浙大电工电子学实验报告实验二单向交流电路
浙江大学电工电子学实验课件 实验2 单相交流电路
结
束
实验电路板
日光灯镇流 器作为实验 中的电感
注意所用的 电容要保证 没有失效
并联的白炽 灯作为实验 中的电阻 返回
功率表
*号端相 连 接电源 接负载
返回
实验二 单相交流电路
一、实验目的 1．学会使用交流仪表（电压表、电流表、 功率表）。 2．掌握用交流仪表测量交流电路电压、电 流和功率的方法。 3．了解电感性电路提高功率因数的方法 和意义。
二、实验设备
1. 2. 3. 4. 5. 6. 实验电路板 单相交流电源（220V） 交流电压表或万用表 交流电流表 功率表 电流插头、插座
三、实验内容
按图2-4 接好实验电路。 1. 测量不接电容时电感、电阻串联支路的电流IRL 和电源实际电压U、电感线圈两端电压UL、电阻两 L 端电压UR及电路功率P，记入表2-1。
RL * W
I
IC
IR L
*
~220V U
图2－4
S C
验内容
表2－1 测 量 值 计算值
U/V
UL/V
UR/V
IRL/A
P/ W
cosφRL
三、实验内容
2. 测量并联不同电容量时的总电流I和各支路电流IRL 、IC及电路功率，记入表2-2。
并联电容
测量值
I/A IC/A IRL/A P/W
C(μF)
计算值 判断电 路性质 cosφ
1 2 3 4 5 6
四、实验总结
1. 根据表2-1中的测量数据按比例画出电 感、电阻串联支路的电压、电流相量图，并 计算出电路参数R、RL、XL、L。 2. 根据表2-2的数据，按比例画出并联不 同电容量后的电源电压和各电流的相量图， 并判别相应电路是感性还是容性。 3. 讨论电感性负载用并联电容器的方法来 提高功率因数的方法和意义。
单相交流电路的研究实验报告
单相交流电路的研究实验报告单相交流电路的研究实验报告引言：单相交流电路是电力系统中最基本的电路之一，广泛应用于家庭、工业和商业领域。
为了深入了解单相交流电路的特性和性能，我们进行了一系列的实验研究。
本实验报告将介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果和分析。
一、实验目的本实验旨在通过实际操作和测量，研究单相交流电路的特性和性能，包括电压、电流、功率等参数的测量和分析。
二、实验装置1. 电源：使用交流电源提供电压源。
2. 变压器：将高电压转换为适用于实验的低电压。
3. 电阻箱：用于调节电路中的电阻值。
4. 电流表和电压表：用于测量电流和电压。
5. 示波器：用于观察电路中的电压和电流波形。
三、实验步骤1. 搭建单相交流电路：根据实验要求，将电源、变压器、电阻箱、电流表和电压表按照电路图连接起来。
2. 测量电压和电流：打开电源，调节变压器和电阻箱的参数，分别测量电路中的电压和电流值。
3. 记录数据：将测量到的电压和电流值记录下来，并绘制电压和电流的波形图。
4. 计算功率：根据测量到的电压和电流值，计算电路中的功率值。
5. 分析结果：根据实验数据和计算结果，分析单相交流电路的特性和性能。
四、实验结果与分析通过实验测量和计算，我们得到了一系列的实验结果。
首先，我们观察到电压和电流的波形图呈正弦波形，符合单相交流电路的特点。
其次，我们发现电路中的电压和电流存在一定的相位差，这是由于电路中的电感和电容等元件引起的。
此外，我们计算得到的功率值表明，单相交流电路在不同负载下的功率变化较大，这与负载的阻抗有关。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：单相交流电路的特性和性能受到电阻、电感和电容等元件的影响。
电路中的电压和电流呈正弦波形，且存在一定的相位差。
