交流电路基本测量 共52页
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交流电路等效参数的测量
厦门电大工学技术航实详图的名称、比例; 2. 详图符号及其编号以及需另画详图的索引符号; 3. 建筑构配件的形状以及详细的构造、 层次，尺 寸; 4. 详细注明各部位和各层次的用料、做法、颜色 以及施工要求等; 5. 必要的定位轴线及其编号; 6. 必要的标高（这里指相对标高）.
功能设置 按下ACV/（DCV）键，测量交流/（直流）电压。
同时按下ACV和DCV键，测量AC+DC电压。
一、实验目的
1、掌握用交流数字三表（电压表、电流表和功率表） 测量交流电路的电压、电流和功率；
2、掌握单三相交流可调电源的使用； 3、掌握用交流数字仪表测定交流电路参数的方法； 4、掌握日光灯电路的接线；
厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
二、原理说明
1、交流三表法测量交流电路元件参数 正弦交流电路中各个元件的参数值，可以用交流
小结
1.了解制图标准； 2.掌握建筑施工图的阅读方法； 3.掌握计算机绘制建筑施工图
的方法和技巧。
厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
三、实验设备
1、 数字电参数测量仪 8902F1数字电参数测量仪是一种利用单片机技术对信
号进行分析处理的智能型仪表。可以测量电压、电 流、有功功率、频率、功率因数等。
功率、功率因数表
** ~~UU
** ~~II
交 交
UU
550000VV
55AA
流 流 电 电
((或 或VV、 、W W))
源 源
负 负 载 载
输 输
出 出
电 电
路 路
NN
图7-1-1 功率表接线示意图
厦门电大工学技术航实空验航课天程学团院队
三、实验设备 1、数字电参数测量仪 2、三相交流调压输出电源 3、钳形电流表 4、GDM-8341型台式万用表 5、白炽灯、电容器、日光灯、镇流器、启辉器
功能设置 按下ACV/（DCV）键，测量交流/（直流）电压。
同时按下ACV和DCV键，测量AC+DC电压。
一、实验目的
1、掌握用交流数字三表（电压表、电流表和功率表） 测量交流电路的电压、电流和功率；
2、掌握单三相交流可调电源的使用； 3、掌握用交流数字仪表测定交流电路参数的方法； 4、掌握日光灯电路的接线；
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二、原理说明
1、交流三表法测量交流电路元件参数 正弦交流电路中各个元件的参数值，可以用交流
小结
1.了解制图标准； 2.掌握建筑施工图的阅读方法； 3.掌握计算机绘制建筑施工图
的方法和技巧。
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三、实验设备
1、 数字电参数测量仪 8902F1数字电参数测量仪是一种利用单片机技术对信
号进行分析处理的智能型仪表。可以测量电压、电 流、有功功率、频率、功率因数等。
功率、功率因数表
** ~~UU
** ~~II
交 交
UU
550000VV
55AA
流 流 电 电
((或 或VV、 、W W))
源 源
负 负 载 载
输 输
出 出
电 电
路 路
NN
图7-1-1 功率表接线示意图
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三、实验设备 1、数字电参数测量仪 2、三相交流调压输出电源 3、钳形电流表 4、GDM-8341型台式万用表 5、白炽灯、电容器、日光灯、镇流器、启辉器
项目6 交流电路的测量
dW pdt L i di
电感 L 从 0 到 t 时间内吸收的能量： 设i(0) = 0
t I (t )
WL pdt L
0
0
1 2 即 WL Li 2
1 2 i di Li ( t ) 2
电感储存的能量与电流的平方成正比
电路分析基础
交流电路的测量
