日光灯电路实验.doc

4.3 日光灯电路的联接及功率因数的提高
一. 实验目的
1. 学习功率表的使用；
2. 学会通过U、I、P的测量计算交流电路的参数；
3. 学会如何提高功率因数。
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，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；根据电磁感应定律，这时镇流器两端产生一定的感应电动势，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，其触片保持断开状态。

日光灯工作后，灯管相当于一电阻R，镇流器可等效为电阻RL和电感L的串联，启辉器断开，所以整个电路可等效为一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. 功率表电流线圈的电流、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可接反。
4. 各支路电流要接入电流插座。
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
U (V)
测 量 值
I1(mA)
U1(V)
U2(V)
P(w)
cosφ
220

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
C（μF）
测 量 值
I1(mA)
I2(mA)
Ic(mA)
P(W)
cosφ
1

2.2

3.2

6.8

五. 实验报告
1. 若直接测量镇流器功率，功率表应如何接线，作图说明。
2. 说明功率因数提高的原因和意义。
3. 电容是否能提高功率因数。