在不同负载下，电路的功率表现出不同的特点。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的特性和性能。
通过实际操作和测量，我们得到了电压、电流和功率等参数的实验结果，并对其进行了分析。
单相交流电路实验报告
单相交流电路实验报告单相交流电路实验报告摘要：本实验主要通过搭建单相交流电路，观察和分析电路中电流、电压和功率的变化规律，以及不同元件对电路的影响。
实验结果表明，交流电路中的电流和电压呈正弦变化，且相位差为90度。
不同电阻和电感的接入会对电路的电流和功率产生不同的影响。
1. 引言单相交流电路是电工学中的基础知识之一，了解交流电路的特性对于电路设计和故障排除都具有重要意义。
本实验通过搭建单相交流电路，以观察和分析电路中的电流、电压和功率的变化规律。
2. 实验目的- 了解单相交流电路的基本原理和特性；- 掌握测量交流电路中电流和电压的方法；- 分析不同元件对电路中电流和功率的影响。
3. 实验装置- 交流电源；- 电阻箱；- 电感；- 电压表；- 电流表；- 示波器。
4. 实验步骤4.1 搭建基本的单相交流电路，包括电源、电阻和电感。
4.2 调节交流电源的电压，使其保持在合适的范围内。
4.3 使用电压表和电流表分别测量电路中的电压和电流。
4.4 使用示波器观察电路中电压和电流的波形，并记录相关数据。
4.5 更换不同电阻和电感，观察电路中电流和功率的变化。
5. 实验结果与分析在实验过程中，我们观察到电路中的电流和电压均呈正弦变化的波形。
根据实验数据，我们可以计算出电流和电压的频率、幅值和相位差。
实验结果表明，电流和电压之间的相位差约为90度，符合理论的预期。
此外，我们还发现不同电阻和电感的接入会对电路中的电流和功率产生不同的影响。
当电阻增加时，电路中的电流减小，功率也相应减小。
而当电感增加时，电路中的电流增加，功率也相应增加。
这与电阻和电感对电流的阻碍和促进作用相吻合。
6. 结论通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的特性和变化规律。
我们通过测量和分析电流、电压和功率的变化，得出了电流和电压之间相位差为90度的结论，并且验证了电阻和电感对电路中电流和功率的影响。
7. 实验总结本实验通过搭建单相交流电路，观察和分析电路中的电流、电压和功率的变化规律，加深了对交流电路的理解。
电工电子学及实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过实践操作，加深对电工电子学基本原理的理解，掌握基本实验技能，并提高分析和解决问题的能力。
通过实验，培养学生动手能力、团队协作精神以及严谨的科学态度。
二、实验内容及器材1. 实验内容：- 常用电子元器件识别与测试- 基本电路搭建与调试- 直流稳压电源设计与测试- 单管交流放大器设计与测试- 波形产生器设计与测试- 数字电路基础实验2. 实验器材：- 电工电子实验箱- 万用表- 信号发生器- 示波器- 电烙铁- 焊锡丝- 常用电子元器件（电阻、电容、电感、二极管、三极管等）- 实验线路板三、实验过程及数据记录1. 常用电子元器件识别与测试：- 通过观察元器件的外观、颜色、形状等特征，识别常用电子元器件。
- 使用万用表测量电阻、电容、电感等元器件的参数，并与理论值进行对比。
2. 基本电路搭建与调试：- 根据实验指导书，搭建简单的直流电路、交流电路和数字电路。
- 使用示波器观察电路的输入、输出波形，分析电路的工作原理。
3. 直流稳压电源设计与测试：- 设计并搭建直流稳压电源电路，包括整流、滤波、稳压等环节。
- 使用万用表测量输出电压、电流等参数，验证电路的性能。
4. 单管交流放大器设计与测试：- 设计并搭建单管交流放大器电路，包括输入、输出、反馈等环节。