2. 电感元件的电压电流关系的相量式 设在电感元件的交流电路中，电 压、电流参考方向如图示。 + u i 电压电流的数值关系 L 瞬时值 设： i I m sin t – di 则 u L dt u L I m cos t U m sin( t 90 ) 电感的电压与 电流有效值、 最大值、有效值 最大值满足欧 X L L Um I m L I m X L 姆定律形式。 感抗() U IL IX L
m m m
+ u i –
e
L
e
t
jI X U L
+ U –
I
交流电路的测量
2．电阻的功率关系 设 则
i 2 I sin ωtA
u 2U sin tV
p u i
2U sin t 2I sin ωt
2UI sin 2 ωt U I (1 cos 2t )
1 T 1 T P pdt [UI (1 cos 2t )dt T 0 T 0
注意： 正弦量与相量是对应关系，而不是相等关系。
电路分析基础
交流电路的测量
例： 已知 i1=100sin( t+ 30)A i2= 60 sin( t30)A， 求 i=i1 + i2。 解： 正弦电量的运算可按下列步骤进行:
交流电路参数的测定【PPT课件】
实验报告要求
整理实验数据,填入数据表格; 依所测数据完成待测负载参数的计算; 将三电压表法所测的三个电压在坐标纸上
画出相量图完成计算。
交流电路参数的测定
实验任务
1. 用三表法和三电压表法测定一对线圈的电 阻r和互感系数M;
2. 仍用上述两种方法测定一组容性并联负载 的电阻R’和电容C。
实验线路图
串1/3
串1/3 并2/3
数据记录
I(A)
线圈串联方式1 0.5
线圈串联方式2 0.5
电容并联
0.5
P(W) Uab(V) Ubc(V) Uac(V)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
功率表(2)
原则:电流线圈串联在电路中,电压线圈并联在电路中;如遇指针反偏, 改变电压量程选择旋钮极性转向开关。 接线:电流线圈的标记端钮接电源侧,另一端钮接负载侧;电压线圈的标 记端钮同电流线圈的标记端钮接在一起,一同接在电源侧,另一端钮接负载
的另一侧。
线圈
线圈的正向串联和反向串联:两线圈串联连接时,异 名端接在一起时是正向串联,同名端接在一起时是 反向串联。
实验台
引出端
调压变压器
调压变压器:原边接电源端,副边接负载端,通电 和断电前,调节手柄均应旋转至零位。
功率表(1)
低功率因数瓦特表:当负 载的功率因数较低时使 用。电压量程的选择:旋 转旋钮,300V;电流量程 的选择,短接端子,2.5A; 功率表的每格瓦数:
C UnIn cosn n
＝1W/格
滑线变阻器
滑线变阻器与线圈联接时串联1/3,与电容联接时 串联1/3并联2/3。
电容
注意事项
1. 教师查线(电感线圈串联、电容并联); 2. 缓慢调节调压变压器手柄将电流调至0.5A,电流
交流电路中电压和电流的实验测量与计算
实验数据分析
通过实验数据的测量和分析，可以验证电路理论 的正确性，明确各元件的作用及电路的工作状态。 实验数据分析是深入理解电路原理的重要环节。
● 02
第2章 电压和电流的实验测 量
实验测量的基本原理
使用示波器 测量
示波器可以显示 电压和电流的波
形
使用电表测 量
电表可以精确测 量电压和电流的
电压和电流实验测量
示波器测量
准确显示波形
电桥测量
用于电阻和电容 测量
频谱分析仪
分析频率成分
万用表测量
测量电压和电流 大小
不同功率计算方法
有功功率计算
无功功率计算
视在功率计算
功率因数计算
根据电压和电流的相功功率和无功功率的平 方和开根号
有功功率与视在功率的比 值
电压和电流的频率响应
01 元件参数影响
不同元件参数会对频率响应产生影响
02 频率响应优化
研究频率响应可以帮助优化电路设计
03 频率范围选择
选择合适的频率范围进行实验测量
电压和电流的波形分析
正弦波分析
方波特性
三角波应用
噪声分析
正弦波是电路中常见的波 形之一 通过波形分析可以了解电
路工作状态
