日光灯电路实验报告.docx
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日光灯电路实验报告
日光灯电路实验报告
篇一：
日光灯实验报告
1.4吸收器单相电路参数校正及功率因数的提高
1.4.1实验目的
1．掌握单相功率表的使用。
2．了解日光灯电路的组成、教育工作原理和线路的连接。
3．研究日光灯电路中电压、电
捷尔恩河相量之间的关系。
4．理解改善电路功率因数的意义并表述掌握其技术方法。
1.4.2实验原理
1．日光灯电路的组成日光灯电路是一个rl串联电路，由灯管、镇流器、起辉器组成，如图1.4.1所示。
由于
有感抗元件，功率因数较低，提高电路功率因数实验可以用日光灯电路来验证。
图1.4.1日光灯的组成电路灯管：
内壁涂上一层荧光粉，灯管两端各有一个灯丝（由钨丝组成），用以发射电子，管
内抽真空后充有一定的氩气与伊德拉少量水银，当管内产生辉光放电时，发出可见光。
镇流器：
是绕在硅钢片铁心上的电感线圈。
它有两个作用，一是在起动投资过程中，起辉器
突然断开时，其两端感应出有一个足以击穿管中气体的高电压，使灯管中曾气体电离而放电。
二
是正常工作时，它相当于电感器，与日光灯管相叠合产生一定的电压相连接降，用以限制、稳定灯
管的电流，故称为镇流器。
实验时，可以认为镇流器是由一个等效电阻rl和一个电感l串联
组成。
起辉器：
是一个充有氖气的玻璃泡，内有一对触片，一个是固定的静触片，一个是用双
金属片制成的u形动触片。
动触片由两种热膨胀系数不同的金属制成，受热后，双金属片伸
张与静触片接触，冷却时又分开。
所以起辉器的作用是使电路接通和自动断开，起一个自动
开关作用。
2．日光灯点亮过程
电源刚接通时，灯管内尚未产生辉光放电，起辉器的触片处在断开位置，此之时电源电压通过镇流器和灯管两端的灯丝全部加在起辉器的二个电弧触片上，起辉器的两触
片之间的气隙被击穿，发生辉光放电，使动触片受热伸张而与静触片构成通路，于是电流流
过日光灯镇流器和灯管两端的电弧，使灯丝通电预热而发射升空热电子。
与此同时，由于起辉器中动、
静触片建立关系后放电熄灭，双金属片因冷却复原燃烧而与静触片分离。
在断开瞬间镇流器感应出很
高的自感电动势，它和连接器电压串联加到灯管的两端，使灯管内水银蒸气电离产生弧光放电，
并发射紫外线到灯管壁上，激发荧光粉发光，日光灯就点亮了。
灯管点亮后，电路中的电流在镇流器上较大的电压降（有一半以上电压），灯管两端
（也就是起辉器两端）的电压锐减，这个电压不足以引起激起起辉器氖管的辉光放电，因此它的
两个触片保持良好断开状态。
即日光灯点亮正常工作后，起辉器不起作用。
3．日光灯的功率因数日光灯点亮后的牙刷等效电路如图1.4.2所示。
灯管相当于电阻负载ra，镇流器用内阻rl
和电感l等效代之。
由于镇流器本身电感较大，故整个电路低频很低，整个电路所消耗
的功率p包括日光灯管消耗功率pa和镇流器消耗的功率pl。
只要测出电路的功率p、电流i、
总电压u以及灯管电压ur，就能算出灯管消耗的功率pa=i3ur，镇流器消耗的功率pl=p?
pa，cos?
?
p
ui
ra图1.4.2日光灯工作时的等效电路
2．功率因数的提高
日光灯电路的功率因数较低，一般在0.5以下，为了不断提高电路的功率因数，可以采用与
电感性负载并联电容器的方法。
此时总电流i是日光灯电流il和电容器电流ic的相量和：
i?
il?
ic，日光灯并联电容器后的相量图如图1.4.3所示。
由于电容支路的电流ic超前
于电压u90°角。
电磁炉抵消了一部分日光灯支路电流中的无功分量，使电路的总电流i减小，从
而提高了电路的功率因数。
电压与电流的相位差角由原来的?
?
减小为?
，故cos?
＞cos?
?
。
当电容量增加到相当程度值时，电容电流ic等于日光灯电流中的无功而返无功分量，?
=0。
cos?
=1，
此时总电流下降到最小值，整个电路呈电阻性。
若继续减小电容量，?
?
?
