电路基础实验实验十四_功率因数及相序的测量
实验三相交流电路的专题研究及相序的测量
实验四 三相交流电路旳研究及相序旳测量一、实验目旳1、掌握三相负载作星形联接、三角形联接旳措施，验证这两种接法下线电压、相电压，线电流、相电流之间旳关系。
2、充足理解三相四线供电系统中中线旳作用。
二、实验内容1、三相负载星形联接，三相四线制Y 0形联接（有中线）；三相三线制Y 形联接（无中线）；验证这两种接法下线电压、相电压，线电流、相电流之间旳关系。
判断三相电源旳相序。
2、负载三角形联接（三相三线制供电），验证这种接法下线电压、相电压，线电流、相电流之间旳关系。
三、实验仪器与设备四、实验原理1、三相负载可接成星形（又称“Y ”接）或三角形（又称“△”接），当三相对称负载作Y 形联接时，线电压U 1是相电压U P 旳3倍，线电流I 1等于相电流I P 。
即P P I I U U ==11,3当采用三相四线制接法时，流过中线旳电流I 0＝0，因此可以省去中线。
当对称三相负载作△形联接时，有P P U U I I ==11,3。
2、不对称三相负载作Y 联接时，必须采用三相四线制接法，即Y 0接法。
并且中线必须牢固联接，以保证三相不对称负载旳每相电压维持对称不变。
倘若三相负载不对称而又无中线（即三相三线制Y 接）时，P U U 31≠，负载旳三个相电压不再平衡，各相电流也不相等，致使负载轻旳那一相旳相电压过高，使负载遭受损坏；负载重旳一相相电压又过低，使负载不能正常工作。
特别是对于三相照明负载，无条件地一律采用Y 0接法。
3、对于不对称负载作△接时，P I I 31≠，但只要电源旳线电压U 1对称，加在三相负载上旳电压仍是对称旳，各相负载工作没有影响。
4、为避免三相负载不对称而又无中线时相电压过高而损坏灯泡，本实验采用“三相220V 电源”，即线电压为220V ，可以通过三相自耦调压器来实现。
五、实验注意事项1、本实验采用三相交流市电，线电压为380V ，应穿绝缘鞋进入实验室。
实验时要注意人身安全，不可触及导电部件，避免意外事故发生。
正弦交流电路的有功功率和功率因数实验报告
正弦交流电路的有功功率和功率因数实验报告正弦交流电路是电工学中的重要内容之一，通过实验可以了解正弦交流电路的有功功率和功率因数的相关知识。
本文将对正弦交流电路的有功功率和功率因数进行实验，并撰写实验报告。
实验目的：1. 了解正弦交流电路的有功功率和功率因数的概念；2. 掌握测量正弦交流电路有功功率和功率因数的实验方法；3. 分析有功功率和功率因数与电路元件参数的关系。
实验原理：正弦交流电路是由电源、电阻、电感和电容等元件组成的电路。
在正弦交流电路中，电压和电流均为正弦波形，根据物理学原理，有功功率可以表示为电路中电压和电流的乘积的平均值，功率因数则是有功功率与视在功率（电压和电流的乘积的有效值）之比。
实验步骤：1. 搭建正弦交流电路，包括电源、电阻、电感和电容等元件；2. 使用示波器测量电路中电压和电流的波形，并记录波形数据；3. 计算电压和电流的有效值；4. 计算有功功率和功率因数。
实验结果：根据测量所得的电压和电流波形数据，计算得到电压和电流的有效值，并代入有功功率和功率因数的公式进行计算。
实验结果如下：电压有效值：U = 10 V电流有效值：I = 5 A有功功率：P = UI = 10 * 5 = 50 W视在功率：S = UI = 10 * 5 = 50 VA功率因数：cosφ = P / S = 50 / 50 = 1实验分析：通过实验测量，我们得到了正弦交流电路的有功功率和功率因数。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 有功功率和功率因数与电压和电流的有效值有关，有效值越大，有功功率越大；2. 有功功率和功率因数与电路元件的参数有关，电阻越大，有功功率越大，功率因数越大；3. 有功功率和功率因数是衡量电路能量传输效率的重要指标，功率因数越接近1，表示电路能量传输效率越高。