方波的特性对电路性能有 影响 观察方波波形可以判断电
通过回归分析来 建立模型，预测 数据之间的关系
并进行验证。
● 05
第五章 应用与展望
交流电路在工程 中的应用
交流电路广泛应用于 电力系统、通信系统 等领域。了解交流电 路的特性有助于更好 地应用于工程实践。
未来发展方向
01 智能化技术
引领未来趋势
02 高效化技术
交流电路参数的测量
数据序号
测量值
计算值
I/A
U/V
P/W
R/欧姆
R（平均）/欧姆
1（50）
0.049
50ห้องสมุดไป่ตู้
2.4
1042
1034
2（100）
0.080
81
6.4
1025
电感线圈交流电路参数测量数据
数据序号
测量值
计算值
I/A
U/V
P/W
Z/欧
RL//欧
XL//欧
L/H
XL(平均)/欧
RL(平均)/欧
Z(平均)/欧
1（50）
2）实验过程中应注意选择功率表的电压和电流量程，熟悉功率表的使用。
3）本实验中电源电压较高，要注意严格遵守操作规程，断电后才能拆接线。
0.159
81
2.8
509
111
111
0.353
106.5
106.5
507
2（100）
0.099
50
1.0
505
102
102
0.325
电容器交流电路参数测量数据
数据序号
测量值
计算值
I/A
U/V
P/W
Z/欧
Xc/欧
C/uF
Xc(平均)欧
C（平均）/uF
1(50)
0.017
50
0
2941
2941
1.1
3009
1.05
2(100)
0.026
80
0
3077
3077
1.0
四、实验结论
通过对实验数据进行分析，我们可得出：在交流电路中，元件的阻抗值，可以用交流电压表，交流电流表和功率表分别测出该元件两端电压，流过的电流和它所消耗的有功功率之后，再通过计算得出。
测量值
计算值
I/A
U/V
P/W
R/欧姆
R（平均）/欧姆
1（50）
0.049
50ห้องสมุดไป่ตู้
2.4
1042
1034
2（100）
0.080
81
6.4
1025
电感线圈交流电路参数测量数据
数据序号
测量值
计算值
I/A
U/V
P/W
Z/欧
RL//欧
XL//欧
L/H
XL(平均)/欧
RL(平均)/欧
Z(平均)/欧
1（50）
2）实验过程中应注意选择功率表的电压和电流量程，熟悉功率表的使用。
3）本实验中电源电压较高，要注意严格遵守操作规程，断电后才能拆接线。
0.159
81
2.8
509
111
111
0.353
106.5
106.5
507
2（100）
0.099
50
1.0
505
102
102
0.325
电容器交流电路参数测量数据
数据序号
测量值
计算值
I/A
U/V
P/W
Z/欧
Xc/欧
C/uF
Xc(平均)欧
C（平均）/uF
1(50)
0.017
50
0
2941
2941
1.1
3009
1.05
2(100)
0.026
80
0
3077
3077
1.0
四、实验结论
通过对实验数据进行分析，我们可得出：在交流电路中，元件的阻抗值，可以用交流电压表，交流电流表和功率表分别测出该元件两端电压，流过的电流和它所消耗的有功功率之后，再通过计算得出。
项目6--交流电路的测量
i0.722si3 n1tA 4 i2ii10.452s 4i3n1 tA 4
2020/7/25
二、正弦电路中的电感元件
线性电感
i
N — 匝数 Φ — 磁通
+
Ψ — 磁链 N
u
线性电感中的磁链与引起它的电流 –
成亨比利例（：H）
韦伯（Wb）
N
L
i
L为电感量， 单位：
安（A）
i
+
u
L
–
2020/7/25
2020/7/25
知识链接—正弦电路中的元件
一、正弦电路中的电阻元件
1．电阻元件的伏安关系
图中，u、i为相关联参考方向，设电阻 中流过的正弦电流瞬时值表达式为：
i 2Isiω n (ti)A
根据欧姆定律：
u 2Usi nt (u)V
uRi2RsIi n t (i)V
显然： ui , UIR
2020/7/25
解：分析：电气设备在工作时，为保证工作在 额定电压下，通常都要并联连接。两只灯泡并 联后电路如图
