交流参数的测定三表法.docx

阻抗的模IZ=U功率因数) P九=cose = UI等效电阻) P九=cose =—UI等效电抗X = |z |sin e或X = XL = 2兀 fL ,X — X —c 2兀 fCi > 、-厶八 i r .、亠、，［实验八 交流参数的测定——三表法、三电流表法一、实验目的1. 学习用交流电压表、交流电流表和功率表组成的三表法测量元件的交流等效参 数的方法2. 学习用三电流表法测量元件的交流等效参数的方法3. 学习使用功率表二、原理与说明1 三表法⑴ 用三表法测量交流电路的参数在交流电路中，元件的阻抗值或无源一端口网络的等效阻抗值，可以用交流电压表、 交流电流表和功率表分别测出元件（或网络）两端的电压U、流过的电流I和它所消耗 的有功功率P之后，再通过计算得出，其关系式为：这种测量方法简称为三表法，它是测定交流阻抗的基本方法⑵ 判断阻抗性质的方法元件的阻抗性质有容性或感性，用三表法测得的U、I、P的数值还不能判别被测 阻抗属于容性还是感性，一般可以用以下方法加以确定① 在被测元件两端并接一只适当容量的试验电容器，若电流表的读数增大，则被 测元件为容性；若电流表的读数减小，则为感性试验电容的电容量C'可根据下列不等式选定：B' < |2B| 式中B为试验电容的容纳，B为被测元件的等效电纳。

② 利用示波器观察阻抗元件的电流及端电压之间的相位关系，电流超前电压为容 性，电流滞后电压为感性③ 电路中接入功率因数表或数字式相位仪，从表上直接读出被测阻抗的COS 9值或 阻抗角，读数超前为容性，读数滞后为感性⑶ 三表法的接线方式 前述交流参数的计算公式是在忽略仪表内阻的情况下得出的，和伏安表法类似三 表法有两种接线方式，如图8-1所示若考虑到仪表的内阻，测量结果中显然存在方法 误差，必要时需加以校正对于图8-1 (a)的电路，校正后的参数为R' = R - R = — - RI I 2 IX '二 X - XI-XI式中，R、X为校正前根据测量计算得出的电阻值和电抗值；R、X为电流表线圈 II及功率表电流线圈的等效电阻值和等效电抗值a)(b) 图8-1被测阻抗元件一被测阻抗元件对于图8-1 (b)电路，校正后的参数为PG = G - G = - GU U 2 U一般情况下，电压表和功率表电压支路的电抗可以忽略，因此式中G、B为校正前根据测量计算得出的电导值和电纳值；6卩为电压表线圈及功率表 电压线圈支路并联的等效电导2. 三电流表法实验电路如图8-2所示，以电压为参考正弦量，该电路的相量图如图8-3所示。

则：2-8图根据余弦定理:I 2 = I 2 + 12 一 21 I COS 申1 2 3 2 3=12 +12 - 21 I cos(180°-0)2 3 2 3=I 2 +12 + 2II cos 9223求元件A的阻抗:—2—2I I23I 2 - I 2 - I 2、9 = cos-i(r 2 )2I I23U=r- = r +三、实验内容及步骤1.三表法（1）按图8-4使用相应的设备接线，电路中可调节电阻R取200Q，分别接入感性元 件A （日光灯镇流器线圈）和容性元件B （在电容电感板上选取电容C=10uf）o⑵ 调节调压器使I =0.4A,利用三表法测量感性元件A和容性元件B的交流参数，即 测量出U、P、U、U或U的数值，将测量数据记录在表8T中RAC⑶ 分别测量元件A、B串联和并联时的等效阻抗，并用实验的方法判断出阻抗的性 质将测量数据记录在表8-1中表8-1被测元件感性元件A容性元件BA、B串联A、B并联给定值I (A)0.40.40.40.4U (V )测P ( W )量U ( V )RU ( V )A值U ( V )CCOS0计|z| (Q)X (Q)算r( )/G(S)r =G 二值L ( H )C 3f)2. 三电流表法⑴ 按图8-5所示实验电路，使用相应的设备接线，用电流测试插孔板及测试线完成测 量三组电流数据的任务。

⑵调节调压器，使电路的输入电压有效值U =80V,测量电流I、I、I的有效值123及U、U或U的数值，将测量数据记录在表8-2中RACFUO 调压器〜220VI12200?・_►「3「JrAp!i镇流器线圈电容器图8-5表8-2被测元件测量值计算值I (A)1I (A)2I (A)3U (V)RU或UA C(V)r (Q)L/HC/ F感性元件A容性元件B四、注意事项1. 接线前，先将位于实验台右下方处的调压器手柄逆时针调到头，即将调压器置 于“0”位2. 实验电路联接完毕，自检无误后，请指导教师检查线路，才能合闸通电做实验3. 使用调压器时要做到：① 接通电源前，将调压器处于“0”位② 使用调压器时，每次都应该从“0”开始逐渐增加，直到所需的电压值③ 使用完毕后，应随手将调压器手柄调回到“0”位 ，然后断开实验台的电 源4. 合理选择测试仪表的量程五、预习与思考1 仔细阅读交流电流表和功率表的使用说明2 掌握功率表的接线和测量数据的读取3 如何用三表法和三电流表法测量元件的交流等效参数？六、实验报告要求1 整理实验数据，完成表8-1和表8-2中要求的各项计算2 回答：如何用三电压表法测量感性元件和容性元件的交流等效参数？ 要求：画出实验电路图和相应的相量图。

七、实验仪设备1 DT9205型数字万用表 一块;2. D26型交流电流表 一块;3. D26型功率表 一块;4 调压器（实验台配置） 一台5・滑线变阻器300Q/1A —台;6.电容电感实验板TX—LN0533 09一块7.日光灯控制器TX—LN053305一块8.电流测试插孔板及测试线 TX—LN0533 41一套9.导线若干。