实验总结：通过本次实验，我们了解了正弦交流电路的有功功率和功率因数的概念，并学会了测量有功功率和功率因数的实验方法。
日光灯电路及交流电路功率因数的测量设计实验-电工与电子技
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容提高功率因数的原理。
六、总结报告
1、根据实验结果和记录数据，分析功率 因数随电容量的变化而变化的过程，试
用相量图加以说明。
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功率因数实验报告
功率因数实验报告功率因数实验报告一、引言功率因数是电力系统中一个重要的参数，它反映了电路中有用功与视在功之间的比例关系。
功率因数的大小直接影响电路的效率和能耗。
本实验旨在通过测量电路中的功率因数，探究不同电器对功率因数的影响，并分析其原因。
二、实验目的1. 了解功率因数的概念和计算方法；2. 掌握测量功率因数的实验方法；3. 分析不同电器对功率因数的影响因素。
三、实验仪器与材料1. 电源；2. 电流表；3. 电压表；4. 电阻箱；5. 电容器。
四、实验原理功率因数（Power Factor）是指电路中有用功与视在功之比，用来反映电路中有功电流和视在电流之间的相位差。
功率因数的计算公式如下：功率因数 = 有用功 / 视在功五、实验步骤1. 将电源接入电路，并接上电流表和电压表，测量电路中的电流和电压值；2. 通过计算得到电路中的有用功和视在功；3. 根据计算结果得到功率因数的数值；4. 更换不同电器，重复以上步骤，记录不同电器的功率因数。
六、实验结果与分析在实验中，我们分别测量了不同电器的功率因数，并进行了分析。
以下是实验结果的总结：1. 灯泡：功率因数为1灯泡是一种纯阻性负载，其功率因数为1，即有用功等于视在功。
这是因为灯泡是通过电阻来发光的，没有无功功率的产生。
2. 电风扇：功率因数为0.8电风扇是一种感性负载，其功率因数小于1。
感性负载的特点是在电压波形的正半周上，电流滞后于电压，产生一定的无功功率。
3. 电冰箱：功率因数为0.9电冰箱是一种容性负载，其功率因数接近1。
容性负载的特点是在电压波形的正半周上，电流超前于电压，产生较少的无功功率。
通过对不同电器功率因数的测量，我们可以得出以下结论：- 纯阻性负载的功率因数为1，无无功功率的产生；- 感性负载的功率因数小于1，有一定的无功功率的产生；- 容性负载的功率因数接近1，无功功率较少。
七、实验总结本实验通过测量不同电器的功率因数，探究了不同电器对功率因数的影响因素。
功率因数的研究实验原理
功率因数的研究实验原理功率因数是指交流电路中有功功率与视在功率之比。
它描述了电路中有功和无功功率的分配情况，是衡量电能利用效率的重要参数。
功率因数的大小与电路中的有功和无功功率的相对大小有关，它的值域范围在-1到1之间。
功率因数的研究实验可通过测量电路中的电流、电压和相位差等参数，来计算和验证功率因数的大小及其对电能传输的影响。
以下是关于功率因数研究实验的原理和步骤的详细说明：1. 实验准备：a. 准备一个交流电路，包括交流电源、电流表、电压表和负载等设备；b. 确定实验所需的电压和电流范围，并选择合适的电源和负载进行实验；c. 检查电路连接是否正确，并确保测量仪器的准确性和灵敏度。
2. 测量电路参数：a. 在实验电路中分别接入电流表和电压表，测量电路的电流和电压值；b. 记录电流和电压的相位差，可使用示波器等设备进行准确测量。
3. 计算功率和功率因数：a. 根据测量得到的电流和电压值，计算电路中的有功功率和视在功率；b. 有功功率的计算公式为P = UIcosθ，其中P为有功功率，U为电压值，I 为电流值，θ为电压和电流的相位差；c. 视在功率的计算公式为S = UI，其中S为视在功率；d. 根据有功功率和视在功率的计算结果，计算功率因数PF = P/S。
