实验三、单相交流电路(新区201)分析
单相交流电路研究实验报告
单相交流电路研究实验报告一、实验目的：1.了解单相交流电路的基本结构和工作原理；2.掌握使用交流电表对单相电路进行电气参数测量的方法和技巧；3.研究电阻、电感和电容对单相交流电路的影响。
二、实验设备与器材：1.交流电源；2.电阻箱；3.电感器；4.电容器；5.交流电表；6.示波器；7.实验电路板等。
三、实验原理：根据欧姆定律，在交流电路中，电压与电流之间的关系可由以下公式表示：U(t)=I(t)*Z(t)其中，U(t)表示电压，I(t)表示电流，Z(t)表示电路的阻抗。
四、实验步骤：1.搭建单相交流电路，并确保电路连接正确；2.使用交流电表测量电路中的电压和电流，记录测量数值；3.分别改变电阻值、电感值和电容值，记录测量数值；4.将测得的电压和电流波形在示波器上进行观察和记录。
五、实验结果与分析：1.测量得到的电路中电压和电流的数值如下表所示：元件，电压(V)，电流(A)-------------，---------，---------电阻，10，1电感，15，0.9电容，8，1.2（在此插入示波器图像）通过实验数据和波形图的观察分析，可以得出以下结论：1.电阻对电流波形没有影响，电压和电流保持相位一致；2.电感对电流波形产生相位差，电流滞后于电压；3.电容对电压波形产生相位差，电压滞后于电流。
六、实验总结：通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的基本结构和工作原理，掌握了使用交流电表对单相电路进行电气参数测量的方法和技巧。
同时，通过对电阻、电感和电容对单相交流电路的影响进行研究，对交流电路的特性有了更深入的理解。
在今后的学习和实践中，我们将进一步探索和研究单相交流电路的更多特性和应用，不断提升自己的实验能力和理论水平。
[1]《电路分析基础》，张朝晖，高等教育出版社；[2]《电路分析与设计》，罗杰斯、马库斯，电子工业出版社。
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。
单相交流电路实验报告
单相交流电路实验报告实验目的，通过实验，掌握单相交流电路的基本原理和性能参数的测量方法，加深对交流电路的理解。
实验仪器和设备，示波器、交流电压表、直流电压表、交流电压表、电阻箱、电感箱、电容箱、电源、开关、电阻、电感、电容等元件。
实验原理：单相交流电路由交流电源、电阻、电感、电容等元件组成。
在交流电路中，电压和电流的大小和方向都会随时间而变化，因此需要引入一些新的概念和方法来描述电路的性能。
实验步骤：1. 将电路连接好，接通电源。
2. 调节示波器，观察电压波形。
3. 测量电路中的电压、电流和功率等参数。
4. 记录实验数据，进行数据分析和处理。
实验结果与分析：通过实验测量和记录，得到了电路中电压、电流和功率的波形图和参数数据。
根据实验数据，可以计算出电路中的阻抗、相位差等参数，进而分析电路的性能和特点。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的基本原理和性能参数的测量方法，掌握了实验中所用仪器的使用方法，提高了对交流电路的理解和应用能力。
实验中遇到的问题及解决方法：在实验过程中，我们遇到了一些问题，如电路连接不正确、仪器操作不熟练等，但通过仔细检查和及时调整，最终顺利完成了实验。
实验中的收获和体会：通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还提高了动手实验的能力，培养了团队合作精神和解决问题的能力，对电路实验有了更深入的认识和理解。
总结：本次实验使我们对单相交流电路有了更深入的了解，增强了对交流电路理论知识的掌握和实验操作技能，为今后的学习和科研打下了坚实的基础。
实验中的不足和改进意见：在实验中，我们发现了一些不足之处，如实验数据的记录不够详细、数据处理方法不够科学等，希望在今后的实验中能够加以改进，提高实验数据的准确性和可靠性。
通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还提高了动手实验的能力，培养了团队合作精神和解决问题的能力，对电路实验有了更深入的认识和理解。
以上就是本次单相交流电路实验的实验报告，谢谢阅读。
单相交流电路实验报告数据处理
单相交流电路实验报告数据处理单相交流电路实验报告数据处理引言：单相交流电路实验是电工类专业学生在大学期间必修的实验之一。
通过这个实验，学生可以了解和掌握单相交流电路的基本原理和特性。
本文将对单相交流电路实验报告中的数据进行处理和分析，以便更好地理解实验结果。
实验背景：单相交流电路实验是通过连接电源、电阻、电容和电感等元件，对交流电路中电流、电压和功率等参数进行测量和分析。
实验中使用的电源一般为交流电源，频率为50Hz。
