电路基础实验报告日光灯功率因素改善实验

验

一、实验目的

1、了解日光灯电路的工作原理及提高功率因数的方法；

2、通过测量日光灯电路所消耗的功率，学会电工电子电力拖动实验装置； 3、学会日光灯的接线方法。 二、实验原理

用P、S、I、V分别表示电路的有功功率、视在功率、总电流和电源电压。按定义电路的功率因数cosPP。由此可见，在电源电压且电路的有功功SIU率一定时，电路的功率因数越高，它占用电源（或供电设备）的容量S就越少。

日光灯电路中，镇流器是一个感性元件（相当于电感与电阻的串联），因此它是一个感性电路，且功率因数很低，约—。

提高日光灯电路（其它感性电路也是一样）功率因数的方法是在电路的输入端并联一定容量的电容器。如图7-1所示：

图7-1 图7-2

图7-1 并联电容提高功率因数电路 图7-2 并联电容后的相量图

图7-1中L为镇流器的电感，R为日光灯和镇流器的等效电阻，C为并联的

（等，电容支路电流I，灯管支路电流I电容器，设并联电容后电路总电流IRLC于未并电容前电路中的总电流），则三者关系可用相量图如图7-2所示。由图7-2

，I与总电压U的相位差为，功率因数为知，并联电容C前总电流为IRLRLL的相位差为，功率因数为，I与总电压UcosL；并联电容C后的总电流为Icos；显然cos＞cosL，功率被提高了。并联电容C前后的有功功率减小，PIRLUcosLIUcos，即有功功率不变。并联电容C后的总电流I视在功率SIU则减小了，从而减轻了电源的负担，提高了电源的利用率。

三、实验设备

电工电子电力拖动实验装置一台，型号：TH-DT、导线若干 四、实验内容 1、功率因数测试 按照图7-3的电路

实验电路如图7-3所示，将三表测得的数据记录于表7-1中。 图7-3 日光灯实验电路 W为功率表,C用可调电容箱。 五、实验数据与分析

表7-1 感性电路并联电容后的原始数据 C（μF） P(瓦) V（伏） I（安） Cosф 0 1 10 实验分析：

220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 220 S=UI （保留三位有效数据）

220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*= W Cosф= 220*=169W Cosф=

根据S=UI，由表7-1可知，在一定范围内，有功功率P一定时，功率因素Cosф越大，视在功率S越少 表7-2 六、结论

在日光灯电路中，在一定范围内，电容值越大，视在功率越

少，有电源电压且电路的有功功率一定时，随电路的功率因素提高，它占用电源的容量S就降低，负载电流明显降低。