总电流i反而增大，整个电路变为容性负载，功率因数反而下降。
?
ic?
ic?
icl图1.4.3日光灯并联图表电容器后的相量图
5．单相功率表及其用法具体内容见1.3.2节中的（3）。
1.4.3实验预习要求
1．预习荧光灯工作原理，并联电容器对提高感性功率因数的原理、意义及其计算公式。
2．如图1.4.1所示电路中，日光灯管（ra）与镇流器（rl、l）串联后，接于220v、50hz的交流电源上，点亮后，测得其电流i=0.35a，功率p=40w，灯管两端电
压ua=100v。
要求写出下列各待求量的计算式。
①求cosφ1=？
、φ1=？
、ra=？
、rl=？
、
l=？
、灯管消耗的功率pa和镇流器消耗的功率pl。
②并联c=3μf后，求ic=？
、i=？
、cosφ=？
。
③按比例画出并联电容器后的相量图。
（如图1.4.3，计算出电压与总电流的相位差角φ）
3．熟悉交流电压表、电流表和单相自耗散调压器的主要技术特性，并认清其正确的使用方
法。
1.4.4实验设备与器件
1．交流电压表2．交流电流表3．功率表4．自耦调压器
5．镇流器6．电容器7．起辉器8．日光灯管9．电流表插座
1.4.5实验内容与步骤
日光灯物理线路如图1.4.4所示。
1．提高科学实验感性负载功率因数实验如图1.4.4所示的实验线路中，按2.2μf、4.7μf、6.9μf、依次并上电容器c1、c2、
c3。
当电容变化时，分别记录功率表及电压表读数，测得三条支路电流i、il、ic的值。
测
量数据记入表1.4.2。
表1.4.2日光灯再生制动提高不断提高实验参数测量
注：
表中i为i的计算值，i?
il?
ic，其中il和ic为上表中测量值。
图1.4.4日光灯交流电路?
?
?
1.4.6实验思考题
1．给出实验内容
（1）中计算ra、rl、l的计算过程及公式，将结果填入表1.4.1中。
2．计算出本实验中灯管消耗的功率pa和镇流器消耗的功率pl。
3．画出实验内容
（2）当电容为0、2.2μf、4.7μf、6.9μf时类似图1.4.3的电压电
流相量图，要求计算出各总电流i与总电压u的相位差角，给出公式及计算过程。
4．若要使本实验中日光灯电路完全补偿（也就是阻抗提高到1），需要并联多大容
值的电容？
请代请给出计算型式并计算出最后结果。
5．是否并联电容越大，功率因数越高？
为什么？
6．当电容量改变时，功率表有功负载的读数、日光灯的电流、功率因数是否改变？
为什
么？
?
?
1.4.7实验注意事项
1．本实验用交流市电220v，用单相自耦调压器来实现电压调节，当供电电源电压为220v
时，调压器的输出可在0~250v之间连续调节，务必注意人身和设备的安全。
注意电源的火线
和地线，在实际安装日光灯时，开关应接在火线上。
2．在使用自耦调压器投资过程中，接通电源前，都必须将电压调至零电压电流所在位置（即逆时针旋转
到头，然后再合上电源，逐渐增大电感至需要值。
3．不能将220v的交流电源不经过镇流器而直接接在灯管两端，否则将损坏灯管。
4．功率表、电压表、截叶要正确接入电路，电流表应串入电路中测量电流。
5．电路接线正确，日光灯不能起辉时，应检查起辉器及其接触也须是否良好。
6．每次改接
线路，一定要在断开电源的情况下进行，以免发生意外。
1.4.8实验报告要求
1．结合实验思考题，完成表1.4.1和表1.4.2的数据计算。
2．根据实验数据说明日光灯电路并联电容器后总变化电流与电容量的关系，电容量过大
对电路性质有什么影响。
3．以电容c的值为自变量绘制cos?
曲线。
4．小结本实验得到的结论和心得体会。
*5.根据实验数据，分别绘出电压、电流相量图，验证相量形式的基尔霍夫定律。
篇二：
电路基础实验报告日光灯功率因素改善实验实验题目:
日光灯电路改善功率因数实验
一、实验目的
1、了解日光灯电路的工作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，学会技工电子电力拖动实验电网装置；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。
按定义电阻器的功率因数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，镇流器是一个偏执元件（相当于电感与电流的串联），因此它是一个感性
电路，且功率因数很低，约0.5—0.6。
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?
，电容支路电流i?
（等?
，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），则相辅相成关系可用相量图如图7-2所示。
由图7-2?
的相位差为?
，功率因数为?
，i?
与总电压u知，并联电容c前总电流为ilrlrl?
