关于影响显卡功耗的因素总结
①显示核心(GPU)架构(晶体管数量多寡);
②显示核心的工艺制程;
③显卡的“堆料”程度
总地来说，显卡GPU集成的晶体管数量越庞大功耗(发热量)越大(因为架构的精密度越高);而同时显卡GPU的工艺制程越先进(65NM->55NM->40NM->32NM)也就是说明驱动GPU 所需要的电流越小，发热量自然就小，功耗自然低;显卡PCB 基板上电子元件越多越精密，则发热量(功耗)也会相应增加。
显卡“模拟供电”好还是“数字供电”更好
处于成熟的设计和控制成本考虑，中端或以下的显卡，及相当部分的中高端显卡一律都是采用模拟供电模式的，而所谓的“数字供电”往往只是用于高端显卡上，是一种凸显高端显卡身份的一种堆砌而已。
一说数字供电可以驱动的电流每相可以达到40A，远远超过了模拟供电普遍30A的极限。配合多项数字供电则可以驱动更大的电流来获得显卡更好的超频。
二说显卡数字供电使用并排电感再加上其体积细小，可缩小PCB基板而更好的布局，而且电气性能更优秀。但是缺点也是显然易见的，即使是所谓的数字供电，依然是一个PWM 芯片，但是为了配合数字供电高频率的工作要求，势必采用更高级别的电子元件来辅助工作，如排敢、陶瓷电容等等，
则大大的增加了制造成本，更由于电气元件越是精密，不可以避免的就是散热的处理问题，虽然说数字供电可以耐高温，但是温度对于超频，乃至元件本身的使用寿命也将大打折扣，也会加大对更高要求的散热的成本投入。
提高功率因数的意义和方法 摘要：在供电过程中，用户功率因数的高低，直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗；关系到供电线路的电压损失和电压波动，而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。提高电力系统功率因数对于企业效率、国民经济、节约能源有重要的现实意义。文章从功率因数提高的现实意义、影响电网功率因数的主要原因、低压无功补偿的几种实用方法、功率因数自动跟踪补偿多角度作了分析论述。提出了：功率因数补偿要因地制宜，根据实际情况灵活地采取补偿措施，从补偿设备的“硬件”上和电力设备使用管理的“软件”上同时进行，提高功率因数，减少电力损耗、节约能源，保障供电质量。 关键词：功率因数；节约电能；供电质量；自然功率因数；补偿方法；自动跟踪补偿； 1 前言 功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。功率因数是交流电路的重要技术数据之一。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9～1之间。功率因数的高低，对于电气设备的利用率和分析、研究电能消耗等问题都有十分重要的意义。在电力网的运行中，我们所希望的是功率因数越大越好，如能做到这一点，则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。用户功率因数的高低，对于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的影响。因此，对于全国广大供电企业、特别是对现阶段全国性的一些改造后的农村电网来说，若能有效地搞好低压补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，改善提高用户功率因数，而且能够有效地降低电能损失，减少用户电费。其社会效益及经济效益都会是非常显著的。 2 功率因数及其意义 2.1 功率因数 所谓功率因数，是指任意无源二端网络（与外界有二个接点的电路）两端电压U与其电流I之间的位相差的余弦。在二端网络中消耗的功率是指平均功率，也称为有功功率，P=UIcosΦ。在交流电路中，负载电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即：cosΦ=P/S。
功率因数的提高 一. 实验目的 1. 学会用功率表法测量电感阻抗参数的方法。 2．通过实验了解提高功率因数的方法和意义。 3. 熟悉交流电压表、电流表、功率表和单相自耦调压变压器的主要技术特征，并掌握其正确的使用方法。 二. 实验内容 1. 电感阻抗参数的测量，按图5-1接线。 分别测量40W 白炽灯(R)，电感线圈(L) 的等效参数。 2. 电感阻抗两端并联电容，接线如图5-2。逐渐加大电容量每改变一次容值，都要测量端电压U （调节自藕变压器使其保持90V 固定值），测量总电流I ，电感阻抗电流IRL ，电容电流IC 以及总功率P 之值，记录于表5-2。 图5-2 表5-2 电感阻抗L 两端并联电容C 测得数据 Z
表5-3 电感阻抗L与两个灯泡R串联后两端并联电容C测得数据 三.注意事项 1. 本实验直接用市电220V交流电源供电，实验中要特别注意人身安全，不可用手直接触摸通电线路的裸露部分，以免触电，进实验室应穿绝缘鞋。 2. 自耦调压器在接通电源前，应将其手柄置在零位上，调节时，使其输出电压从零开始逐渐升高。每次改接实验线路及实验完毕，都必须先将其旋柄慢慢调回零位，再断电源。必须严格遵守这一安全操作规程。 四.实验设备 （1）功率表1只 （2）数字万用表1台 （3）电量仪1台 （4）白炽灯1只40W /220V （5）电感线圈1只 （6）电容器5只0.5μF ,1μF ,2μF,4μF ,8μF /500V 五.实验报告要求 1．完成表格中的数据计算。 2. 以电容C的值为自变量，绘制cosφ曲线。此处cosφ是指负载端的功率因数，包括电容器。 3. 根据一组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。 4．讨论改善电路功率因数的意义和方法。
