交流電路實(shí)驗(yàn)單元一

5-2(1)現(xiàn)有電流表、電壓表和滑線變阻器各一個(gè)，如何用實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)量某電感線圈的等效參數(shù)r和L？答：如圖1所示：圖1測(cè)量電感線圈的等效參數(shù)電路加頻率已知的交流電，測(cè)得電壓電流數(shù)值，則有：其中：，式中R1為滑線變阻器阻值。改變滑線變阻器阻值，則同樣可以得到一個(gè)關(guān)于r和L的方程，聯(lián)立這兩個(gè)方程即可解得電感線圈的等效參數(shù)r和L。（兩次實(shí)驗(yàn)中滑線變阻器的阻值可由電流表、電壓表單獨(dú)測(cè)出，或者直接使用0阻值與全阻值）(2)用三表法測(cè)參數(shù)時(shí)，為什么在被測(cè)元件兩端并接試驗(yàn)電容可以判斷元件的性質(zhì)？試用向量圖說明。答：被測(cè)元件為感性時(shí)相量圖如圖2所示：V為被測(cè)元件兩端電壓，ILoad為被測(cè)元件電流，IC為試驗(yàn)電容電流，I為總電流。圖2被測(cè)元件為感性時(shí)相量圖若當(dāng)實(shí)驗(yàn)電容容納Bx和被測(cè)元件等效容納B之間滿足：Bx＜2|B|，則由圖可知并聯(lián)試驗(yàn)電容后總電流數(shù)值減??；被測(cè)元件為感性時(shí)相量圖如圖3所示：圖3被測(cè)元件為容性時(shí)相量圖圖中各標(biāo)號(hào)定義同上，由圖可知并聯(lián)試驗(yàn)電容后，總電流數(shù)值會(huì)增大。(3)試分析采用在被測(cè)元件兩端并接試驗(yàn)電容以判斷元件性質(zhì)這一方法的適用性。答：并聯(lián)的試驗(yàn)電容不能太大，即試驗(yàn)電容容納Bx和被測(cè)元件的等效容納B之間應(yīng)該滿足條件：

5-4(1)能否用串聯(lián)阻抗的方法提高負(fù)載的功率因數(shù)？在實(shí)際中為何不采用串聯(lián)電容的方法提高感性負(fù)載的cosφ？答：串聯(lián)阻抗可以提高負(fù)載的功率因數(shù)。實(shí)際中不采用串聯(lián)電容的方法來提高感性負(fù)載的cosφ，是因?yàn)榇?lián)電容會(huì)使得負(fù)載的端電壓高于額定電壓，即使得負(fù)載不能正常工作甚至燒壞負(fù)載。并聯(lián)不改變負(fù)載端電壓，在提高功率因數(shù)的同時(shí)負(fù)載能正常工作。(2)在并聯(lián)電容以提高電路的功率因數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，保持負(fù)載端電壓不變，若電路中只接有一只電流表，則如何從電流的變化情況判斷功率因數(shù)的增減？在何種情況下可知cosφ=1？答：保持電壓不變，開始時(shí)電路為感性，負(fù)載端并電容后電流表的示數(shù)顯示總電流減小，增大電容值，電流會(huì)呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，電流最小時(shí)即為單位功率因數(shù)。(3)在實(shí)驗(yàn)任務(wù)(1)和任務(wù)(2)中均要求測(cè)出最接近于1的一組數(shù)據(jù)，將兩種情況下的到的并聯(lián)電容C值與時(shí)電容C值的理論計(jì)算值加以比較，可得到什么結(jié)論？并說明其中的原因。答：日光燈功率因數(shù)不能達(dá)到1，因?yàn)槿展鉄羰欠蔷€性負(fù)載，在正弦電壓作用下流過的電流不是正弦電流。(4)若日光燈電路在正常電壓下不能點(diǎn)亮燈管，如何用交流電壓表盡快地查出故障部位？試寫出快捷的查找步驟。答：日光燈故障多為斷路故障。上電后用電壓表測(cè)日光燈兩端電壓，若為電源電壓，則可認(rèn)為斷路故障在內(nèi)部（即電源的另一側(cè)），保持電壓表一只測(cè)量引腳不動(dòng)，移動(dòng)另一只引腳，縮小測(cè)量范圍，若為電源電壓，同樣認(rèn)為斷路故障在內(nèi)部；若為0，則認(rèn)為故障在外部；若故障在內(nèi)部則保持電壓表一只測(cè)量引腳不動(dòng)，若故障在外部則根據(jù)之前測(cè)量結(jié)果改變測(cè)量引腳位置。如此經(jīng)過幾次測(cè)量即可迅速定位故障處。

5-7(1)對(duì)測(cè)定相序的電路進(jìn)行分析推導(dǎo)，說明其工作原理。答：測(cè)定相序電路如圖所示圖4測(cè)定相序電路若以電容所在相為A相，則有：設(shè)：ABC相相電壓向量圖如圖5所示圖5電壓相量圖則可得到O點(diǎn)電壓：計(jì)算Uo虛部為正，即在X軸上方，因此有所以B相連接的燈泡更亮，而C相連接的燈泡較暗。(2)說明三相四線制電路中中線的作用。為什么中線上不允許裝保險(xiǎn)絲？答：中線的作用是在三相負(fù)載不平衡時(shí)，為不平衡電流提供回路，這樣就可以保證負(fù)載中性點(diǎn)零電位，在負(fù)載不平衡的情況下仍能保證相電壓對(duì)稱，負(fù)載安全工作。中線上若安裝了保險(xiǎn)絲，負(fù)載不平衡的情況下不平衡電流可能會(huì)很大，一旦保險(xiǎn)絲燒斷，則負(fù)載中線點(diǎn)發(fā)生位移，各相電壓不再對(duì)稱。某些相的電壓可能會(huì)超過負(fù)載額定電壓而燒壞負(fù)載。(3)實(shí)驗(yàn)中當(dāng)圖5-27(a)電路中的每相負(fù)載為單個(gè)燈泡時(shí)，為什么要限定負(fù)載端線電壓不能超過220V？答：?jiǎn)蝹€(gè)燈泡的額定電壓為220V，在做一相負(fù)載短路試驗(yàn)時(shí)，另外兩相負(fù)載承受的是線電壓，為了保證設(shè)備的安全，所以限定負(fù)載線電壓不超過220V。(4)做一相短路試驗(yàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的是否為三相四線制電路？為什么？由此說明圖5-27中開關(guān)S或圖5-27(b)中開關(guān)S10的作用。答：做一相短路試驗(yàn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的不是三相四線制電路，而是三相三線制電路。S10接到C相短路側(cè)，負(fù)載中性點(diǎn)與中性線的連接就會(huì)斷開，此時(shí)對(duì)應(yīng)三相三線制電路，不會(huì)對(duì)電源產(chǎn)生危害。若一相短路時(shí)中性線與負(fù)載中性點(diǎn)仍連上，則短路相C相電源通過中性線短路，回路阻抗很小，如此就會(huì)燒壞電源。(5)在三相三線制電路中，當(dāng)負(fù)載不對(duì)稱時(shí)中性點(diǎn)O會(huì)發(fā)生位移。定性分析，電阻性負(fù)載的不對(duì)稱情況和中性點(diǎn)位移之間有什么規(guī)律可循？答：設(shè)不對(duì)稱阻性負(fù)載情況下各相