，i?
与
总电压u?
的相位差为?
，功率因数为cos?
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，不断提高了电源的利用率。
三、实验设备
电工电子电力拖动实验电子设备一台，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，将数据分析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、实验数据与分析实验分析：
s=ui（保留九位有效数据）220*0.410=90.2wcosф=0.420220*0.365=80.3wcosф=0.480220*0.395=86.9wcosф=0.500
220*0.280=61.6wcosф=0.610220*0.230=50.6wcosф=0.730
220*0.265=58.3wcosф=0.720220*0.200=44.0wcosф=0.860
220*0.210=46.2wcosф=0.900220*0.230=50.6wcosф=0.770
220*0.270=59.4wcosф=0.730220*0.770=169wcosф=0.310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，随电路的功率风险因素提高，它公用电源的容量
s就降低，负载电流明显降低。
篇三：
日光灯电路实验
4.3日光灯电路控制器的联接及功率因数的增加
一.实验目的
1.学习功率表的使用；
2.学会通过u、i、p的测量计算传输线交流电路的参数；3.学会如何减低功率因数。
二.原理及说明
日光灯结构图如图4.3-1所示，k闭合时，日光灯管不导电，全部电压加在启辉器两触
片之间，使启辉器中氖气击穿，产生气体放电，糖分此放电产生的一定热量使双金属片受热膨胀
与固定片接通，于是有电流通过日光灯管两端的灯丝和镇流器。
短时间后双金属片冷却收缩
与固定片断开，电路中电流突然减小；根据电磁感应热力学，这时镇流器两端产生一定的感应
电动势，以使日光灯管两端电压产生400至500v高压，灯管气体电离，产生放电，日光灯点燃
发亮。
日光灯点燃后，灯管两端电压降为100v左右，这时由于镇流器的限流作用，灯管中电
流不会过大。
同时并联在灯管两端的启辉器，也因电压降低而不能放电，其触片持续保持断开状
态。
日光灯工作后，灯管相当于一电压r，镇流器可等效为电阻rl和电感l的串联，启辉器
断开，所以整个电路可耦合为一r、l串联电路，其电路模型如图4.3-2所示。
三.仪器设备
电工实验装置：
dg032、dy02t、dg054-1t注意：
1.测电压、电流时，一定要注意表的档位选择，测量类型、量程都要对应。
2.功率表电流电容器的电流、电压线圈的电压都不可超过所选的额定值。
3.自耦调压器
输入输出端不容接反。
4.各支路电流要接入电源插座电流插座。
5.注意安全,线路接好后，须经指导教师检查无误后，再接通电源。
四.实验步骤
1.测量交流参数
对照实验板如图4.3-3接线（不接电容c）。
调节自耦调压器输出，使u=220v，进行测试，填表4.3-1。
表4.3-1测量交流参数
2.提高功率因数
按表4.3－2并联电容c，令u=220v不变，将测试结果填入表4.3-2中。
表4.3-2并电容后测量
五.实验报告
1.若直接量测镇流器功率，功率表须如何接线，作图说明。
2.说明功率因数提高的现
因和意义。
3.电容是否能提高工作频率。
篇四：
实验3日光灯电路及功率因数的提高实验三交流电路的研究
一、实验目的
1、学会使用交流数字传感（电压表、电流表、功率表）和自耦调压器；2、学习用交流
数字仪表测量交流电路的电压、电流和功率；3、学会用交流数字仪表测定协会理事交流电路参数的
方法；4、加深对阻抗、阻抗角及相位等概念涵义的理解。
5、研究提高感性负载功率因数的
方法和意义；
二、实验原理
1、交流电路的电压、电流和功率的测量正弦交流电路中各个元件的参数值，可以用交流电压表、交流电流表及功率表，分别测
量出元件两端的电压u，流过该元件的电阻i和它所消耗的热效率p，然后通过计算得到此以的
各值，这种方法称为三表法，是用来测量50hz交流电路参数的大体方法。
计算方法的基本公式为：
电阻元件的电阻：
r?
uriuliuci
pi
2
或r?
xl2?
f
12?
fx
c
电感元件的感抗xl?
，电感l?
电容元件的容抗xc?
，电容c?
uixr
串联电路复阻抗的模z?
pi
2
，阻抗角?
?
arctg
其中：
等效电阻r?
