课程名称：电网络分析实验
指导老师：姚缨缨 成绩：__________________ 实验名称：功率测量和功率因数提高 实验类型：
研究探索型同组学生姓名：______ __ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
1、 保持日光灯两端电压不变的条件下测定电流I 、功率P 与电容C 的关系； 2、通过实验了解功率因数提高的意义；
3、作出I2、 P 、 cos φ和电容C 的关系曲线；
4、用P －C 曲线求单位电容的等效电导g ；
蛋白质晶体5、求I^2－C 曲线的有理经验公式
二、实验内容和原理
专业：电自1304 姓名：刘震
学号：3130104721 日期：2015年4月1日 地点：东3-208
三、主要仪器设备
1.数字万用表
2.电工综合实验台
蚂蚁文苑3.DG10互感线圈实验组件
4.DG11单向变压器实验组件
5.DG09 荧光灯实验套件
四、操作方法和实验步骤
一、接线要求:gongqijun
第一步：检查灯管；
第二步：连线
第三步：电源从零开始逐渐增加至180V，调起辉器.
二、数据记录要求
1. 在日光灯启动过程中，因为电流冲击，仪表量程要选择足够的余量，记录数据时，应改变合适的量程读取数据。日光灯管是非线性器件，需要点亮数十分钟，在此期间可以观察电流、功率等数据是否有缓慢变化？待数据显示趋于稳定后，再读取记录实验数据。
2. 电容器C并联接入电路，其数值从0开始逐步增加，直到最大值8µF左右，增加的步长应根据功率因数的变化进行调整，最大不应超过1µF，实验过程中可根据电流表的示数变化来判断。在功率因数较高（即电流值小or大？）的时候，需要多取测量数据点。
3. 实验过程数据检查：实验最佳补偿电容时的电流和功率值。
三、数据处理要求：
1.拟合I2-C曲线，得到最佳（完全）补偿电容C0
2.拟合P-C曲线，计算单位电容等效电导g
3.由拟合I2-C曲线得到的公式，估算电源三次谐波的含量
4.I2－C有理经验公式的计算，要求列出计算过程
5.设计实验，测量灯管以及镇流器的等效参数。能否利用已经测得的数据来计算？
6.手工拟合曲线：I2－C用有理经验公式的计算，要求列出计算过程
实验名称：耦合电感等效参数的电工测量法与传递误差姓名：刘震学号：3130104721 注意
1. 电容C暂时不接入电路，连接线路，点亮日光灯：第一次通电前，要求自耦变压器输出起始为0，接
通电源后，调节旋钮增大输出电压，要求用交流电压表监测端电压（灯管＋镇流器两端的电压），当电压达到180V左右，起辉器开始动作，日光灯有闪亮。日光灯点亮之后，调节输出电压到220V，保持不变。
此后实验过程中，可直接切断或接通电源，不需要再调节自耦变压器。
2. 线路故障检查：日光灯管和起辉器接触是否完好
3. 经常性地通断日光灯会影响其寿命
4. 功率表的连接及其误差分析
装
5. 电容有损耗；接入电容会使电源电压升高
订
五、实验数据记录和处理
线
C/μF 0 0.47 1 1.47 2 2.2 2.47 2.67 3.2 3.67 4.4 4.67 P/W 36.5 36.72 36.82 37.05 37.30 37.50 37.55 37.86 38.10 38.17 38.58 38.60 I/A 0.379 0.352 0.321 0.296 0.268 0.259 0.246 0.239 0.218 0.203 0.192 0.19 λ0.44 0.47 0.52 0.57 0.63 0.66 0.69 0.72 0.80 0.86 0.91 0.92 C/μF 4.87 5.4 5.87 6.4 6.6 6.87 7.07 7.6 8.07 8.6 9.07
P/W 38.70 38.87 38.91 39.15 39.35 39.41 39.56 39.72 40.03 40.26 40.4
I/A 0.192 0.2 0.21 0.228 0.235 0.247 0.257 0.281 0.307 0.337 0.363
λ0.91 0.88 0.84 0.78 0.76 0.72 0.70 0.64 0.59 0.54 0.51
2.电压三角形法测量镇流器和日光灯管的等效参数
C未接入时，使用交流电压表测得镇流器两端电压为181.2V，日光灯两端电压为96.47V，I=0.379A
3. 验证互感实验用的电感能不能作为日光灯实验备用方案的负载（保持电压为12V）
使用两个50Ω电阻和互感正向串联作负载。
C/μF 0 0.47 1 2 2.2 3.2 4.4 6.6 9.07
安徽省委员会P/W 0.89 0.89 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.91 0.91
I/A 0.083 0.083 0.082 0.081 0.081 0.081 0.08 0.08 0.081
λ0.94 0.95 0.96 0.97 0.97 0.98 0.99 1 0.99
六、实验结果与分析
1.拟合I^2-C曲线，得到最佳（完全）补偿电容C0
使用origin pro9作二次拟合，得曲线如下图
1.由origin pro9分析得知，拟合曲线为
I^2=0.14411-4.60*10^4C+4.92*10^9C^2，美国总统辩论
R=0.99982，拟合结果可信度高。
2、由origin pro9进行拟合点分析得知，C=4.66μF
时I^2最小，故最佳补偿电容C0为4.66μF。
2.拟合P-C曲线，计算单位电容等效电导g
由origin pro9分析得知，拟合曲线为P=36.52+4.29*10^5C，R=0.99415，拟合结果可信度高。
计算单位电容等效电导g，由拟合曲线得gU^2=4.29*10^5 S*V^2/F，g=4.29*10^5/(220^2)=8.86 S/F。
3.由拟合I^2-C曲线得到的公式，估算电源三次谐波的含量
U3^2=[a-(g^2+w^2)U^2]/8w^2
取值a=4.92*10^9,g=8.86,w=314,U=220代入得
U3^2=185.76V^2
U3=13.52V美女与野狼
4.I^2－C有理经验公式的计算，要求列出计算过程
假设补偿电容未接入时，电源电压U加到日光灯负载，线路总电流为I0，C=C1时线路总电流为Ic，则有Ic^2=(Ir+gC1U)^2+(Il-wC1U)^2，其中Ir是灯管电流的有功分量，Il是无功分量，因此Ic^2与C1之间满足Ic^2=aC1^2+bC1+I0^2.
经Origin拟合得知I^2=0.14411-4.60*10^4C+4.92*10^9C^2.
5.设计实验，测量灯管以及镇流器的等效参数。能否利用已经测得的数据来计算？
灯管相当于一个电阻元件，而镇流器是一个具有铁心的电感线圈，但它不是纯电感，我们可把它看成一个电阻RL、电感L串联的感性负载.
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