- 使用示波器观察输入、输出波形，分析电路的放大倍数、频率响应等特性。
5. 波形产生器设计与测试：- 设计并搭建正弦波、方波、三角波等波形产生器电路。
- 使用示波器观察输出波形，分析电路的工作原理。
6. 数字电路基础实验：- 设计并搭建逻辑门电路、计数器、译码器等数字电路。
- 使用示波器观察输入、输出信号，验证电路的功能。
四、实验结果与分析1. 常用电子元器件识别与测试：- 成功识别了常用电子元器件，并掌握了测量参数的方法。
- 实验结果与理论值基本吻合，表明实验操作正确。
2. 基本电路搭建与调试：- 成功搭建了直流电路、交流电路和数字电路，并进行了调试。
实验二单相交流电路
实验二 单相交流电路实验报告时间： 06 年 12 月 29 日专业 班级 姓名 学号 成绩一、实验目的：1、 正确的选用元件按原理图接线。
2、 掌握电阻、电感线圈、电容器对交流电流的作用。
3、 文明安全操作（做完试验要收拾干净自己的工位）。
二、实验器材1、“松林牌”通用电学实验台；C 组直流稳压可调电源（1.25-24V ），B 组交流可调电源(3-24V)2、小灯泡（6V ）1只；电阻1只；电容器（C=47μ、100μ；470μ）、电感线圈1只；铁棒1条。
3、 源线两条，导线若干。
三、实验主要内容和数据记录1、 电阻对交、直流电阻碍的作用接图一所示的电路两端接上6伏的直流电源，观察灯HL 的亮度；然后接上6伏的交流电源，比较灯HL 的亮度。
实验说明：电阻对交流电流的作用与对直流电流的作用 。
电阻与电流频率 。
用符号“ ”表示。
单位是 ；其大小可用式子 计算。
电阻是 元件；在交流电路中所消耗的电功率称为 功率，用符号“ ” 表示。
单位是 。
2、 电感线圈对交、直流电的阻碍的作用图一 图二接图二所示的电路两端接上6伏的直流电源，观察灯HL 的亮度；然后接上6伏的交流电源，比较灯HL 的亮度。
实验说明：电感对直流起 作用的只是线圈电阻，而对交流电的阻碍作用除了线圈的电阻外 也起阻碍作用 。
电感对交流电的阻碍作用叫做 。
用符号“ ”表示。
单位是 ；其大小可式子 计算。
电感线圈是 元件；在交流电路中与电源进行能量交换规模的大 可用 功率来表示。
用符号“ ”表示。
可用式子 来计算。
单位是 。
电感线圈具有“通 流阻 流；通 频阻 频的作用。
３、电容器对交、直流电的阻碍作用１）接图三所示的电路两端接上6伏的直流电源，观察灯HL 的亮度；然后接上6伏的交流电源，比较灯HL 的亮度。
２）接上6伏的交流电源，换不同容量的电容器，观察灯HL 的亮度；实验说明：直流电流 通过电容器，当交流电通过不同容量的电容器灯HL 的亮度 。
单项交流电路实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实验，加深对单项交流电路原理的理解，掌握单项交流电路的基本分析方法，培养动手操作能力和分析解决问题的能力。
二、实训环境实训地点：实验室实训设备：交流电源、电阻、电容、电感、万用表、示波器等三、实训原理单项交流电路是指交流电路中只有一个电源的电路。
其基本原理如下：1. 交流电的电压和电流是随时间变化的，可以用正弦函数表示。
2. 交流电路中的电压、电流、电阻、电容、电感等物理量之间的关系可以用欧姆定律、基尔霍夫定律等电路基本定律进行分析。
3. 交流电路的功率计算与直流电路有所不同，需要考虑功率因数。
四、实训内容1. 交流电压和电流的测量（1）使用万用表测量交流电源的电压和频率。
（2）使用示波器观察交流电压和电流的波形。
2. 电阻、电容、电感的串联和并联电路分析（1）搭建电阻、电容、电感的串联电路，测量电路的电压、电流、功率等参数。
