点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同，但其各点电位变化的规律却是一样的。 三．实验设备 1．直流数字电压表、直流数字毫安表 2．恒压源（EEL—Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均含在主控制屏上，可能有两种配置（1）＋6 V（+5V），＋12V，0～30V可调或（2）双路0～30V可调。）3．EEL－30组件（含实验电路）或EEL－53组件 四．实验内容 实验电路如图1－1所示，图中的电源U S1用恒压源中的＋6V（＋5V）输出端，U S2用0～＋30V可调电源输出端，并将输出电压调到＋12V。 1．测量电路中各点电位
以图1－1中的A点作为电位参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位。 及U FA，测量数据记入表1－1中。 V 五．实验注意事项 1．EEL－30组件中的实验电路供多个实验通用，本次实验没有用到电流插头和插座。 2．实验电路中使用的电源U S2用0～＋30V可调电源输出端，应将输出电压调到＋12V后，再接入电路中。并防止电源输出端短路。
串联并联电路电压规律实验题
一．解答题（共20小题） 1．（2014?东营）在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时，小明同学想用图甲中的器材组成电路，其中一个电压表测量电源两端的电压、一个电压表测量某一个灯泡两端的电压，请你帮助他完成下述工作（电源电压不超过3V）． （1）在方框内画出电路图； （2）用笔画线表示导线，将实物图连成实验电路； （3）正确操作后，测量电源两端电压和灯泡两端电压的两电压表示数分别如图乙a、b所示，则电源两端的电压为_________V，被直接测量的灯泡两端的电压为_________V． （4）根据串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系得：另一个灯泡两端的电压为_________ V． 2．（2014?日照）李小芳同学在物理实验室对串联电路电压规律进行实验探究时，利用现有的器材按如下步骤进行了操作： （1）按图所示的电路图连接电路； （2）闭合开关S，用电压表测出L1两端的电压； （3）在测L2两端的电压时，李小芳同学为了节省试验时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上； （4）测出AC间的电压． 对小芳同学以上实验操作评价是： ①在拆接电路时，开关应该_________； ②小芳同学用上面的方法能否测出L2两端的电压？为什么？_________． （5）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在如表中，小芳同学依据本次实验数据可以得出的结论是：串联电路总电压_________各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）．这个实验在设计方案上存在的不足之处是_________． U AB/V U BC/V U AC/V 3.1 1.4 4.45
实验：用电压表测电压教案示例之一
实验：用电压表测电压教案示例之一 实验：用电压表测电压教案示例之一 实验：用电压表测电压教案示例之一 (北京第八中学章浩武) (一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册 (二)教学目的 1．会按照电压表使用规则正确使用电压表，会选择电压表的量程和试触，会正确读出电压表的示数。 2．会用电压表测量电池的电压。通过实验研究串联电池组和并联电池组的电压跟每节电压的关系。 3．通过实验研究串联电路、并联电路中的电压关系。 (三)实验器材 学生实验：每组一个学生电源(或三节干电池)，一只学生电压表，两个阻值不同的小灯泡，一个开关，导线若干。 演示实验：教学电压表一只，电源一个，开关一个。 (四)教学过程 1．复习 提问： (1)怎样区分电压表和电流表？ (2)电压表和电流表在使用规则上，有哪些不同之处？有哪些相同之处？
