交流电路参数的测定三表法的实验原理
发布时间:2008/9/17 0:00:00 访问次数:4865
1.交流电路元件的等值参数r,l,c可以用交流电桥直接测得,也可以用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量出元件两端的电压u、流过该元件的电流i和它消耗的功率p,然后通过计算得到。后一种方法称为“三表法”。“三表法”是用来测量50hz频率交流电路参数的基本方法。
如被测元件是一个电感线圈,则由关系
可得其等值参数为
同理,如被测元件是一个电容器,可得其等值参数为
2.阻抗性质的判别方法。如果被测的不是一个元件,而是一个无源一端口网络,虽然从u,i,p三个量,可得到该网络的等值参数为r=|z|cos,x=|z|sin,但不能从x的值判断它是等值容抗,还是等值感抗,或者说无法知道阻抗幅角的正负。为此,可采用以下方法进行判断。
(1)在被测无源网络端口(入口处)并联一个适当容量的小电容。在一端口网络的端口再并联一个小电容c'时,若小电容c'=zsinr,a,视其总电流的增减来判断。若总电流增加,则为容性;若总电流减小,贝刂为感性。图1(a)中,z为待测无源网络的阻抗,c'为并联的小电容。图1(b)是图1(a)的等效电路,图中g,b为待测无源网络的阻抗z的电导和电纳,b'为并联小电容c'的电纳。在端电压有效值不变的条件下,按下面两种情况进行分析:
①设b+b'=b",若b'增大,b"也增大,则电路中电流i单调地增大,故可判断b为容性。
②设b+b'=b",若b'增大,而b"先减小再增大,则电流i也是先减小再增大,如图2所示,则可判断b为感性。
由以上分析可见,当b为容性时,对并联小电容的值c'无特殊要求;而当b为感性时,b'<|2b|才有判定为感性的意义。b'>|2b|时,电流单调增大,与b为容性时相同,但并不能说明电路是感性的。因此,b'<|2b|是判断电路性质的可靠条件。由此可得定条件为
图1 阻抗与导纳变换示意图 图2 负载并联电容后电流变化示意图
(2)在被测无源网络的入口串联一个适当容量的电容c'。若被测网络的端电压下降,则判为容性电路;反之,若端电压上升,则判为感性电路。判定条件为,式中x为被测网络的电抗,c'为串联电容的值。
(3)用“三压法”测φ,进行判断。在原一端口网络入口处串联一个电阻r,如图3(a)所示,向量如图3(b)所示,由图可得r,z串联后的阻抗角φ为
测得u,ur,uz,即可求得φ
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1.交流电路元件的等值参数r,l,c可以用交流电桥直接测得,也可以用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量出元件两端的电压u、流过该元件的电流i和它消耗的功率p,然后通过计算得到。后一种方法称为“三表法”。“三表法”是用来测量50hz频率交流电路参数的基本方法。
如被测元件是一个电感线圈,则由关系
可得其等值参数为
同理,如被测元件是一个电容器,可得其等值参数为
2.阻抗性质的判别方法。如果被测的不是一个元件,而是一个无源一端口网络,虽然从u,i,p三个量,可得到该网络的等值参数为r=|z|cos,x=|z|sin,但不能从x的值判断它是等值容抗,还是等值感抗,或者说无法知道阻抗幅角的正负。为此,可采用以下方法进行判断。
(1)在被测无源网络端口(入口处)并联一个适当容量的小电容。在一端口网络的端口再并联一个小电容c'时,若小电容c'=zsinr,a,视其总电流的增减来判断。若总电流增加,则为容性;若总电流减小,贝刂为感性。图1(a)中,z为待测无源网络的阻抗,c'为并联的小电容。图1(b)是图1(a)的等效电路,图中g,b为待测无源网络的阻抗z的电导和电纳,b'为并联小电容c'的电纳。在端电压有效值不变的条件下,按下面两种情况进行分析:
①设b+b'=b",若b'增大,b"也增大,则电路中电流i单调地增大,故可判断b为容性。
②设b+b'=b",若b'增大,而b"先减小再增大,则电流i也是先减小再增大,如图2所示,则可判断b为感性。
由以上分析可见,当b为容性时,对并联小电容的值c'无特殊要求;而当b为感性时,b'<|2b|才有判定为感性的意义。b'>|2b|时,电流单调增大,与b为容性时相同,但并不能说明电路是感性的。因此,b'<|2b|是判断电路性质的可靠条件。由此可得定条件为
图1 阻抗与导纳变换示意图 图2 负载并联电容后电流变化示意图
(2)在被测无源网络的入口串联一个适当容量的电容c'。若被测网络的端电压下降,则判为容性电路;反之,若端电压上升,则判为感性电路。判定条件为,式中x为被测网络的电抗,c'为串联电容的值。
(3)用“三压法”测φ,进行判断。在原一端口网络入口处串联一个电阻r,如图3(a)所示,向量如图3(b)所示,由图可得r,z串联后的阻抗角φ为
测得u,ur,uz,即可求得φ
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