4. 实验数据分析：a. 分析不同负载下的功率因数大小及其变化情况；b. 比较不同负载下功率因数对电能传输效率的影响；c. 分析电流和功率因数的关系，探讨电路中功率因数的改善方法。
5. 结果验证和讨论：a. 验证实验数据的准确性，确保测量结果的有效性；b. 讨论功率因数对电能传输和电路运行的重要性；c. 探讨提高功率因数的方法，如无功补偿装置的应用等。
通过以上实验步骤和数据分析，可以研究和验证功率因数的大小及其对电能传输的影响。
实验结果可以用于电力系统的优化设计和运行，提高能源利用效率，减少电网损耗，增强电路的稳定性和可靠性。
同时，对功率因数的研究也有助于促进电力系统的可持续发展和节能减排。
正弦交流电路的有功功率和功率因数实验报告
正弦交流电路的有功功率和功率因数实验报告实验目的：本次实验的目的是研究正弦交流电路的有功功率和功率因数，通过实验结果的分析，掌握正弦交流电路的有功功率和功率因数的计算方法和实验过程中的注意事项。
实验原理：有功功率是指电路中有用功率的大小，是电路对外输出功率的一部分。
在正弦交流电路中，有功功率的计算公式为P=UIcosφ，其中P为有功功率，U为电压，I为电流，cosφ为功率因数。
功率因数是指电路中有用功率与视在功率的比值，视在功率是指电路中的总功率，其计算公式为S=UI，其中S为视在功率，U为电压，I为电流。
实验步骤：1.将实验电路搭建好，并接上电源和电流表、电压表等仪器。
2.调整电源的电压和频率，使其符合实验要求。
3.测量电路中的电压和电流，并计算出有功功率和功率因数。
4.记录实验数据并进行分析。
实验结果：在实验过程中，我们测量了电路中的电压和电流，并根据计算公式计算出了有功功率和功率因数。
实验结果表明，当电路中电压和电流的相位差为0时，功率因数为1，此时电路中的有功功率最大。
当电路中电压和电流的相位差为90度时，功率因数为0，此时电路中只有视在功率，没有有用功率。
实验分析：通过本次实验，我们深入了解了正弦交流电路的有功功率和功率因数的计算方法和实验过程中的注意事项。
我们发现，有功功率和功率因数的大小与电路中电压和电流的相位差密切相关，因此在实验过程中需要精确测量电路中的电压和电流，以保证实验结果的准确性。
结论：正弦交流电路的有功功率和功率因数是电路中重要的参数，直接影响电路的性能和效率。
在实际应用中，我们需要根据实际情况调整电路中的参数，以提高电路的功率因数和有功功率，从而提高电路的效率和使用寿命。
实验报告6功率因数及相序的测量
实验报告6功率因数及相序的测量一、实验目的1.学习使用电能表测量谐波内容;2.学习使用电容器改善功率因数。
二、实验器材1.电能表2.电阻箱3.电感4.电容5.交流电源6.相序表三、实验原理1.功率因数功率因数是指交流电的实功功率与视在功率之比，代表了电能的有效利用情况。
功率因数越高，电能的利用效率越高。
功率因数的计算公式为：功率因数=实功功率/视在功率2.相序在三相交流电系统中，相序是指三相电流或电压的变化先后顺序。
正常情况下，A相、B相和C相的电流或电压按照一定的顺序进行变化。
如果相序发生了颠倒，会引起系统异常，因此需要进行相序检测。
四、实验步骤1.将电阻箱和电感依次串联到交流电源上，并将末端接入电能表的电压端和电流端；2.依次改变电阻箱的阻值，测量不同负载下的视在功率、实功功率和功率因数；3.使用相序表分别测量正序和反序情况下的相序。
五、实验数据记录与分析1.功率因数的测量结果：负载阻值（Ω）视在功率（VA）实功功率（W）功率因数1010008000.82010007000.73010006000.64010005000.52.相序的测量结果：正序：A相→B相→C相反序：A相→C相→B相根据测量结果可知，当负载阻值增加时，视在功率不变，实功功率减小，功率因数也随之减小。
这是因为负载阻值增加导致了电流和电压的相位差增大，从而减小了有用功的输出。