（2）搭建电阻、电容、电感的并联电路，测量电路的电压、电流、功率等参数。
3. 交流电路的功率计算（1）根据测量数据，计算电路的功率因数。
（2）根据功率因数，计算电路的有功功率和无功功率。
4. 交流电路的滤波和稳压（1）搭建滤波电路，观察滤波效果。
（2）搭建稳压电路，观察稳压效果。
五、实训过程1. 实验前准备（1）了解实训目的、原理和内容。
（2）熟悉实训设备的使用方法。
2. 实验操作（1）按照实验步骤搭建电路。
（2）使用万用表和示波器测量电路参数。
（3）根据测量数据，分析电路特性。
（4）完成实验报告。
3. 实验总结（1）总结实验过程中遇到的问题和解决方法。
（2）总结实验结果，分析电路特性。
六、实训结果1. 交流电压和电流的测量（1）交流电源的电压为220V，频率为50Hz。
（2）通过示波器观察，交流电压和电流的波形均为正弦波。
2. 电阻、电容、电感的串联和并联电路分析（1）串联电路中，电阻、电容、电感的电压分配符合欧姆定律。
（2）并联电路中，电阻、电容、电感的电流分配符合基尔霍夫定律。
电工电气技术实训实验报告
电工电气技术实训实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实训实验，加深对电工电气技术的理论知识的理解，掌握基本的电路布线、维修与调试技能，提高实际操作能力。
二、实验设备和材料1.电路实验箱2.电源3.各种电阻、电容、电感元件4.万用表5.示波器6.维修工具等三、实验过程1.实验前的准备工作（此处可根据实际情况进行描述）2.实验一：直流电路布线及调试2.1 实验目的通过实验学习直流电路的布线方法，并掌握测量电路参数的技巧。
2.2 实验步骤（此处可根据实际情况进行描述）3.实验二：交流电路布线及调试3.1 实验目的通过实验学习交流电路的布线方法，并掌握测量交流电路参数的技巧。
3.2 实验步骤（此处可根据实际情况进行描述）4.实验三：电气设备维修与故障排除4.1 实验目的通过实验学习电气设备的维修与故障排除方法，并掌握常见故障的判断与修复技巧。
4.2 实验步骤（此处可根据实际情况进行描述）五、实验结果与分析在本次实验中，我们成功完成了直流电路和交流电路的布线与调试实验，并对电气设备的维修与故障排除进行了一定的训练。
通过实验，我们掌握了基本的电路布线方法，提高了对电路参数的测量与调试技巧。
在电气设备维修方面，我们学习了故障的判断与修复方法，为今后的实际工作打下了坚实的基础。
六、实验总结与心得体会通过本次实训实验，我深刻体会到了理论与实践的紧密联系。
课堂上学到的知识在实验中得到了很好的巩固和应用，同时也发现了自己在实际操作中的不足之处。
在今后的学习和工作中，我将更加努力，提高自己的实际操作能力，并不断拓宽自己的电工电气技术知识面。
七、参考文献（如有）以上为电工电气技术实训实验报告，感谢您的阅读。
实验二 单相交流电路
实验二单相交流电路实验目的：1.了解交流电路的基本概念和特点；2.掌握电压、电流和功率的示波器测量方法；3.理解电容和电感的作用和特性；4.学习计算功率因数的方法。
实验仪器：示波器、万用表、电阻箱、变压器、电容器、电感器。
实验原理：1.交流电路交流电路指的是由交流电源供电，且其电压或电流大小都是随时间而变化的电路。
交流电源的正负极在每个周期内交替变换，而电压和电流的大小则随着时间而变化，因此交流电路能产生周期性的变化。
交流电路的频率一般以赫兹（Hz）为单位表示，即每秒钟变换的次数。
利用示波器可以测量电压和电流、频率等信息。
对于交流电路，需要选择交流电压和电流范围，调整垂直和水平缩放，使波形显示在示波器的屏幕上。
电压和电流的RMS值即有效值，表示交流信号的能量大小。
电容是一种能够存储电荷的器件，它的特点是电压对电荷的作用。