电阻、电容和电感等元件的参数可以通过实验设备进行调节。
实验步骤：1. 连接电路：根据实验要求，按照电路图连接电源、电阻、电容和电感等元件。
2. 测量电压和电流：使用万用表或示波器等仪器，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，并进行整理和分类。
4. 分析数据：根据实验要求，对实验数据进行处理和分析，得出结论。
数据处理：1. 电压和电流的波形图：根据测量到的电压和电流值，绘制出波形图。
通过观察波形图，可以判断电路中是否存在相位差、谐波等现象。
2. 电压和电流的有效值：根据测量到的电压和电流值，计算出它们的有效值。
有效值是交流电路中的重要参数，可以用来计算功率、电阻、电容和电感等。
3. 相位差的计算：根据测量到的电压和电流值，计算出它们之间的相位差。
相位差是交流电路中的另一个重要参数，可以用来判断电路中的电感和电容的特性。
4. 功率的计算：根据测量到的电压和电流值，计算出它们的功率值。
功率是交流电路中的核心参数，可以用来评估电路的能量转换效率。
数据分析：1. 电路的阻抗：根据测量到的电压和电流值，计算出电路的阻抗值。
阻抗是交流电路中的一个重要参数，可以用来评估电路对交流电源的响应。
2. 电路的功率因数：根据测量到的电压和电流值，计算出电路的功率因数。
功率因数是交流电路中的另一个重要参数，可以用来评估电路的功率转换效率。
3. 电路的谐波含量：根据测量到的电压和电流值，计算出电路中的谐波含量。
实验三 单相交流电路
实验三 单相交流电路——日光灯功率因数的提高一、实验目的1、了解日光灯结构和工作原理。
2、学习提高功率因数的方法，了解提高功率因数的意义。
3、熟悉功率表的使用。
二、实验原理图3-1 日光灯电路 图3-2 日光灯等效电路日光灯结构如图3-1所示，由灯管、启辉器和镇流器（带铁芯的电感线圈）组成。
开关闭合时，日光灯管不导电，全部电压加在启辉器两触片之间，使启辉器中氖气击穿，产生气体放电，此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀与固定片接通，于是有电流通过日光灯管的灯丝和镇流器。
短时间后双金属片冷却收缩与固定片断开，电路中的电流突然减小；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应电动势，使日光灯管两端电压产生400至500V 高压，灯管内气体电离放电，产生紫外线，涂在灯管内壁上的荧光粉吸收后辐射出了可见光。
日光灯点燃后，灯管两端的电压降为100V 左右，这时由于镇流器的限流作用，灯管中电流不会过大。
同时并联在灯管两端的启辉器，也因电压降低而不能放电，其触片保持断开状态。
由此可知，启辉器相当于一个自动开关，能自动接通和断开电路；镇流器除感应高压使灯管放电外，在日光灯正常工作时，起限流作用。
日光灯正常工作后，启辉器断开，灯管相当于一电阻R ，镇流器可等效为电阻R L 和电感L 的串联，所以整个电路可等效为一R 、L 串联电路，相当于一个感性负载，其电路模型如图3-2所示。
其中，镇流器是个电感量较大的线圈，所以整个电路功率因数不高。
若日关灯电路作为负载接入图3-3所示电路中（◎表示电流测量专用插口），则可采用在日光灯两端并联电容的方法来提高整个电路的功率因数。
其原理如图3-4所示，当未接电容时（C=0），电路总电流记为0I ，此时电路总电流即为流经日关灯电路电流LR I I =0；当并联接入电容C （C=C 1）后，电路总电流1I 减小（1I <0I ），且01cos cos ϕϕ>，总电路功率因素提高；当C 电容量增加过多时（称为过补偿），则总电流又将增大（2I >0I ），且02cos cos ϕϕ<。
单向交流电路实验报告
单向交流电路实验报告
实验目的：
通过搭建单向交流电路，了解单向电路的特点、原理和应用，深入理解交流电路的特点和规律。
实验器材：
电源、交流电压表、电阻、电容、二极管、万用表等。
实验原理：
单向交流电路是指电流只能单向运动的交流电路，电流只能从二极管的阳极流向阴极，反向电流将会被二极管所禁止。
二极管的特殊非线性电阻称为二极管的导通电阻，其反向电阻称为反向电阻。
单向交流电路可以用来将交流信号转换成直流信号，起到整流作用。
实验步骤：
1. 按照电路图搭建单向交流电路。
2. 开启电源，调整交流电压表的电压为2V。
3. 使用万用表检测电阻的电阻值，记录在实验记录表上。
4. 使用万用表测量电容的电容值，记录在实验记录表上。
5. 测量电路中电阻、电容和二极管的电压值，记录在实验记录表上。
6. 测量电路中电阻、电容和二极管的电流值，记录在实验记录表上。
实验结果：
通过实验，我们发现当二极管处于导通状态时，电容器充电时稳定并且充电时间较短，当二极管处于截止状态时，电容器的放电时间较长，整流后的输出电压稳定且电流稳定。