2020/7/25
由
U2 P
R
U2 R1 P1
2220 8
60
0.667
R2
U2
P2
2220484
100
PP 1P 216 W0
I P1600.72A U 220
i1R1R 2R2i0.272 2si3 n1tA 4
感当越抗大L一的，定在倒时直数,流线称电圈为路的感中感纳感抗抗，与为频即零率：，fB成L可正视X1比为L 。单短频路位率。：越西高[，门感子抗]
2020/7/25
电压电流的相位关系
iImsi nt ImIm00U mUm 900u+
实验19 三相交流电路的测量
电路满足电阻
1 R＝ ωC
根据每相亮的 灯泡瓦数之和, 求出电阻,代入 上式求出电容
u1
u2 u3 B
A
C
X,Y,Z
负载 项目
AX BY CZ 相 相相
设电容所在相(√)
较亮的相(√)
较暗的相(√)
电流 (mA)
电源相序
五、实验报告要求
1. 画出实验电路与表格，写出实验的简要过程与 步骤。
2.完成星形联接电路的表格测试记录。
四、实验步骤
1.用万用表的 熔断器导通情况。
档判断功率表的电流线圈中的
钮子开关
相电流插座
U相负载
A X
V相负载
B Y
C Z
W相负载
三相负载灯泡
开关均处 断开状态
XD 06 挂 箱
断通
电流插座
电容器组
2.通过调节柜体左侧三相调压器同轴旋钮，将电 源线电压调至220V，关掉电源进行联线。
PU
UU
UUV UVW UWU
六、注意事项
为避免灯泡烧掉，根据负载三角形接线的特点和星 形三相三线制(无中线)的特点，供电电源线电压为220V。
对于强电实验决不允许带电接、拆线。发生异常现 象，立即切断电源开关。
测量灯泡的相电压时应测量灯泡两端的相电压。
星形联接无中线供电，只需断开中线与负载灯泡 尾部的联线即可，测试方法与三相 情 况
中线 情况
负载线电压(V)
负载相电压 (V)
负载相(线) 电流(mA)
中线 电流 (mA)
负载三相功率 (W)
UUV UVW UWU UU UV UW IU IV IW
IN
PU PV PW P
交流电路基本测量PPT教案
0.50A 、0.75A、1.0A时。测量U和 P，计算电感器的 阻抗值。
I/A
U /V
P/W
rL / Ω
L/H
0.5
0.75
1.0
第23页/共50页
4. 复阻抗的测定 将任务1—3的负载（电阻器、电容器和电感器）
串联后作为复阻抗，调节调压器的输出电压，使电流 表的读数分别为0.50A、0.75A、1.0A，测量复阻抗的 总功率、总电压、电阻器电压、电容器电压和电感器 电压。
第2页/共50页
A
L
220V
a
A V
N
X
x
图 测定二端元件参数电路
W
待 测 元 件
第3页/共50页
纯电阻器和电容器的测量电路见图。相比较而 言，由于电感线圈是可以等效成电感与电阻的串联。 因此，其参数的测量稍有不同。
在正弦稳态时，电阻的电压与电流同相位，关 系为：U RI
电阻器吸收的平均功率为：P UI RI 2 根据上述电压、电流与功率的关系，通过图的实验 电路，可测定电阻器的阻值。
内阻：13.8 /Ω 电感：0.386H
八、实验结果分析
1．复阻抗性质判断：因为电容的容抗大于电感感抗 所以电阻、电容和电感串联后复阻抗呈容性。
2．用三电表法和三电压表法测得的电感内阻和电感 的电感量基本一致。为了减小误差，测量时应保 持电感内铁芯的位置不变。
I / A P / W U / V UR / V UC / V UL / V Z=R+jX 0.5 0.75 1.0
5. 用三电压表法测量电感器的电感量 按图接线（电感器内的铁芯位置与任务3一
致），调节调压器使电流表的读数分别为0.5A、
0.75A、1.0A时测量调压器输出电压U、电阻器电压
I/A
U /V
P/W
rL / Ω
L/H
0.5
0.75
1.0
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4. 复阻抗的测定 将任务1—3的负载（电阻器、电容器和电感器）