，等效电抗x?
z
篇二：
数电实验报告白炽灯的双开关控制及日光灯的安装
实训一白炽灯的双开关控制及日光灯的安装
一．实训目的
（1）学会白炽灯的两地控制方法
（2）学会日光灯电路的安装
二．实训器材
（1）照明实训板
（2）白炽灯
（3）日光灯
（4）万用表、工具、导线
三．白纸等的双开关黄纸控制及日光灯原理
（1）用双开关控制白炽灯“开”、“闭”的电路是第一种非常实用的电路。
两个开关中
的任何一只无论处于什么状态，另一只全都开关都能独立的控制电灯的开关。
开关
使用含有一个常闭出点、一个常开触电的双联开关。
电路如图所示：
（2）日光灯的工作原理：
当开关闭合后电源电压加在启辉器的两极之间，使氖气放
电而放出辉光，辉光产生的热量使U形动触片积聚伸长，跟静触片接触而使
电路接通，于是镇流器线圈和日光灯管中的灯丝就有电流通过。
电路接通后，
启辉器中的氖气停止放电，U形片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。
在电路断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会触发很高的自感电动势，方
向与原来的电压方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬
时电压，加在日光灯管末端，使灯管中其的气体开始放电，于是日光灯成为电流
的通路开始发光。
日光灯开始发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈
中就会产生自感电动势，它总是制约电流的变化，这时镇流器起着降压限流的
作用，保证日光灯的正常其他工作。
日光灯工作原理如图所示：
四．实训步骤
（1）检查照明板上的元器件的好坏。
①镇流器用万用表的电阻测量镇流器的两端，若其电阻为0或∞，则说明镇流器的线圈短路或开路。
②白炽灯泡用万用表的档电阻档测量白炽灯的两端，若其电阻为∞，则说明灯具的灯丝已已经断开。
③日光灯用万用表万用表的电阻档测量节能灯的两端，看其是否接通，若其电阻为∞，则说明尽管日光灯的灯丝已经断开。
④其他连线柱、开关等
（2）测试元器件完毕后，按原理图接线
（3）通电成功后请老师检查
五．实训中出现的问题
（1）双联开关的1/2/3端应当分清，不可随意接线，否则无法产生应有的效果
（2）接线时需下确保导线已卡在螺丝下，避免接触不良的现象出现
（3）在确保各线路已经连接正确的早已情况下方可接通电源进行试验
（4）随意试验中注意导线直接不可短接，否则无法达到市场预期效果
（5）配线要“横平竖直”，排列整齐，两股以上导线两团的敷设应紧挨在一起并排布线，
火线和底线要最好始终保持各自一种颜色不变
（6）遵循如下实验步骤：
清点工具器材→合理布局→画接线图→按图接线→仔细检查→通电试验
六．实验心得与体会
通过此次实训，我锻炼了动手能力，掌握了零线、火线、地线的区分方法，及节能灯白炽灯双开关的导线连接方式，日光灯启辉器与镇流器的导线连接方式，明白了配线“横平竖直”的原则等。
实训二整流、稳压电路
一．实训目的
（1）熟悉线性集成稳压一维电路的组织工作原理和特点
（2）掌握三端固定及三段可调输出电压集成稳压器的使用
（3）学习测量集成稳压电源技术指标的方法
（4）结合直流稳压电源的制作、调试，联系和掌握电路板的焊接
二．设备和器件
数字万用表1块、示波器1台、变压器220V/18V10W1个、LM7812或LM317集成稳压器1个、电阻、电容、二极管若干、电烙铁30W1把、镊子1把、单面印刷万用电路板、焊锡、焊剂。
三．原理概述及说明
许多电子电路都需要直流稳压电源，基本要素普通的直流稳压电源的基本组成如图所示：
稳压电源有数十种，应用较多的是串联型稳压电源。
其原理是从稳压电路的输出电路取样，与基准环节确定的稳压值热交换器比较，用比较差控制调整环节控制输出电压，其构成负反馈实质是电压正反馈电路，这种电路的特质是输出电压稳定，负载能力强。
电子电路的集成化已将调整环节、比较放大环节、基准环节和保护上以电路等做在一块芯片上，制成集成稳压器。
常用的是三端集成稳压器，可分为4种类型：
①三端固定输出电压正稳压器②三端固定输出电压负稳定器③三端可调输出电压正稳压器④三端可调输出负稳压器
四．操作内容及要求
组装如图所示的直流稳压电源：
（1）电路组装要求
1）对照电路图清点元件比对的数量，检查元件的规格型号