结论：
通过本次实验，我们深入了解了单向交流电路的原理和特点，学习了如何搭建单向交流电路，掌握了测量电路中电阻、电容和二极管的电压值和电流值的方法。
同时，我们也发现单向交流电路具有很重要的应用，例如将交流信号转换成直流信号。
单相交流调压电路实验报告
单相交流调压电路实验报告单相交流调压电路实验报告引言：在现代电力系统中，交流电压的调整和稳定对于各种电气设备的正常运行至关重要。
为了实现对交流电压的调节，单相交流调压电路应运而生。
本文将介绍一次单相交流调压电路的实验过程和结果。
实验目的：本次实验的目的是通过搭建单相交流调压电路，掌握调压电路的工作原理和调压效果，并通过实验数据分析，对调压电路的性能进行评估。
实验装置：1. 交流电源：提供实验所需的交流电源，频率为50Hz，电压为220V。
2. 变压器：将输入的220V交流电压转换为所需的输出电压。
3. 整流电路：将交流电压转换为直流电压。
4. 滤波电路：对整流后的直流电压进行滤波处理，使其更加稳定。
5. 调压电路：通过调节电路中的元件，实现对输出电压的调节。
实验步骤：1. 按照实验装置的接线图，将交流电源、变压器、整流电路、滤波电路和调压电路依次连接。
2. 打开交流电源，调节变压器的输出电压，使其达到所需的实验电压。
3. 通过示波器观察输出电压的波形，并记录下波形的峰值、峰-峰值和有效值。
4. 调节调压电路中的元件，观察输出电压的变化，并记录下调节前后的输出电压值。
5. 重复步骤4，记录不同调节状态下的输出电压值，以评估调压电路的性能。
实验结果：通过实验，我们得到了以下结果：1. 输出电压的波形为直流电压，具有较小的纹波。
2. 调节电路中的元件可以实现对输出电压的连续调节，并且调节范围较大。
3. 调节电路的调压效果良好，输出电压的稳定性较高。
实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下分析：1. 变压器的作用是将输入的220V交流电压转换为所需的输出电压。
通过调节变压器的输出电压，可以实现对输出电压的初步调节。
2. 整流电路的作用是将交流电压转换为直流电压。
通过整流电路的滤波处理，可以使输出电压的纹波较小。
3. 调压电路的作用是通过调节电路中的元件，实现对输出电压的进一步调节。
通过实验数据的记录和分析，我们可以评估调压电路的性能，并对其进行优化和改进。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
的功率因数，并入的电容容量由下式决定：
C=（tg 1 - tg ）P/ωU2 ；式中1 ，为并联电容补偿前和
补偿后的功率因数角。
Page 6
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
二、实验原理
3、功率表的结构、接线与使用。
功率表（又称瓦特表）是一种动圈式仪表，其电流线圈与 负载串联（两个电流线圈可串联或并联，因而可得两个电流量 限），其电压线圈与负载并联，电压线圈可以与电源并联使用， 也可与负载并联使用，此即为并联电压线圈的前接法与后接法 之分，后接法测量会使读数产生较大的误差，因并联电压线圈 所消耗的功率也计入了功率表的读数之中。
（2）电流线圈另一端串联负载，回到电源N端；
（3）电压线圈另一端连接到电源N端，这样电压线圈与负载并
联。
Page 9
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
注意事项
1、本实验用交流市电100V，务必注意用电和人身安 全，不可触及导电部件。
2、实验接线时严格遵守先断电、再接线、后通电； 先断电、后拆线的实验操作原则。每次实验接线完毕， 同组同学自查一遍，再由老师检查后，方可接通电源。
容性支路
电流IC
(1)图中 ◎ 为电流插座，用来串入电流表测量电流I，I1，IC。 (2)取R=100（实验台上滑线变阻器取1/3处），电感3000匝。 (3)调整自耦调压器，使二次侧输出电压为100V。
Page 11
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
四、实验设备
电流表插座
单相电源，电压 调至100V
Page 2
电气与自动化工程学院
二、实验原理
1、R-L串联电路参数测量
电工电子实验中心
100V
•
UR
•
U
•
US
R
r
ZS XL
上图表示了一个R-L串联电路，其电感为空心线性电感。 由于空心线性电感的内阻不可忽略，这里用内阻r与理想电感 XL串联来代替空心电感，设其总阻抗为ZS。
Page 3
电气与自动化工程学院
单相交流电路
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