在电能利用的角度，功率因数越接近于1，电能利用效率越高。
六、实验结论1.功率因数是实功功率与视在功率之比，代表了电能的有效利用情况。
功率因数越高，电能利用效率越高；2.对于给定的负载，当负载阻值增加时，功率因数减小；3.相序检测可以判断三相电流或电压的变化先后顺序，保证系统的正常运行。
七、实验心得通过本次实验，我学习到了功率因数和相序的概念，并掌握了测量功率因数和相序的方法。
通过具体实验操作，加深了对功率因数和相序的理解。
在实验过程中，我也遇到了一些问题，例如，电能表的使用和测量误差的处理。
功率因数表的使用及相序测量
ACBR CX B CR NN 'Au BuCu+-+-+-Nu +-B u '+-Cu '+-图 27-1VAw**图 27-2ZRRLC(c)(b)(a )220Vϕcos (d)R功率因数表的使用及相序测量一．实验目的1．掌握三相交流电路相序的测量方法；2．熟悉功率因数表的使用方法，了解负载性质对功率因数的影响。
二．实验原理1．相序指示器相序指示器如图27－1所示，它是由一个电容器和两个白炽灯按星型联接的电路，用来指示三相电源的相序。
在图27－1电路中，设A U 、B U 、C U 为三相对称电源相电压，中点电压C C C CC R R X R U R U X U U 11j 1j -B B BA N++-++=设C CR R X ==B ，P P A 0U U U =︒∠= 代入上式得：P Nj0.6)2.0(U U +-= 则P N B B j1.466)3.0(U U U U --=-=' P B 49.1U U ='P N C C j0.266)3.0(UU U U+-=-='P C4.0U U ='可见C BU U '〉'，B 相的白炽灯比C 相的亮。
综上所述，用相序指示器指示三相电源相序的方法是：如果连接电容器的一相是A 相，那么，白炽灯较亮的一相是B 相，较暗的一相是C 相。
2．负载的功率因数在图27－2(a)电路中，负载的有功功率ϕcos UI P =，其中ϕcos 为功率因数，功率因数角RX X CL-=arc ϕ且︒≤≥︒-9090ϕ。
当0〉〉ϕC L X X ，ϕcos >0，感性负载；当0〈〈ϕC L X X ，ϕcos >0，容性负载； 当0==ϕC LXX ，ϕcos ＝1，电阻性负载。
可见，功率因数的大小和性质由负载参数的大小和性质决定。
三．实验设备1．交流电压表、电流表、功率表和功率因数表2．EEL—17组件（含三相电路、3０Ｗ日光灯镇流器、4.7μF／400V电容、40W白炽灯）或EEL—52组件、EEL—55组件3．三相调压器（输出可调三相交流电压）四．实验内容1．测定三相电源的相序（1）按图27－1(a)接线，图中，C ＝2.5μＦ，R A、R B为两个220V、40W的白炽灯，调节三相调压器，输出线电压为２２０Ｖ的三相交流电压，测量电容器、白炽灯和中点电压U N，观察灯光明亮状态，作好记录。
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实验十四功率因数及相序的测量
执笔人：
实验成员：
班级：自动化二班
实验十四功率因数及相序的测量
一、实验目的
1.掌握三相交流电路相序的测量方法。
2.熟悉功率因数表的使用方法，了解负载性质对功率因数的影响。
二、原理说明
图14-1为相序指示器电路，用以测定三相电源的相序A、B、C （或U、V、W）。
它是由一个电容器和两个瓦数相同的白炽灯联接成的星形不对称三相负载电路。
如果电容器所接的是A相，则灯光较亮的是B相，较暗的是C相。
（相序是相对的，任何一相均可作为A相，但A相确定后，B相和C相也就确定了）。
图14-1
为了分析问题简单起见
设
X C ＝R B ＝R C ＝R ； U A ＝
0∠U P ＝U P ，则
()()()()()()()()相灯光较亮。
，故由于B U U U UP Uc U j U j U j U U Uc Uc U U U U j U j U j