功率因数（Power Factor是衡量电气设备效率高低的一个系数。它的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数低，说明无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。 关于功率因数的讨论网上也有不少文章，但很多人仍然对一些概念存有误解，这将为系统的设计带来诸多危害，有必要在此再加以澄清。 一、功率因数的由来和含义 在电气领域的负载有三个基本品种：电阻、电容和电感。电阻是消耗功率的器件，电容和电感是储存功率的器件。日常所用的交流电在纯电阻负载上的电压和电流是同相位的，即相位差q = 0°，如图1(a)所示；交流电在纯电容负载上的电压和电流关系是电流超前电压90°(q =90°)，如图1(b)所示；交流电在纯电感负载上的电压和电流关系是电流滞后电压90°(q = -90°)，如图1(c)所示。
图1 不同性质负载上的电流电压关系 功率因数的定义是： (1) 在电阻负载上的有功功率就是视在功率，即二者相等，所以功率因数F=1。而在纯电容和纯电感负载上的电流和电压相位差90°，所以所以功率因数F=cosq = cos90°=0，即在纯电容和纯电感负载上的有功功率为零。 从这里可以看出一个问题，同样是一个电源，对于不同性质的负载其输出的功率的大小和性质也不同，因此可以说负载的性质决定着电源的输出。换言之，电源的输出不取决于电源的本身，就像一座水塔的供水水流取决于水龙头的开启程度。 从上面的讨论可以看出，功率因数是表征负载性质和大小的一个参数。而且一般说一个负载只有一种性质，就像一个人只有一个身份证号码一样。这种性质的确定是从负载的输入端看进去，称为负载的输入功率因数。一个负载电路完成了，它的输入功率因数也就定了。
提高功率因数的意义和方法
提高功率因数的意义和方法 1.功率因数 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据,功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数, 功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。 电能占企业成本的5％～30％，有些企业占得更高。因此如何提高电能的利用率和使用效率，保证电能质量，是企业节能提效的重要手段。绝大多数企业是用电动机作为机械的原动机，而电动机是感性负载，功率因数并不高，因此企业的能源消耗中无功能源消耗占了很大成份。尽可能的减少无功能量的消耗，是企业节能的头等大事。对于企业而言，供电损耗主要是电动机损耗、低压线路损耗、高压线路损耗和变压器损耗。安装无功补偿装置后功率因数提高，线路电流会下降，这样线路损耗降低，变压器的有功损失也会降低。电动机损耗（即效率）是电动机本身固有的，目前Y系列的电动机的效率一般都在85％～95％。但电动机的功率因数将影响整个电网的效率。用电系统装设无功补偿设备，提高功率因数，对于企业的降损节电、用电系统的安全可靠运行具有极为重要的意义 2.影响功率因数的主要因素 异步电动机和电力变压器。异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无 功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成,改善异步电动机的功率因 数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗无功的主要成 份是它的空载无功功率,它和负载率的大小无关。因而,为了改善电力系统和企 业的功率因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。 供电电压。当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将 增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功 将增加35%左右，当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功 率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。 3.提高功率因数的意义 ⑴提高功率因数可以提高设备的利用率 由于有功功率：P=UI COSφ,当U和I为定值时,P∞COSφ,这就是说在电源 提供同样的视在功率UI情况下,有功功率P与功率因数COSφ的大小成正比。 我们知道,电源设备的容量都是根据额定电压UN和额定电流IN确定的,因 此其额定视在功率为SN=UN IN。它表示该设备允许输出的最大有功功率,换句话 说,假如负载COSφ=1,P=UN IN COSφ=UN IN=SN,此时电源的容量全部转换成有