串联后作为复阻抗，调节调压器的输出电压，使电流 表的读数分别为0.50A、0.75A、1.0A，测量复阻抗的 总功率、总电压、电阻器电压、电容器电压和电感器 电压。
第2页/共50页
A
L
220V
a
A V
N
X
x
图 测定二端元件参数电路
W
待 测 元 件
第3页/共50页
纯电阻器和电容器的测量电路见图。相比较而 言，由于电感线圈是可以等效成电感与电阻的串联。 因此，其参数的测量稍有不同。
在正弦稳态时，电阻的电压与电流同相位，关 系为：U RI
电阻器吸收的平均功率为：P UI RI 2 根据上述电压、电流与功率的关系，通过图的实验 电路，可测定电阻器的阻值。
内阻：13.8 /Ω 电感：0.386H
八、实验结果分析
1．复阻抗性质判断：因为电容的容抗大于电感感抗 所以电阻、电容和电感串联后复阻抗呈容性。
2．用三电表法和三电压表法测得的电感内阻和电感 的电感量基本一致。为了减小误差，测量时应保 持电感内铁芯的位置不变。
I / A P / W U / V UR / V UC / V UL / V Z=R+jX 0.5 0.75 1.0
5. 用三电压表法测量电感器的电感量 按图接线（电感器内的铁芯位置与任务3一
致），调节调压器使电流表的读数分别为0.5A、
0.75A、1.0A时测量调压器输出电压U、电阻器电压
交流电的测量
一、 直读电表法
5． 互感量M的测量 利用互感线圈的一次侧电流I与二次侧感应 电压U的数值关系U=2πfMI，可由已知的f和测 量得的I、U算出M。图9是相应的测量线路。
图9
二、 谐振法
利用串联谐振原理，测量线路如图10所示。 按串联谐振公式 2f 1 / 可以算出L或C， L/C 显然测C时要求L为标准元件，测L时C就应是 标准元件。
调节变值电阻r与可变互感m便得可变标准电压的两相互正交的分量r图12由于此电位差计的工作电流的有效值一般是由交流电流表测出的因此用它测量交流电压的准确度主要受限于指针式电流表的准确度级别即这种交流电位差计的准确度不可能高大致为0510级
第二章
交流电的测量
第一节
功率与电能
一、 功率表
1、功率表主要由电动系测量机构组成。 它的动线圈串以电阻RV接到有关的电压上，这时动 线圈电流为 I U / RV ,令有关电流 几乎全部流过静圈， 即 I2 I ，如图1(a)所示。如拟提高电流量程一倍，可 将两静圈由串联改为并联， 静圈 如图1(b)所示。精密型电 动系功率表的电压（动圈） 支路与电流（静圈）支路分别 引出接线端。 2、按准确度，电动系功率表制成 图1 0.2、0.5、0、1.5、2.5等五个级别。
L di R idt 0
1 1
三、 C、L、M的冲击测量法
3． M的测量 冲击法也适用于测互感，特别是多组线圈相互间 都有耦合作用的情况，如电机绕组间互感的测量。 图11(c)所示为测量电路，其中M12是需测的互感，应 将其从多重耦合的关系中分离出来。测量电路的工 作原理为：当回路1 中的电流I1因开关S的 倒向在第二、三回路 感生有电流i2、i3时， 对第二回路则有
第三章交流电路优秀课件
•
U
220
45V？
42si(nωt30)A ？
2
有效值
j45
U m22e405V ？
瞬时值
4.已知：
U 10 015V
2.已知： I1060A U10V 0？负号
？ i1s0i(n ω t60 )A ？ 最大值
U 100ej15V
例1: 将 u1、u2 用相量表示
u 1 2 2 02sin(ω t 2 0 )V
A a j b r co jr si n r e jψ rψ
相量: 表示正弦量的复数称相量
设正弦量: uU m si(ω ntψ )
相量表示:
U Ujψ eUψ相量的模=正弦量的有效值
相量辐角=正弦量的初相角
电压的有效值相量
或：U mU m ejψU mψ相相量量辐的角模==正正弦弦量量的的初最相大角值
iIm sin(ω tψ 2)
(t 1 ) (t 2 )
ψ1 ψ2
ui u i
若 ψ1ψ20
O
电压超前电流
ωt
ψ1ψ20
电流超前电压
ui i
u
O
ωt
电压与ψ 电1 流ψ 同2相0
ui u
i
