1、三相交流电与功率因素,浙江大学物理实验中心,正弦交流电在工农业生产、 科研和日常生活中与我们息息 相关，其性质与直流电有很大 的不同。其电流、电压除了有 幅值（一般以有效值表示）的 关系外还存在着相位关系。,一、实 验 目 的,1、学习测量交流功率及功率因数 的方法。 2、学习使用各种交流电表。3、学习三相电源，掌握星形，三角 形的供电方式 。,二、实 验 原 理,1、功率因素 图1是一个电阻R与电感L 串联再与电容C并联的交流电 路，各分段电压和总电压的关 系，或并联支路的分电流和总 电流的关系，都不能用代数和 来处理，而必须用矢量和来处 理，有如下关系式：,如果用I1 作为相位的参考方向，
2、图2是它们之间的相位矢量图，由图可见I1与 同相。而纯电感L上电压 比I1 超前 ，合成的 是总电压的幅值，是I1 落后 的相位角 。,但在大多数电路中，常常使用交流异步电动 机、电焊机以及日光灯等，都是电感性负载。这 时COS1，电流滞后于电压角。它意味着电 源除了向负载提供平均功率而转换为其他形式的 能量（热能、机械能等）外，还有一部分无功功 率要不断往返于电源与负载之间。为尽量减少电 路中的无功功率，我们必须要适当提高电路功率 因数 。,2、提高功率因数常用的方法：提高功率因数，常用的方 法就是在靠近感性负载端并联电 容器，其电路图如图1所示，由 相量图3 可知原感性负载电流 滞后于电压
3、1，当并联电容以 后，只要电容的大小选择得当， 就可以使并联电容以后的总电流 小于原来电感中的电流，使2 1，使功率因数得到提高。,三、实 验 仪 器 装 置,四、实 验 内 容,1、日光灯的组装日光灯是典型的感性负载电路，按线路完成连线，要求能点亮灯管即可。接线如下。,三用表的连接过程演示,3、并联电容提高功率因数将电容并入日光灯电路（按图中虚线所示），观察三用表的指示，运用公式（3），解出并联电容后的功率因数，进行比较。实验的所有数据填入下表。,4、三相交流电路（选做）三相交流电是目前使用 广泛的供电方式，常见的是采用以三相相序A，B，C为顺序，相位互差1200的正弦交流电组合在一起进行供
4、电。 三相交流电的负载常用的有“星形”，“三角形”，其示意图如下：由负载的不同又分成“对称负载”和“不对称负载”，（在星形负载中还有有中线与无中线的区分），由电工原理可知：,对星形电路而言： A 线电压是相电压的 倍； 线电流 = 相电流； B 对称负载时星形电路中线电流为另，而不对 称负载电路中线电流不为零。对三角形电路而言： 线电压 = 相电压，线电流等于相电流的 倍,（1）、测量星形电路三相四线制电源的相、线电压，电流,（2）测量星形电路三相四线制电源对称负载电路，有 中线和无中线时的各电量； （3）测量三角形电路 。,五、 注 意 事 项,警告因为该实验是强电，因此实验中必须谨慎小心。接线务必仔细检查，必要时请教师检查后方可通电。,