2．引入新课 演示实验：将教学电压表通过开关与电源的正、负极相连，见图①。 提问： (1)这种接法行不行？测出的是哪个元件两端的电压？ (2)在接线过程中要注意哪些问题？(注意：开关断开；并联在被测电路两端，电流从电压表“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出；量程的选择和试触。) (3)读出电压表的示数。 这个示数就是电源的电压。 3．进行新课 介绍这堂课的实验目的和所研究的内容。 实验的目的是： (1)练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压。 (2)研究干电池串联和并联时的电压关系；串联电路、并联电路中的电压关系。 这次实验分两个部分进行。 第一部分：测干电池电压，研究干电池串联、并联时的电压关系。 一、先取三节干电池，分别测出每节电池的电压。再将这三节干电池按图②串联成电池组，测出串联电池组的电压，将测得
用电压表和电流表测电阻实验报告
用电压表和电流表测电阻实验报告（人教版） 1、实验目的：_______________________________________________________ 2、实验器材：__________、__________、__________、__________、__________、 __________、_________________。 3、实验电路图：(如右图所示) 4、实验原理：______________________ 5、实验注意事项： 压表都应处于最大量程，滑动变阻器的电阻处于电阻最大的状态，开关应断开。 ②连接完毕，能够试触一下，闭合开关，如发现指针摆动过大，指针反向偏转等情况，应立即断开电源，避免损坏电表。 ③用滑动变阻器改变电路中电流时，电表的量程要恰当，选择电表的量程过大，指针偏转过小，会影响读数的精确度，电表每次的读数相差要尽量大些，以减小实验误差。 ④数据处理可采用计算法，即根据每一组的电压和电流强度值，根据R U I 计算电阻 值，再取平均值。 6、实验步骤： A．按电路图连接线，此时电键应处于断开状态，且让滑动变阻器，处于最大电阻值。 B．估算或用试触确定所选伏特表和安培表量程是否恰当，若不当，则调整。 C．检查电路无误后，接通电路，开始实验。 D．闭合开关，观察和记录安培表，伏特表的示数填入下面表格中（或自己设计表格）。 E．改变滑动变阻器滑动片的位置，重复步骤D，并根据欧姆定律计算出三次测量的 平均值。 数据 次数 U（伏）I（安）Rx(欧) Rx的平均值(欧) 1 2 3 （3）计算出Rx的三次阻值，求出Rx的平均值。Rx=(Rx1+Rx2+Rx3)/3 7、实验结果：Rx=(R1+R2+R3)/3＝_______________________=________欧姆 8、整理器材：实验完毕要整理好仪器。 ☆☆☆(实验要求：积极动手，按要求操作，记录数据、计算结果要实事求是。实 验完毕后，将导线取下捆成一捆，并将仪器排放整齐。) ☆☆☆ 1.★串联、并联电路的特点： 在使用欧姆定律对电路实行判定和计算时必须要充分利用串联，并联电路的特点。 1、串联电路的特点： ⑴在串联电路中，电流强度处处相等 用公式写出为I总＝I1＝I2＝I3＝…… ⑵在串联电路中，总电压等于各段电压之和
实验：用电压表测电压教案示例之一
实验：用电压表测电压教案示例之一实验：用电压表测电压教案示例之一 (北京第八中学章浩武) (一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册 (二)教学目的 1．会按照电压表使用规则正确使用电压表会选择电压表的量程和试触会正确读出电压表的示数 2．会用电压表测量电池的电压通过实验研究串联电池组和并联电池组的电压跟每节电压的关系 3．通过实验研究串联电路、并联电路中的电压关系 (三)实验器材 学生实验：每组一个学生电源(或三节干电池)一只学生电压表两个阻值不同的小灯泡一个开关导线若干 演示实验：教学电压表一只电源一个开关一个 (四)教学过程 1．复习 提问： (1)怎样区分电压表和电流表 (2)电压表和电流表在使用规则上有些不同之处有些相同之处 2．引入新课 演示实验：将教学电压表通过开关与电源的正、负极相连见图①提问：