2020/10/23
电气与自动化工程学院
一、实验目的
电工电子实验中心
1、通过对R-L串联电路及其与C并联的单相交 流电路的实际测定，查找出它们的电压、 电流及功率之间的关系。
2、学习电路元件参数的测量方法（间接法测
定R、r、L、C等）。
3、掌握感性负载并联电容提高功率因数的方 法，并进一步理解其实质。 学习并掌握功率表的使用。
交流电表
电感线圈，取3000匝
滑线变阻器，
取100Ω
并联电容组，带开关
Page 12
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
四、实验设备
数字式电表的使用：
电流表测量线有插头
（1”（仪器可以测量）； （3）如果没有处于需要的功能状态，按下“复位”，重新开始。
功率表电压线圈前接法的外部连接线路
Page 7
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
功率表的接法 电流线圈,与负载串联
电压线圈，与负载并联
本实验负载电路
（1）电流线圈*端与电压线圈*端连接在一起，接到电源U端；
Page 8
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
功率表的接法
电流线圈,与负载串联
电压线圈，与负载并联 本实验负载电路
二、实验原理
电工电子实验中心
U US
U L
100V
1
U R U r
I1
根据余弦定理，得：
•
UR
•
U
•
US
R
r
ZS XL
U
2 S
U2
U
2 R
2UU R
cos1
从而求出1，而U（R + r）=U Cos1 式中U（R + r）=UR + U r 又因为UL =U Sin1 ，这样可求得：
R =UR / I1 ； r = U r / I1；X L=UL /I1 ；L =X L /ω =X L / 2πf Page 4
3、功率表要正确接入电路，使用时注意实验电流、 电压不超过功率表电压和电流的量限。
4、通电时电压表、电流表不可接在电路中，易损坏 电表。
5、实验结束时，请大家先断电再拆线,整理好实验桌， 带上自己的物品再离开！
Page 10
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
三、实验线路
总电流I
感性支路
电流I1
Page 5
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
二、实验原理
2、研究感性负载电路提高功率因数的方法
根据余弦定理得：
I12 = IC2 +I2 -2 I IC COS（90º+ ）： 式中 COS（90º+ ）= -Sin 。这样，只要测量出I、I1、IC， 即可根据上式求得角及 COS 1 ，因为角 < 1 ，所以COS > COS 1，功率因数得以提高。 由此可以充分说明感性负载电路并联电容后，能够提高电路
Page 16
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
六、实验内容及步骤
1、R-L串联电路实验 断开所有电容开关S1，即为R-L电路。用功率
表及、P等电数压据表，、记电入流下表表量。测（并注读意取：U此，时UR，，电US容，未I，并I1入，
电路，I = I1）
Page 17
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
单相调压器 调节旋钮
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
用电压表 电压表棒 测量，并 调节单相 调压器使 输出电压 为100V
电流插头
电流插孔
单相调压器 输出端
注意标示 电感选3000匝
1 2 2 4 4 10
电容容值切换 开关，请注意 开关左下侧容
值标示
根据铭牌，左右调节，使滑 注意铭 线变阻器阻值约100欧姆 牌阻值
电气与自动化工程学院 电工电子实验中心
二、实验原理
2、研究感性负载电路提高功率因数的方法
感性负载电路的功率因数一般比较低，为了提高电路的功 率因数，常在感性负载电路的两端并联电容器，以提高电路的 功率因数。并入电容后的电压、电流相量图如下图所示。
电容支路的电流IC在相位上超前电源电压90º（以U为参 考）。
实验内容及步骤
2、R-L串联电路并电容C实验 逐步选择并入的电容C的数值，并再次测量U，
Page 13
电气与自动化工程学院
四、实验设备
电源开关：
电工电子实验中心
电源总开关（调压器一次侧有电,实验台通电）→按下”运行” 按钮（调压器二次侧有电）→按下”停止”按钮（调压器二次 侧断电） →关闭电源总开关（实验台断电）
Page 14
电气与自动化工程学院
五、实验线路的连接
电工电子实验中心
Page 15