功率因数与效率的区别 尽管功率因数和转换效率都是指电源的利用率， 但区别却很大。功率因素是输入视在功率与输入有功功率之比，与效率无关的，功率因数越大表示无功量就小；它是电源对电网的利用率。电源效率是输入有功功率与输出有功功率之比，效率越高表示机电的损耗就小；它指的是转换效率，就是你这个LED灯泡是5W，但是你把这整个灯接上就不是5W，电源本身也要耗电，这个效率就是多少点是真正让灯泡用了，多少是无用的。当然效率越高越好。简单的说，功率因数产生的损耗是电力部门负担，而转换效率的损耗是用户自己负担。一般来讲，功率因数与本设备的效率并没有必然的、直接的联系，但是，功率因数低了的话，会大量占用供电设备的容量，增加电路损耗，提高供电成本。比如，同样是1KW的电器，如果功率因数是0.9，那么占用供电系统的容量 1/0.9=1.1KvA，如果功率因数是0.5，那么占用供电系统的容量是1/0.5=2KVA。因为后者的线路电流较前者大了近一倍，所以线路损耗增加了近三倍。所以使用高功率因数设备的意义在于节约供电设备容量和减少线路损耗。效率，通俗地说就是吃了多少饭，干了多少活。比如一个电源，测得输入的功率是220W，又测得输出各路电压的总功率是190W，那么其效率190/220=86.4%。其效率还是很高的。如果换用一个低效率的电源，由于无论使用什么电源，电脑的实际需要是一定的，仍是190W，但这时测得输入的功率是280W，那么这个电源的效率是190/280=67.9%。很显然，两个效率不同的电源，电脑的工作都是一样的，不同的是，后一个电源比前一个电源多耗电280-220=60W。多了这60W，全部转化为热能，由风扇排出了。如果你有测温的工具，可以明显测出这两个电源工作温度和排出空气的温度是明显不同的。使用高效率的电源，对用户而言，可以节省电费，对供电企业，意义是节省供电设备的容量，减少供电设备的压力电源测量仪是各种生产或测量各种低压电源（常见的是开关电源，灯具电源、等等）的通用仪表，可以测各种参数，包括功率因数、输出电压、输出电流、电源效率、纹波、视在功率、有功功率、无功功率，等等。LED常常是用低压直流工作，所以它有一个电源，用来将交流变成低压直流，称为：“驱动器”，或“电源”。电源效率：是衡量输入电源的交流有功功率，有多少转化为直流功率了（有发热损耗等等）。发光效率：是指电能（或功率）转换成光能的转换效率，用lm/瓦来衡量，就是说同样的电能，
10.3 学生实验：探究影响电流的因素同步练习 一、单选题 1．如图所示，在“研究电流与电阻的关系”实验中，下列说法中正确的是( ) ①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用 ②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变 ③闭合开关后，移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变 ④闭合开关后，移动滑片P的目的是改变电阻两端的电压 A．①②B．①③C．①④D．③④ 2．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为4.5V，更换5个定值电阻R x，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是（） 甲乙 A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持2V不变 C．实验中滑动变阻器阻值变化范围为4Ω～20Ω D．将R x从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
3．小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，在此实验过程中，当A、B 两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（） A．保持变阻器滑片不动B．将变阻器滑片适当向左移动 C．将变阻器滑片适当向右移动D．适当增加电池的节数 4．如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光。一段时间后，小灯泡熄灭，电压表示数增大，且只有一处故障，那么故障可能是（） A．小灯泡发生短路B．小灯泡发生了断路 C．滑动变阻器发生了短路D．滑动变阻器的滑片接触不良 5．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（） A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路 B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化
实验名称：探究导体的电阻与导体的材料、横截面积、长度是否有关。实验目的：收集证据证明猜想。 实验仪器：电流表，小灯泡，导线，电源，开关，电阻丝。 实验电路图： 电阻丝： 实验方法：转换法: 电阻转换为电流示数和小灯泡亮度。横截面积转换成直径（圆电阻丝）控制变量法: 因变量：电阻R，自变量：导体材料，不变量：导体长度和横截面积。 因变量：电阻R，自变量：导体长度，不变量：导体材料和横截面积。 因变量：电阻R，自变量：导体横截面积，不变量：导体长度和材料。 实验步骤： 1.电流表调零，断开开关，按照电路图组装电路，a、b间接入A1、A2康铜丝，闭合开关， 观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I，并讲数据及现象记录入表格，断开开关。 2.a、b间改接入B1、B2碳钢丝，闭合开关，观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I，并 讲数据及现象记录入表格，断开开关。
