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深圳大学实验报告
课程名称： 电路分析
实验项目名称：功率因数的提高
学院：信息工程学院
专业：
指导教师：
报告人：学号：班级：
实验时间：2013-6-13
实验报告提交时间：2013-6-24
一、实验目的：
1．加深对提高功率因数意义的认识。
2．了解提高功率因数的原理及方法
二、实验设备与器材：
1.自耦式交流电压器；
2.交流电流表、交流电压表、功率表；
3.实验挂箱（EEL-51、EEL-52）、电感线圈。
三、实验说明：
一般的用电设备多数感性负载，且功率因素cosφ较低，如异步电动机、变压器、日光灯等。由公式P=UIcosφ可知，当负载功率和电压一定时，其功率因素越低，要求的供电电流越大。这将导致电流的利用率不高及增加输电电路上的损耗。为提高功率因数，可在感性负载的两端并联电容，如图1所示。其原理可用向量图（图2）说明。
（图1）感性负载并联电容器提高功率因数
（a）感性向量图（b）阻性向量图（c）容性向量图
（图2）负载并联电容器的向量图
由于实验过程中，始终保持端电压不变，而感性负载支路的阻抗值亦不变，因此其吸收的功率P不改变，也就是说，功率表的读数始终不会改变。不过，实验中所并联的电容C并非理想元件，它多少有点能量损耗，知识因其损耗值甚微，故一般忽略不计。
四、实验任务
任务.研究图1中不同的电容值对功率因数的影响
按图1接线，图中感性负载为图3（a）所示。其中R用D01元件板上R×100电阻箱，取值200Ω；电感线圈用D04元件板上的互感线圈经顺接串联（线圈的2、3端短接）得到，其参数大约为r=40Ω、L=0.4H；C为D06元件板上电容箱，先取C=0；调节调压器使电压表读数为30V，且始终保持此电压值不变。将电容值在0～10μF之间改变，大约每隔1μF取一个点，在cosφ附近，点可取得密些。记录I、P、cosφ于表1中。
表1（注意：当负载为容性时，电流超前电压，φ角记录为负值）
负载为电阻和电感线圈
C(μF)
I(mA)
φ
cosφ
P(W)
0
100
36.870
L0.80
2.33
0.47
98
33.901
L0.83
2.35
1
95
30.683
L0.86
2.35
1.47
93
28.358
L0.88
2.36
2.2
90
24.495
L0.91
2.36
2.67
89
21.565
L0.93
2.37
3.2
88
18.195
L0.95
2.38
3.67
87
16.260
L0.96
2.39
4.3
86
14.070
L0.97
2.40
4.77
85
11.478
0.98
2.41
5.3
86
11.478
0.98
2.42
6.5
87
11.478
0.98
2.43
7.5
89
16.260
C0.96
2.45
7.97
90
18.195
C0.95
2.46
10.17
96
29.541
C0.87
2.44
五、实验结论：
I=f1(C)
cosφ=f2(C)
φ=f3(C)
指导教师批阅意见：
成绩评定：
指导教师签字：
年月日
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