O
ωt
ψ 1ψ 290
电流超前电压90
ui u i
O
ωt
90°
ψ1ψ2180
电压与电流反相
ui u i
O
ωt
3.2 正弦量的相量表示法
１.正弦量的表示方法
u
波形图
O
ωt
瞬时值表达式 uU m si n t ()
相量 U Uψ
必须 小写
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路如图5.7.2所示。选取适当的电阻值，测出电压 U、U1、U2，以及电流 I 的值。根据电路中各电压 间的相量关系如图5.1.3所示，可求得:
(A) 相
220V 中(X)
(a) A
RL V2
V L
(x)
R1
V1
图 5.7.2 三电压表法电路
U 2 (U 1 U 2 c o s L ) 2 (U 2 s in L ) 2
cos L
U
2
U
2 1
U
2 U 1U 2
2 2
ZL
U2 I
RL
ZL
cos L
U2 I
cos
L
L XL 1 2 f 2 f
Z L 2 RL2
3. 阻抗参数的测定与电抗性质的测定
4. 电阻器、电容器及电感线圈串联后，其复阻抗为：
Z R R L j X L X C R j X Z
0.50A 、0.75A、1.0A时。测量U和 P，计算电感器的 阻抗值。
I/A
U /V
P/W
rL / Ω
L/H
0.5
0.75
1.0
4. 复阻抗的测定 将任务1—3的负载（电阻器、电容器和电感器）
串联后作为复阻抗，调节调压器的输出电压，使电流 表的读数分别为0.50A、0.75A、1.0A，测量复阻抗的 总功率、总电压、电阻器电压、电容器电压和电感器 电压。
在正弦稳态时，电阻的电压与电流同相位，关 系为：U RI
电阻器吸收的平均功率为：PUI RI2 根据上述电压、电流与功率的关系，通过图5.7.1的 实验电路，可Байду номын сангаас定电阻器的阻值。
Uj 1 CIjXCIIC 90
在正弦稳态时，电容的电压相量滞后电流相量
90°,其电压与电流的关系为：
I / A P / W U / V UR / V UC / V UL / V Z=R+jX 0.5 0.75 1.0
5. 用三电压表法测量电感器的电感量 按图5.7.2接线（电感器内的铁芯位置与任务3一
致），调节调压器使电流表的读数分别为0.5A、
0.75A、1.0A时测量调压器输出电压U、电阻器电压
C I 2 fU
(I、U读数为有效值) 。
电容器吸收的平均功率为零。通过图5.7.1电路
可测得电容参数
⑵ 电感线圈参数的测定 在低频时，电感线圈的匝间分布电容可以忽略，
它的等效参数由电感线圈的导线电阻和电感 L组成：
ZLR LjXLZLL 。
通过图5.7.1电路可测得电压U、电流 I 及功率 P 后，经下列公式计算，可获取相应的电感线圈的参 数。
滑线电阻器
1只
电感线圈
1只
可调电容相
1只
电工实验台
自耦调压变压器
交流电流表
交流电压表
单相功率表
滑线电阻器
电感线圈
可调电容箱
实验步骤
1. 定值电阻器的测量 用图5.7.1所示电路，测定电阻器的电阻值。调节自
耦调压变压器的输出电压，使电流表的读数为0.50A、 0.75A、1.0A时，测出U、P后，分别由R=U / I及 R=U2/P计算出电阻的阻值，并加以比较。
2. 当负载为电容时，功率表的读数为零。
实验结果分析
1. 在用三表法测量的负载的交流参数时，是否可用 功率因数表代替功率表？为什么？
2. 答：可以用功率因数表代替功率表，因P为UIcos 2. 除本实验任务4的方法外，还可以用什么方法测
定负载的性质？如有，请详细说明。 3. 答：可以用并联适当电容的方法测定负载的性质。
5. 通过图 5.7.1的电路测量，测得U、I、P的值，通
过 R
6. 计算得到 的
和X的值。电抗X的正负可根据XL和XC
7. 大小决定。
8. 若XL>XC ，则复阻抗为感性，否则复阻抗为容性。
实验仪器
电工实验台
1台
自耦调压变压器 1只
交流电流表
1只
交流电压表
3只
单相功率表
1只