2）用万用表对所用原件进行检查测试，判断是否合格
3）将原器件放置在印刷万用电路板的没有焊盘的一面上，并正确的设计元件的和安
放位置，电路板焊面朝下，弧焊元件面与焊盘面都要排列整齐
4）将元件的引线、管脚搪锡后逐个就位装接，焊点要圆整光滑
（2）出现的问题
1）焊接接触不良，电路不能正常导通
2）电容正负极接反，导致电容被烧毁
五．实验数据
1.输入电压U1=220V，输出电压U0范围为1V----17.4V
2.通过此次实训，我初步熟悉了在线路板上的排版和焊接技术，经过多次练习，较强地避免了虚焊、假焊等现象。
实训三FM收音机的组装和试生产
一．目的与要求
（1）综合训练学生的动手能力
（2）了解FM收音机的安装、调试工作
二．原理介绍
袖珍FM收音机的主芯片为飞利浦公司开发的SA1088，此芯片采用16脚双列扁平封装，工作电压为3V。
该芯片除包含FM收音机从天仙接收到鉴频输出音频信号的全部功能外，还设有检索调谐电路、信号检测电路、静噪电路以及压缩中频频偏的频率锁定环FLL电路。
SC1088电路的中频频率设计为70KHz，外围电路不用中频变压器，其中频选择由电路内部RC中频滤波器来完成。
该机像数字调谐上收音机那样采用电调谐按钮（RUN），另一只是复位按钮（RESET）。
接通电源后，按一下搜索按钮，自动由频率低端向高端搜索电台。
档条写道FM接受频率最高端时，只需一下复位按钮，本振频率即奔赴最低端，搜索调谐又重新开始。
该机采用天线，由天线感应到的FM信号从SC1088{11}脚进入混频电路，与本振混频后产生70khz中频信号。
电台信号送入{11}和{10}脚，电感L2，电容C7、C8、C12构成输入回路，电路先用一个频率由L3、C22及变容二极管B910决定。
C2为静噪电容，C3为中频反馈电容，C5为低通电容，{15}脚为搜索调谐输入末端，C13为滤波电容，{16}脚为电调谐，AFC输出端。
在组装之时按照线路图，把元件焊到线路板上所。
焊接时要注意SC1088的管脚排列方式，焊接用的电烙铁、外壳要接地，不要再线路板通电的情况下焊接线路班上的元件。
安装完毕后，要认真检查，避免有错焊、虚焊和短路等现象，确认无误一站后才进行下一步调试工作。
三．调试方式
一般工厂桑翁是用扫频仪来吊装调试收音机，业余爱好者没有这些仪器，可用高频信号发生器来调试，也可用本地FM广播电台来进行检修。
先用一个交流电接到16脚上调收音机的信噪比覆盖，将直流电源调到Vcc=1.6V的电压值附近，只要能收到108mhz的信号就可以了。
频率覆盖调好后，去掉直流电源，即组装调试完毕。
该机接收频率在88至108mhz范围。
开电源，按一下复位键，不要按自动搜台键，调节L3松紧，调出第一个台，试下自动搜台键，看看能收到多少个台和，以收到最多台为佳，反复调试而使效果最好。
四．故障与注意
安装好了以后，不响多为以下其原因：
（1）焊接不良
（2）焊锡太多，造成短路
（3）贴片IC被焊坏
（4）安装外壳时不响意味著架设元件脚太长接触到天线
五.实训心得
通过这次FM收音机的组装与调试实训，我的焊接技术提升得到熟练和提高。
转送调试时并没有立即接收到信号，我学会了用外用表线圈检查电路，锻炼了我的动手能力和耐心的培养，受益良多。
篇三：
实验一日光灯电路及功率因数的提高
电工学&电工学及电气设备
实验指导书
山东农业大学电工电子实验中心
实验的基本要求
电工学基础实验课的目的在于何在培养学生掌握基本的实验方法与操作技能。
培养学生光谱分析学会根据实验目的，实验内容及实验临床实验设备研拟实验线路，选择所需仪表，确定实验步骤，测取所需数据，进行分析研究，得出必要结论，从而完成实验报告。
在整个实验过程中，必须集中精力，及时认真做好实验。
现按实验过程提出下列基本明确要求。
一、实验前的准备
实验前应复习教科书章节有关章节，认真研读实验指导书,了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题（有些内容可温习到实验室对照实验预习，如熟悉组件的编号，使用及其规定值等），并按照实验项目准备记录抄表打算等。
实验前应写到好预习报告,经督促检查认为确实作好了实验前的准备，方可开始作实验。
认真作好实验前的准备工作，对于培养同学独立工作能力，提高实验质量和实验设备都是很重要的。
二、实验的进行
1、建立小组，合理分工
每次实验都以小组为
升级会员 