(1)这种接法行不行测出的是个元件两端的电压 (2)在接线过程中要注意些问题(注意：开关断开；并联在被测电路两端电流从电压表“+”接线柱流进从“”接线柱流出；量程的选择和试触) (3)读出电压表的示数 这个示数就是电源的电压 3．进行新课 介绍这堂课的实验目的和所研究的内容 实验的目的是： (1)练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压 (2)研究干电池串联和并联时的电压关系；串联电路、并联电路中的电压关系 这次实验分两个部分进行 第一部分：测干电池电压研究干电池串联、并联时的电压关系 一、先取三节干电池分别测出每节电池的电压再将这三节干电池按图②串联成电池组测出串联电池组的电压将测得的数据记到表1内分析串联电池组的电压跟各节干电池电压之间的关系写出结论 二、将两节相同的干电池按图③并联组成电池组用电压表测这个并联电池组的电压将测量数据填入表2内分析并联电池组的电压跟每节电池的电压之间的关系写出结论 表1：串联电池组的电压 结论：
用电压表测量电压
用电压表测量电压Newly compiled on November 23, 2020
用电压表测量电压 一、实验目的： 1、使用电压表测量电池和电池组两端电压。 2、使用电压表测量电路中发光小灯泡两端的电压。 二、实验器材 ： 实验用直流电压表（J0408型），干电池3节，小灯座（J2351型），小灯泡L 1（，0.3A ），小灯泡L 2（，0.2A ），单刀开关（J2352型），导线若干。 三、实验步骤： 1．观察电压表的量程和最小分度，并记录在实验记录表中。 2．检查并调节指针对准零刻度。 3．用电压表测电池和电池组的电压 ① 按如图1所示连接电路。 ② 闭合开关S ，测出电源两端的电压U 0，并记录在记录表中。 4 U ，并记录在记录表中。 ③ 按如图3所示连接电路。 ④ 闭合开关S ，分别测出电路中小灯泡L 1 两端的电压U 1和小灯泡L 2两端的电 压U 2，并记录在记录表中。 5．整理实验器材。 四、实验数据记录
1、认识电压表 （1）观察实验室使用的电压表的量程有 个，量程分别是 和 （2）观察电流表的刻度值：对0～3V 量程来说，每大格表示 每小格表示 ；对0～15V 量程来说，每大格表示 每小格表示 。 2、测量数据记录表 【说明】 1. J0408型直流伏特计外形见图3．6－1，这种伏特计的表头是磁电式。刻度盘有上下两种刻度，分别是“－5－0－15”和“－1－0－3”，接线柱分别标有“－”、“3”和“15”。调零器在刻度盘下方。这种伏特计的刻度盘上“0”点不在最左端，而在“0”点左侧还有一些刻度，可以防止因正负接反而撞坏指针。 2. 有些学校还有另一种型号的伏特计（图3．6－2），这种伏特计的量程分别为“0－15”和“0－3”，接线柱“＋”作为公共端。 3. 还有的学校用的是交、直流两用伏特计（图3．6－3），这种伏特计刻度盘有上下两种刻度，用直流时量程分别是“0－3”和“0－15”，刻度每小格分别表示0．1伏和0．5伏。用交流时量程分别是“0－45”和“0－450”，刻度每小格分别表示1伏和10伏。有五 电池组（3节）两端电压 U 0 （V ） 发光小灯泡 L 1两端电压 U （V ） 发光小灯泡 L 2两端电压 U 1（V ） 发光小灯泡 L 3两端电压 U 2（V ）
高电压技术实验指导书_学生用_
实验一．电介质绝缘特性及电击穿实验 一．实验目的： 观察气隙击穿、液体击穿以及固体沿面放电等现象及其特点，认识其发展过程及影响击穿电压的各主要因素，加深对有关放电理论的理解。 二．预习要点： 概念：绝缘；游离；电晕；电子崩；流注；先导放电；自持放电；滑闪放电；沿面放电；小桥；电击穿；热击穿。 判断：空气是绝缘介质；纯净液体的击穿是电击穿，非纯净液体的击穿是热击穿，绝缘油的击穿电压受油品、电压作用时间、电场分布情况及温度的影响较大，电弧会使油分解并产生炭粒；沿面放电是特殊的气体放电，分三个阶段，沿面闪络电压小于气隙击穿电压。 推理：变压器油怕受潮；油断路器有动作次数的限制； 相关知识点：电场、介质极化、偶极子、介电常数、Paschen定律、Townsend理论、流注理论、伏秒特性、大气过电压、内部过电压。 