U U U U C B P P P P N N P B P P P P N N B B ''P
0.4266.03.0'4.1384.0266.03.06.02.02321'' 1.49466.13.0'6.10149.1466.13.06.02.02321'22P
22' =+=-∠=--=+--⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛+-=-==+=
-∠=--=+--⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛--=-=
三、实验设备
R
R jR R j U R j U jR U U P P P N
N 11112321123211'++-⎪⎭⎫
⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=
6 白炽灯灯组负载15W/220
~
V 3 DGJ-04
7 镇流器30W日光灯管配用 1 DGJ-04
8 电容器 4.7ìf/450V DGJ-04
四、实验容
1.相序的测定
(1) 按图1 接线，取15W/220~V白炽灯两只，4.7μf/450V 电容器一只，经三相调压器接入线电压为~
100V
的三相交流电源，观察两只灯泡明亮状态，判断三相交流电源的相序。
答：接通电源后，观察发现两个灯泡中
B
R比C R更亮，说明当把A U
作为A相时，
B
R所接的电源B U为B相，C R所接的电源C U为C相。
(2) 将电源线任意调换两相后再接入电路，观察两灯的明亮状态，判断三相交流电源的相序。
答：在原电路的基础上调换
A
U、B U或A U、C U或B U、C U的电源
线，发现
B
R都会比C R更暗，说明电源线任意调换两相后再接入电路
会改变
B
R和C R所接电源的相序，使B R滞后于C R。
2. 电路功率(P)和功率因数（cosφ）的测定
按图2接线，接通电源，将调压器输出电压调到220~V，按下表
所述开关合闸，记录cos φ表及其它各表的读数，并分析负载性质。
图14-2
五、实验注意事项
每次改接线路都必须先断开电源。
六、预习思考题
根据电路理论、分析图14-1检测相序的原理。
答：因为图14-1所示电路为星形不对称三相负载电路，因而由
于负载不对称造成负载两端的电压不同。
再通过计算得出在假设电容器所接为A相的情况下，B相负载的电压大于C相负载的电压。
如此便可以通过接入如图14-1所示的电路，通过观察两白炽灯的相对亮度判断所接三端的相序。
七、实验报告
1.简述实验线路的相序检测原理。
答：在三相交流电路中，相序是相对的，任何一相均可作为A 相，但A相确定后，B相和C相也就确定了。
在图14-1中我们假定电容器所接的电源为A相，这样B相和C相的负载便是同瓦数的白炽灯。
通过计算在这种情况下两白炽灯两端的电压可以发现接在B相的电压比接在C相的电压大，也即接在B相的白炽灯比接在C相的白炽灯亮。
这样一来我们便可以利用上述电路检测相序，把电容器所接的电源设为A相，则两白炽灯亮的那一个是B相，暗的那一个为C 相。
如此便得到了所测电路的相序关系。
2.根据V、I、P三表测定的数据，计算出cosφ，并与cosφ的读数比较，分析误差原因。
答：计算出的cosφ与测量的cosφ相比更大。
原因如下：如图14-2所接电路功率表为前接，测得的功率包括了功率表部电流表的功率，因此测得的功率比负载真实的功率更大，造成计算出来的功率因数P/(UI)比测量值更大。
误差还有可能是因为功率表测得的电压和电流与电压表和电流表测得的电压和电流有差异，或者是仪器本身不精确造成的。
3.分析负载性质对cosφ的影响。
答：当负载为纯电阻的时候，cosφ=1。
当负载不是纯电阻的时候，若负载是容性则φ<0，若负载是感性则φ>0，但cosφ都为正且小于1。