3.a、b间改接入C1、C2镍铬丝，闭合开关，观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I，并 讲数据及现象记录入表格，断开开关。 4.用铜片将C2、D2连接起来，a、b间改接入C1、D1镍铬丝，闭合开关，观察电灯泡亮度 并读出电流表示数记为I，并讲数据及现象记录入表格，断开开关。 5.用铜片将C2、D2连接起来、C1、D1连接起来，a、b间改接入C1、D1镍铬丝，闭合开关， 观察电灯泡亮度并读出电流表示数记为I，并讲数据及现象记录入表格，断开开关。 7.结论： ①、导体的电阻与导体的材料有关。 ②、导体的电阻与导体的长度有关。 ③、导体的电阻与导体的横截面积有关。 8.评价：如果我想知道导体的电阻与电阻的长度和横截面积如何有关，我该怎么办？ 问题如何提出? 收集几组数据？ 引申： ①、小明在完成以上实验后，他认为“导体连入电路后有电阻，不接入电路则没有电阻”，你觉得他的说法对吗？ ②、导体的电阻还与温度有关，观看视频理解。
关于提高功率因数的研究 1、什么叫功率因数？ 有功功率和视在功率的比叫功率因数。 2、提高功率因数的意义。 提高功率因数非常重要：①可减少有功损失；②减少电力线路的电压损失，改善电压质量；③可提高设备利用率；④可减少输送同容量有功的电流，因而可使线路及变电设备的容量降低。 3、提高功率因数的方法？ 提高功率因数的方法有：①提高自然功率因数，包括合理选择电器设备．避免变压器轻载运行，合理安排工艺流程，改善机电设备的运行状况；②通过人工补偿提高功率因数、最常用的是并联电容器补偿。并不是经补偿后的功率因数越高越好，因为补偿装置消耗有功发出无功，随着补偿容量的增加，其有功损耗也增加，初投资增大。就经济运行角度而言，补偿后的功率因数过高或过低均会使总功率损耗增加；若补偿功率因数恰当，能使总有功损耗最小，此时的补偿容量及功率因数称为按经济运行原则确定的补偿容量及功率因数。 并联移相电容提高功率因数 由于我公司实际生产工艺中没有使用同步电机，所以我们采用并联移相电容器的方式进行功率因数补偿。 （一）、补偿方式的选择： 根据移相电容器在工厂供电系统中的装设位置，①、有高压集中补偿、②、低压成组补偿和③、低压分散补偿三种方式。 高压集中补偿是将高压移相电容器集中装设在变配电所的10KV母线上，这种补偿方式只能补偿10KV 母线前（电源方向）所有线路上的无功功率。 低压分散补偿，又称个别补偿，是将移相电容器分散地装设在各个车间或用电设备的附近。这种补偿方式能够补偿安装部位前的所有高低压线路和变电所主变压器的无功功率，因此它的补偿范围最大，效果也较好。但是这种补偿方式总的设备投资较大，且电容器在用电设备停止工作时，它也一并被切除，所以利用率不高。现有我厂没有采用。 低压成组补偿是将移相电容器装设在车间变电所的低压母线上，这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线前的车间变电所主变压器和厂内高压配电线及前面电力系统的无功功率，其补偿范围较大。由于这种补偿能使变压器的视在功率减小从而使变压器容量选得小一些，比较经济，而且它安装在变电所低压配电室内，运行维护方便。同时由于我厂存在谐波源，车间变压器的存在，也起到了隔离和衰减谐波的作用。有利于低压移相电容器的安全稳定运行。 4、影响我厂功率因数的主要原因及对策： 一、异步电动机对功率因数的影响 我厂绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动
设计一个实验电路图来探究(学生 自主设计)： 学生设计实验数据记录表格。 次数材料长度横截面积所接接线柱电流表的示数/A 活动三：进行实验探究（以问题为导向，练习控制变量法） (1)研究导体的电阻跟材料是否有关。 需要控制的因素是_________________________. 分析实验数据，可以得到什么结论____________________. (2)研究导体的电阻跟它的长度是否有关。 需要控制的因素是_________________________. 分析实验数据，可以得到什么结论____________________. (3)研究导体的电阻跟它的横截面积是否有关。 需要控制的因素是_________________________. 分析实验数据，可以得到什么结论____________________. 四、课堂小结：通过以上实验我们发现，导体的电阻与____________，____________，________有关。 练习：1.有两条粗细相同、材料相同的导线，一条长20厘米，另一条长1.3米，哪条导线电阻大，为什么？ 2.有两条长短相同、材料相同的导线，一条横截面积0.4厘米2，另一条2毫米2，哪条导线电阻大，为什么？ 3.铜导线比铁导线的电阻小。”这种说法对吗？应当怎么说？ 4.一根导线均匀的拉长到原来的2倍，电阻变到原来的多少？ 5、一根铜导线对折，拧成一股，电阻变为原来的多少？ 6、照明白炽灯的灯丝断了一截，把两段灯丝搭接上后仍能使用，则搭接后灯丝的电阻将变____；接在电路中，灯泡的亮度将变_____。 学生完成课本P76 1,2,3,4练习。
