日光灯电路与功率因数的提高

一、 实验目的 1． 了解日光灯电路的结构、工作原理和线路的联接。 2． 掌握提高功率因数的方法，认识提高功率因数的意义。 3． 进一步熟练交流电压表、电流表和功率表的使用。 二、 实验仪器

交流电流表 交流电压表 功率表 日光灯电路组件 可变电容器 自耦变压器 三、 动手实验预习要求 1． 复习有关正弦交流电路功率和谐振电路的内容。 2． 复习功率表的使用方法。 3． 了解日光灯电路的组成和工作原理。 四、 EWB仿真实验设计

根据本次实验内容，自行设计EWB仿真实验，绘制仿真电路，记录仿真结果，进行数据分析。 五、 实验内容

按图1联接好线路，其中虚线框内电路用日光灯电路（如图2所示）代替。 .镇流器*I *A1W..灯管IC IL RC V~220VL~ 启动器 A2A3 图1 提高功率因数实验电路 图2 日光灯电路

1． 将可调电容C调为0法拉（即断开C）。接通电源，观察日光灯启动过程。 2． 测量正常工作时灯管两端和镇流器两端的电压。 3． 用电压表、电流表、功率表测量日光灯电路在额定电压时电路的功率、各支路电压、电

流，并计算功率因数。将实验数据记入表格1。 4． 接通可调电容，并调节电容值从小容量到大容量变化，测量各支路电流、电压、功率随

电容变化的规律，将测量数据记入表格1。特别要找出使功率因数为最大值时的电容值。

表格 1 功率因数的提高

测量值

U /V

I /mA

IL /mA

IC /mA

P /W

计算值

cosϕ

顺序号 C /μF 1 2 3 4 5

6 7 8

六、实验注意事项

1. 因电压高、电流大，线路经检查无误后方可接通电源。切勿带电接、拆线。 2. 由于灯管的启动电流较大，因此要注意电流表量程的选择，防止损坏电流表。 3. 注意镇流器与灯管串联，防止损坏灯管及仪表。

4. 注意电流随可变电容器变化的规律，同时要尽量测出功率因数最大时的数据。 七、实验报告要求

1. 将实验数据记入表格，并绘制电流、功率、功率因数随电容变化的关系曲线。 2. 判断能够提高负载功率因数的电容C的取值范围，并确定最佳电容值。 3. 交仿真报告（包含仿真电路图、设计内容、仿真结果、数据分析）。 4. 回答思考题。 八、思考题

1. 通过相量图说明感性负载并联电容器后能够提高功率因数的原因。

2. 为什么要用并联电容器的方法提高功率因数？串联电容器行不行？为什么？ 3. 并联电容器后，日光灯支路的电流、功率以及功率因数是否改变？ 4. 以日光灯为研究对象时，如何判断功率因数提高到最佳状态？

5. 是否电容值越大，电路的功率因数越高？随着电容的改变，各物理量会怎样改变？