试验四正弦稳态交流电路相量研究.doc

实验四 正弦稳态交流电路相量研究 一、实验目的： 验证交流串联电路中，各部分电压与总电压的关系，从而加深对相位概念的理解； 学习交流电压表、交流电流表的使用方法； 根据电压、电流值计算感抗、容抗及阻抗。 二、仪器与设备： 滑线变阻器一个：50Ω； 电感线圈（带可动铁心）两个：0—8，0—4； 电容器一只：10μF； 万用表一只； 交流电流表一只：0-1A。 三、实验步骤 1、R—L串联电路 （1）利用万用表测量电阻R的阻值及电感线圈的直流电阻RL，记入表3—1上方； （2）按图3—1连接线路，经教师检查后合闸；测量并记录U、UR、UL； （3）根据测量结果，计算两次测量时的线圈阻抗Z，线圈感抗XL和电感 L等记入表3—1。 表3—1 RL= Ω，R= Ω 测量数据 计算（或已给）数据 顺号 I U UR UL R=UR/I RL ZL=UL/I L=XL/ω U/I=Z 1 2 2、R—L—C串联电路 （1）按图3—2连接电路，经教师检查后合闸； （2）测量I、U、UR、UC等值记入表3—2，验证电压三角形关系； （3）根据测量数据，计算R、XC、C、Z等值，记入表3—2。 表3—2 测量数据 计算（或已给）数据 I U UR UC R=UR/I XC=UC/I C= /（ω.XC） U/I=Z 3、R—L—C串联电路 （1）按图3—3连接电路，经教师检查后合闸。 （2）测量I、U、UR、UL、UC、ULC数值记入表3—3第一行中； （3）改变电感线圈的铁心位置，观察电流表电流值的变化，当电流表中指示最大值时，测量I、U、UR、UL、UC、ULC数值记入表3—3第二行中。 RL= Ω 表3-3 UL为线圈电压，ULL为线圈的电感电压，ULR为线圈的电阻电压 顺号 I U UR UL UC ULC 1 2 四、实验报告 验证公式： 根据表3—1所测数据关系填出等式（或者不等式） U/I ， U UL+UR 根据表3—2所测数据关系填出等式（或者不等式） U/I ， U ， U UR+UC 根据表3—31所测数据关系填出等式（或者不等式） U ULC 在交流串联电路中，外加电压和各元件上电压的关系如何？ 为什么在R—L、R—C、R—L—C串联电路中，外加电压不等于各段电压之和？应如何计算？ 根据表3—1、表3—2、表3—3第一行数据作矢量图。 思考题： 在R—L—C串联电路中，若XL=XC，电路将会出现什么现象？按表3—3第二行数据作矢量图。