⑴ 电阻器、电容器参数的测量元件参数电路 电阻器、电容器和电感线圈是交流电路中常用
的元件。在低频时，如滑线电阻，其导线中的电感 及匝间的分布电容可以忽略，看成纯电阻；电容的 引线电感及介质损耗均可忽略，可以看作纯电容。
A
L
220V
a
A V
W
待 测 元 件
N
X
x
图 5.7.1 测定二端元件参数电路
纯电阻器和电容器的测量电路见图5.7.1。相比 较而言，由于电感线圈是可以等效成电感与电阻的 串联。因此，其参数的测量稍有不同。
并联电容后总电流减小，则负载为感性；总电流 增大，则负载为容性。
实验相关知识
预习知识及要求 相关知识点 注意事项
预习要求
1. 掌握阻抗、阻抗角及相位差的概念 2. 预习交流电流表、交流电压表、单相功率表及
U1和电感器电压U2。
I /A
0.5 0.75 1.0
U/V
U1 / V
U2 / V
R/Ω
L/H
实验报告要求
1. 计算电阻器阻值、电容器的电容量、电感器的 内阻和电感量、复阻抗的阻抗值。
2. 根据任务4测量所得的数，画出U、UR、UC、UL 与 I 的相量图。
实验现象
1. 当负载为电阻、电感和复阻抗时，随着电流增 大，功率表的读数增大。
U ZL I P U I cos I Z L I cos L I 2RL
cos
L
P UI
RL
P I2
ZL
cos L
XL
Z
L
2
R
2 L
ZL
sin L
L XL XL 2 f
2. 三电压表法测定电感线圈的参数 将电感线圈与一个可变电阻器串联，其测量电
I/A
U/V
P/W
R=U / I / Ω R=U2/P /Ω
0.5
0.75
1.0
2. 测定电容器的电容值，并观察功率表有无读数 调节自耦调压变压器的输出电压，使电压表的
读数分别180V、200V、220V，测量 I 和 P ，计算 电容器的电容值。
U/V
I/A
P/W
C / μF
180
200
220
3. 测定电感器的电感量 调节调压器的输出电压，使电流表的读数分别为
交流电路基本测量
实验目的 实验原理 实验仪器 实验步骤 实验报告要求 实验现象 实验结果分析 实验相关知识 实验标准报告
实验目的
1. 学习并掌握常用交流仪表的使用方法。 2. 掌握测量交流元件参数的基本方法。 3. 掌握单相调压器的原理及使用方法。
实验原理
1. 三表法（电压表、电流表、功率表）测量交流 参数
(A) 相
220V 中(X)
(a) A
RL V2
V L
(x)
R1
V1
图 5.7.2 三电压表法电路
U 2 (U 1 U 2 c o s L ) 2 (U 2 s in L ) 2
cos L
U
2
U
2 1
U
2 U 1U 2
2 2
ZL
U2 I
RL
ZL
cos L
U2 I
cos
L
L XL 1 2 f 2 f
Z L 2 RL2
3. 阻抗参数的测定与电抗性质的测定
4. 电阻器、电容器及电感线圈串联后，其复阻抗为：
Z R R L j X L X C R j X Z
0.50A 、0.75A、1.0A时。测量U和 P，计算电感器的 阻抗值。
I/A
U /V
P/W
rL / Ω
L/H
0.5
0.75
1.0
4. 复阻抗的测定 将任务1—3的负载（电阻器、电容器和电感器）
串联后作为复阻抗，调节调压器的输出电压，使电流 表的读数分别为0.50A、0.75A、1.0A，测量复阻抗的 总功率、总电压、电阻器电压、电容器电压和电感器 电压。
在正弦稳态时，电阻的电压与电流同相位，关 系为：U RI
电阻器吸收的平均功率为：PUI RI2 根据上述电压、电流与功率的关系，通过图5.7.1的 实验电路，可Байду номын сангаас定电阻器的阻值。
Uj 1 CIjXCIIC 90
在正弦稳态时，电容的电压相量滞后电流相量
90°,其电压与电流的关系为：
I / A P / W U / V UR / V UC / V UL / V Z=R+jX 0.5 0.75 1.0
5. 用三电压表法测量电感器的电感量 按图5.7.2接线（电感器内的铁芯位置与任务3一
致），调节调压器使电流表的读数分别为0.5A、