三．实验项目： 1．气体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．电极形状对放电的影响 ①．球球间隙 ②．针板间隙 ③．针针间隙 ⑵．电场性质对放电的影响 ①．工频交流电场 ②．直流电场 ⑶．极性效应 ①．正针负板 ②．负针正板 2．液体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．导电小桥的观察 ⑵．抗电强度的测试 3．固体绝缘介质绝缘特性及电击穿实验 ⑴．刷状放电的观察 ⑵．滑闪放电的观察 ⑶．沿面闪络的观察 四．实验说明： 1．气体绝缘特性： ⑴．气体在正常情况下绝缘性能良好（带电粒子很少）； ⑵．气体质点获得足够的能量（大于其游离能）后，将会产生游离，生成正离子和电子； ⑶．气体质点获得能量的途径有：粒子撞击、光子激励、分子热碰撞； ⑷．气隙中除了有气体质点游离产生的带电粒子外，还存在金属电极表面的逸出电子； ⑸．气隙加上电场，气隙中的带电粒子将顺电场方向加速运动，造成大量的粒子碰撞，但产生气体质点游离的撞源粒子是电子；
用电压表测电压实验教案设计
用电压表测电压实验教案设计 (一)教材人教社九年义务教育初中物理第二册 (二)教学目的 1.会按照电压表使用规则正确使用电压表，会选择电压表的量程和试触，会正确读出电压表的示数。 2.会用电压表测量电池的电压。通过实验研究串联电池组和并联电池组的电压跟每节电压的关系。 3.通过实验研究串联电路、并联电路中的电压关系。 (三)实验器材 学生实验：每组一个学生电源(或三节干电池)，一只学生电压表，两个阻值不同的小灯泡，一个开关，导线若干。 演示实验：教学电压表一只，电源一个，开关一个。 (四)教学过程 1.复习 提问： (1)怎样区分电压表和电流表? (2)电压表和电流表在使用规则上，有哪些不同之处?有哪些相同之处? 2.引入新课 演示实验：将教学电压表通过开关与电源的正、负极相连，见图①。 提问： (1)这种接法行不行?测出的是哪个元件两端的电压? (2)在接线过程中要注意哪些问题?(注意：开关断开;并联在被测电路两端，电流从电压表“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出;量程的选择和试触。) (3)读出电压表的示数。 这个示数就是电源的电压。 3.进行新课 介绍这堂课的实验目的和所研究的内容。 实验的目的是： (1)练习用电压表测干电池电压和一段电路两端的电压。 (2)研究干电池串联和并联时的电压关系;串联电路、并联电路中的电压关系。 这次实验分两个部分进行。 第一部分：测干电池电压，研究干电池串联、并联时的电压关系。 一、先取三节干电池，分别测出每节电池的电压。再将这三节干电池按图②串联成电池组，测出串联电池组的电压，将测得的数据记到表1内。分析串联电池组的电压跟各节干电池电压之间的关系，写出结论。 二、将两节相同的干电池按图③并联组成电池组，用电压表测这个并联电池组的电压，将测量数据填入表2内。分析并联电池组的电压跟每节电池的电压之间的关系，写出结论。 表1：串联电池组的电压 结论：________________。 表2：并联电池组的电压 结论：__________________。
高电压技术实验
高电压实验安全操作规程
1. 实验前先检查实验设备的连接线以及接地系统是否良好，电 气开关的性能是否正常。
2. 认真做好安全防护工作，实验时要求学生必须穿绝缘良好的 胶鞋。
3. 实验设备接通电源后（警示红灯亮时），严禁一切人员进入 围栏内的高电压试验区域，不得向遮栏内探头或伸手，以保 证人身的安全。
4. 实验过程必须按照实验指导书的操作规程进行。 5. 实验过程中如发现异常应立刻切断电源，并尽快检查故障原
因。如果发生人身事故应立刻进行抢救。 6. 检查设备或更换接线时要先用接地棒对实验设备进行放电，
在未亲眼看到设备接地之前，不得接近或触摸高压设备。 7. 实验完毕后必须断开总电源。 8. 在本实验室进行实验的人员必须遵守实验安全操作规程。
实验一：绝缘预防性实验
电缆绝缘电阻和吸收比的测量
一、实验目的