电感是一种能够储存磁场能量的器件，它的特点是电流对磁场功率的作用。
电容和电感均会造成电路中的相位差，电容电压滞后于电流，相位差为负，而电感电压超前于电流，相位差为正。
交流电路的阻抗Z由电阻R、电感Xl和电容Xc三者共同决定：Z=[R^2+(Xl-Xc)^2]^0.5，Xl和Xc 可分别表示为2πfL和1/(2πfC)，其中f为交流电路的频率，L和C分别为电感和电容大小。
4.功率因数功率因数是指交流电路中实际功率P和视在功率S的比值，即cos(φ)=P/S，其中φ为电路中的相位差，一般由电容电流引起的相位差为正，由电感引起的相位差为负。
功率因数越高，电路的效率越高。
实验步骤：如图所示，电路由电阻箱、变压器、电容器、电感器和交流电源组成。
分别设置不同的电路参数，如电阻R、电感L和电容C，观察电路中电流和电压的波形和特征。
2.测量电路参数利用万用表分别测量电阻R、电感L和电容C的大小，并连接到电路中检查。
3.波形测量将示波器分别连接到电路中，选择交流电压和电流范围，调整垂直和水平缩放，使波形显示在示波器的屏幕上。
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实验报告
课程名称： 电工电子学实验 指导老师： 实验名称： 单向交流电路
一、实验目的
1.学会使用交流仪表（电压表、电流表、功率表）。
2.掌握用交流仪表测量交流电路电压、电流和功率的方法。
3.了解电感性电路提高功率因数的方法和意义。
二、主要仪器设备
1.实验电路板
2.单相交流电源(220V)
3.交流电压表或万用表
4.交流电流表
5.功率表
6.电流插头、插座
三、实验内容
1.交流功率测量及功率因素提高
按图2-6接好实验电路。
图2-6
(1)测量不接电容时日光灯支路的电流I RL 和电源实际电压U 、镇流器两端电压U L 、日光灯管两端电压U R 及电路功率P ，记入表2-2。
计算：cos φRL = P/ (U·I RL )= 0.46
测量值
计算值
U/V U L /V U R /V I RL /A P/W cos φRL 219
172
112
0.380
38.37
0.46
表2-2
(2)测量并联不同电容量时的总电流I 和各支路电流I RL 、I C 及电路功率，记入表2-3。
并联电容C/μF
测量值
计算值
判断电路性质 (由后文求得) I/A I C /A I RL /A P/W cos φ
0.47 0.354 0.040 0.385 39.18 0.51 电感性 1 0.322 0.080 0.384 39.66 0.56 电感性 1.47 0.293 0.115 0.383 39.63 0.62 电感性 2.2 0.257 0.170 0.387 40.52 0.72 电感性 3.2 0.219 0.246 0.387 40.77 0.85 电感性 4.4
0.199
0.329
0.389
41.37
0.95
电感性
表2-3
注：上表中的计算公式为cos φ= P/( I ·U)，其中U 为表2-2中的U=219V 。
姓名：
学号：__ _ 日期：
地点：
四、实验总结
1.根据表2-2中的测量数据按比例画出日光灯支路的电压、电流相量图，并计算出电路参数R、R L、X L、L。
如图，由于I RL在数值上远远小于各电压的值，因而图中只标明了方向，无法按比例画出。
另外，此处I RL是按照U R的方向标注的。
(如若按照cosφRL=0.46，得I RL与U的夹角φRL=-63°，则I RL与U R的方向有少许差别，这会在后文的误差分析中具体讨论。
)
R=U R/I RL=294.7 Ω据图得U L与I RL夹角为81°，则得：R L+jX L=Z=U L/I RL=26.9+169.9 j 因而得：R L=26.9 ΩX L=169.9 ΩL= X L/2пf=0.54 H