0.75A、1.0A时测量调压器输出电压U、电阻器电压
C I 2 fU
(I、U读数为有效值) 。
电容器吸收的平均功率为零。通过图5.7.1电路
可测得电容参数
⑵ 电感线圈参数的测定 在低频时，电感线圈的匝间分布电容可以忽略，
它的等效参数由电感线圈的导线电阻和电感 L组成：
ZLR LjXLZLL 。
通过图5.7.1电路可测得电压U、电流 I 及功率 P 后，经下列公式计算，可获取相应的电感线圈的参 数。
滑线电阻器
1只
电感线圈
1只
可调电容相
1只
电工实验台
自耦调压变压器
交流电流表
交流电压表
单相功率表
滑线电阻器
电感线圈
可调电容箱
实验步骤
1. 定值电阻器的测量 用图5.7.1所示电路，测定电阻器的电阻值。调节自
耦调压变压器的输出电压，使电流表的读数为0.50A、 0.75A、1.0A时，测出U、P后，分别由R=U / I及 R=U2/P计算出电阻的阻值，并加以比较。
2. 当负载为电容时，功率表的读数为零。
实验结果分析
1. 在用三表法测量的负载的交流参数时，是否可用 功率因数表代替功率表？为什么？
2. 答：可以用功率因数表代替功率表，因P为UIcos 2. 除本实验任务4的方法外，还可以用什么方法测
定负载的性质？如有，请详细说明。 3. 答：可以用并联适当电容的方法测定负载的性质。
5. 通过图 5.7.1的电路测量，测得U、I、P的值，通
过 R
6. 计算得到 的
和X的值。电抗X的正负可根据XL和XC
7. 大小决定。
8. 若XL>XC ，则复阻抗为感性，否则复阻抗为容性。
实验仪器
电工实验台
1台
自耦调压变压器 1只
交流电流表
1只
交流电压表
3只
单相功率表
1只
⑴ 电阻器、电容器参数的测量元件参数电路 电阻器、电容器和电感线圈是交流电路中常用
的元件。在低频时，如滑线电阻，其导线中的电感 及匝间的分布电容可以忽略，看成纯电阻；电容的 引线电感及介质损耗均可忽略，可以看作纯电容。
A
L
220V
a
A V
W
待 测 元 件
N
X
x
图 5.7.1 测定二端元件参数电路
纯电阻器和电容器的测量电路见图5.7.1。相比 较而言，由于电感线圈是可以等效成电感与电阻的 串联。因此，其参数的测量稍有不同。
并联电容后总电流减小，则负载为感性；总电流 增大，则负载为容性。
实验相关知识
预习知识及要求 相关知识点 注意事项
预习要求
1. 掌握阻抗、阻抗角及相位差的概念 2. 预习交流电流表、交流电压表、单相功率表及
U1和电感器电压U2。
I /A
0.5 0.75 1.0
U/V
U1 / V
U2 / V
R/Ω
L/H
实验报告要求
1. 计算电阻器阻值、电容器的电容量、电感器的 内阻和电感量、复阻抗的阻抗值。
2. 根据任务4测量所得的数，画出U、UR、UC、UL 与 I 的相量图。
实验现象
1. 当负载为电阻、电感和复阻抗时，随着电流增 大，功率表的读数增大。
U ZL I P U I cos I Z L I cos L I 2RL
cos
L
P UI
RL
P I2
ZL
cos L
XL
Z
L
2
R
2 L
ZL
sin L
L XL XL 2 f
2. 三电压表法测定电感线圈的参数 将电感线圈与一个可变电阻器串联，其测量电
I/A
U/V
P/W
R=U / I / Ω R=U2/P /Ω
0.5
0.75
1.0
2. 测定电容器的电容值，并观察功率表有无读数 调节自耦调压变压器的输出电压，使电压表的
读数分别180V、200V、220V，测量 I 和 P ，计算 电容器的电容值。
U/V
I/A
P/W
C / μF
180
200
220
3. 测定电感器的电感量 调节调压器的输出电压，使电流表的读数分别为
交流电路基本测量
实验目的 实验原理 实验仪器 实验步骤 实验报告要求 实验现象 实验结果分析 实验相关知识 实验标准报告
实验目的
1. 学习并掌握常用交流仪表的使用方法。 2. 掌握测量交流元件参数的基本方法。 3. 掌握单相调压器的原理及使用方法。
实验原理
1. 三表法（电压表、电流表、功率表）测量交流 参数