1．了解测试绝缘电阻和吸收比的意义； 2．掌握测量绝缘电阻及吸收比的原理和操作
方法； 3．根据所作试验结果分析电缆绝缘的状况。
二、实验内容
1．用兆欧表（摇表）测量电缆的绝缘电阻， 掌握吸收比的测量方法；
2．根据测量的绝缘电阻，计算电缆的吸收 比，判断电缆的绝缘性能。
三、实验设备
兆欧表
? 兆欧表是测量绝缘电阻的专用仪表。 ? 兆欧表的电压等级有：100、250、500、
1000、2500、5000V 六种规格。 ? 兆欧表的结构有：手摇式、晶体管式、数
字式。
教学设计：实验：用电压表测电压(新课标初中物理教案)
实验：用电压表测电压 教材分析： 本节教材是在学生学完了电学的第五章电路和电流之后，对电路的串联和并联以及它们的电流特点非常熟悉的基础上，对正确使用电流表和电压表的知识有个对比之后，来探究串联电路和并联电路的电压特点，在探究活动中学生再一次经历由观察到提出问题、进行猜想、设计实验方案、动手实验收集数据、对数据进行分析论证和评估交流等自主活动。促使学生在寒假里忘记的探究过程回忆起来，并逐渐掌握科学的探究活动。本节教材相比于探究串联电路和并联电路的电流特点要简单得多 教学重点和难点 学生自己设计实验方案和根据实验数据进行分析并正确表达出结论。 教学目标 一知识与技能 1.会按照电压表使用规则正确使用电压表. 2.通过实验探究串联电路、并联电路中的电压关系 二过程与方法 亲身体验科学的探究过程,领会科学研究的方法. 三情感态度与价值观 培养实事求是和严谨的科学态度与协作精神. 教学准备 学生实验器材：每组一个学生电源(或三节干电池)，一只学生电压表，两个阻值不同的小灯泡，一个开关，导线若干。 演示实验器材：教学电压表一只，电源一个，开关一个，阻值不同和相同的小灯泡各两个以及多媒体投影仪等。 板书设计 一科学探究串联和并联电路的电压关系的步骤 提出问题——讨论猜想——设计实验 ——实验探究——分析论证 二串联和并联电路的电压关系是:
1.串联电路中的总电压等于各部分电压之和. U=U 1+U 2 2.并联电路中的总电压等于各支路两端的电压. U=U 1=U 2 教学流程图： 引入新课——提出问题——讨论猜想——设计实验——实验探究——分析论证——实际应用——练习小结［教学设计］
《电压和电压表的使用》测 试 题三级有答案
《电压和电压表的使用》测 试 题 基础训练（A 级） 一、填充题 1．如图1所示，抽水机使水管两端保持一定的水压，水压使水管中形成持续的水流；电源使电路两端保持一定的__ _压，使电路中产生持续的___ __，这种思维方法称为___ _ 法． 2．学生喜爱的便携式单放机通常需要的电压为 6v ，它需要___节干电池__ _联使用，对人体安全的电压不高于_ __ V ，我国家庭电路的电压为__ _ V ． 3．如图2所示，当量程为0-3v 时，电压表指针的读数为_ __v ； 当量程为0-15V 时，电压表指针的读数为__ _V ． 4．如图3所示，当开关闭合后，两灯都发光，此时V 1、V 2表的读数分别是4V 和2.5V ，则电源电压为_ __V ，灯L 1 两端的电压为_ __V ，灯L 2 两端的电压为__ _V ． 5．如图4所示，若开关S 、S 1闭合，S 2断开，能发光的灯是 ，电压表所测的是 两端的电压；若开关S 、S 2闭合，S 1断开，那么能发光的灯是 ，电压表所测的是 的两端电压； 若开关S 、S 1、S 2都闭合，那么能发光的是 ，电压表所测的是 两端的电压． 二、选择题 6．下列说法中正确是（ ） A ．电路两端有电压，电路中就一定有持续的电流 B ．导体中有大量的自由电荷，只要构成通路，导体中就会有电流 C ．电压是电路中形成电流的原因 D ．电路中有电流不一定有电压 7．关于电压表的使用，正确的是（ ） A ．电压表不能直接测量电源电压，否则会烧坏 B ．尽可能选大的量程，以免损坏电压表 C ．经试触后，被测电压不超过小量程时，应选用较小量程 D ．电压表接入电路时，不用考虑“+”“—”接线柱的接法 8．在图5所示电路中，开关闭合后，会出现的后果是（ ） A ．电流表与电压表被烧坏 B ．电流表与电压表都不会被烧坏 C ．只有电压表会被烧坏 D ．只有电流表会被烧坏 三、作图、实验与探究题 图1 图2 图 3 图 4 图5