2.根据表2-3的数据，按比例画出并联不同电容量后的电源电压和各电流的相量图，并判别相应电路是电感性还是电容性。
所得向量图如下，其中由于电压与电流数量级相差过多，电压未按比例绘制长度。
如图，由于φ全部<0，因此所测电路都为电感性。
3.讨论电感性负载用并联电容器的方法来提高功率因素的方法和意义。
根据上面各图所示，I RL在电容变化时基本保持不变，这是因为加在负载(包括电感和日光灯)两端的电压是恒定的，因此其内部的电流不变，而当并联的电容改变时，只改变I C的相位，因而导致I的相位改变，可以看出，在φ<0时，随着电容的增大φ越来越接近0，即I与U的方向趋于一致，因而cosφ趋向于1，功率因素提高。
而当φ=0时，系统为电阻性，功率因素为1，功率利用率最高。
而当电容继续增大时，φ>0且不断增加，致使cosφ变小，功率因素减小，此时系统处于电容性。
此次实验由于实验次数与数据尺度的限制，没有出现电阻性和电容性的情况。
综上可得，提高功率因素的一般方法是，对于电感电路(日常使用电路通常为电感电路)，并联适当大小的电容器有利于功率因素的提高，其电容大小以使总电压与总电流相位差接近0为宜。
根据公式计算，当20
121R L
C LC
f -
=
π，即并联谐振时，功率因素达到最大(式中R 表示负载和电感的等效电阻)。
在现实生活生产中增大功率因素是有积极意义的，因为这样可以更充分地利用电源所供给的功率，增大生产效率。
由于日常所用电路大多为电感性的，因此并联电容这种方法能够得到广泛应用，但在实际电路设计制造中，可能会由于多种因素的限制影响，不可能使得功率因素刚好为1，只能尽可能接近于1，这也体现了理论与实践的差别。
五、心得体会
本次实验涉及到交流电，是从前的电学实验从未接触过的，总体感觉有些复杂，但经过仔细的实践和分析，最终结果还是比较符合要求的。
在这次实验过程中，我们学习并使用了交流仪表，并掌握了测量交流电路中电流、电压及功率的方法，了解、分析了电感性电路提高功率因数的方法及其意义。
下面对本次实验的误差进行分析。
在不接电容时测得的数据中(表2-2)，通过功率和总电压与电流的计算得到的cos φRL =0.46，为一个计算值，如继续算下去，可得φRL =-63°，即为I RL 与U 的夹角，然而根据分析可知，I RL 应与U R 在向量图中的方向相同，因此据此推算应得U R 与U 的夹角也为63°；然而根据测量值，U R 与U 的夹角约为51°，与计算值有所差异。
这种情况下，应以测量值为准，因为计算值为二次数据，并非直接所得，因此可信度不如测量值高。
造成这种现象可能有多种原因：1.电路上或仪表内有耗能元件，导致功率测量偏小，从而致使cos φRL 偏小。
2.由于功率表电流插孔的问题，电路总线上的电流未完全流入功率表，而有部分“漏过”功率表直接进入负载端，导致测得的功率偏小，进而使cos φRL 偏小。
3.由于这是电路首次接通后测得的数据，电路内部及仪表内部各元件可能还未达到稳定状态，对测得的数据有所影响，造成偏差，这种情况下应进行多组平行实验，以判断是随机误差还是系统误差。
4.功率表或其他测量元件已损坏，这种情况发生的可能性较低，基本可以排除。
另外，这次实验不足的是，在更改并联电容大小时，未能设计足够多的组和恰当的数据尺度，导致实
验结果处理时，所得全部电路都为电感性，没有得到电容性和电阻性的电路，因而从未能体现出电容并联过度反而会使功率因素下降这一现象。
此外，通过表2-3可见，随着并联电容的增多，功率P 也有少许增加，因此推测可能电容也有少量负载耗电，这与理论上的理想电容器时有所差别的，当然这种现象的出现也不排除其他元件或温度的影响。