实验三 交流电路的研究 一、实验目的 1、学会使用交流数字仪表（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交流电路参数的方法； 4、加深对阻抗、阻抗角及相位差等概念的理解。 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 ，流过该元件的电流I 和它所消耗的功率P ，然后通过计算得到所求的各值，这种方法称为三表法，是用来测量50Hz 交流电路参数的基本方法。计算的基本公式为： 电阻元件的电阻：I U R R =或2I P R = 电感元件的感抗I U X L L = ，电感f X L π2L = 电容元件的容抗I U X C C = ，电容C 21 fX C π= 串联电路复阻抗的模I U Z = ，阻抗角 R X arctg =? 其中：等效电阻 2 I P R = ，等效电抗2 2 R Z X -= 在R 、L 、C 串联电路中，各元件电压之间存在相位差，电源电压应等于各元件电压的相量和，而不能用它们的有效值直接相加。 电路功率用功率表测量，功率表（又称为瓦特表）是一种电动式仪表，其中电流线圈与负载串联，（具有两个电流线圈，可串联或并联，以便得到两个电流量程），而电压线圈与电源并联，电流线圈和电压线 圈的同名端（标有*号端）必须连在一起，如图3-1 方法与电动式功率表相同，电压、电流量程分别选500V 和3A 。 2、提高感性负载功率因数的研究 供电系统由电源（发电机或变压器）通过输电线路向负载供电。负载通常有电阻负载，如白炽灯、电阻加热器等，也有电感性负载，如电动机、变压器、线圈等，一般情况下，这两种负载会同时存在。由于电感性负载有较大的感抗，因而功率因数较低。
功率因数的提高及其效果 在供电过程中，用户功率因数的高低，直接关系到电力网中的功率损耗和电能损耗，关系到供电线路的电压损失和电压波动，而且关系到节约电能和整个供电区域的供电质量。对广大厂矿企业来说，功率因数的高低是关系到电能质量和电网安全、经济运行的一个重要问题，应予以充分重视。本文集中讨论了影响电力系统功率因数的几个重要因素，提出了相应的解决措施，并结合我矿的实际情况，对利用并联移相电容提高电网的功率因数进行了探讨。 在电力网的运行中，我们所希望的是功率因数越大越好，如能做到这一点，则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。用户功率因数的高低，对于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的影响。适当提高用户的功率因数，不但可以充分地发挥发、供电设备的生产能力，减少线路损失，改善电压质量，而且可以提高用户用电设备的工作效率。若能有效地搞好补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，改善提高用户功率因数，而且能够有效地降低电能损失，减少用户电费。其社会效益及经济效益都会是非常显著的。 一、影响功率因数的主要因素 首先我们来了解功率因数产生的主要原因。功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中，除消耗有功功率外，还需要无功功率。因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。影响功率因素主要是下面几个方面。
（一）异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备 我矿绝大部分动力负荷都是异步电动机, 异步电动机转子与定子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素,而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。因此，在选择异步电动机时，既要注意它们的机械性能，又要考虑它们的电气指标，合理选择异步电动机的型号、规格和容量，使其处于经济运行状态，若电动机长期处于低负载下运行，既增大功率损耗，又使功率因数和效率都显著恶化。故而从节约电能和提高功率因数的观点出发，必须正确的合理的选择电动机的容量。其次，要提高异步电动机的检修质量，因为异步电动机定子绕组匝数变动和电动机定、转子间的气隙变动时对异步电动机无功功率的大小有很大的影响。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。 电力变压器的无功功率消耗，是由于变压器的变压过程是由电磁感应来完成的，是由无功功率建立和维持磁场进行能量转换的。没有无功功率，变压器就无法变压和输送电能。变压器消耗无功的主要成分是它的空载无功功率，提高变压器的功率因数就必须降低变压器的无功损耗，避免变压器空载运行或长期处于低负载运行状态。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。 （二）供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响
探究影响电路中电流大小的因素 一、问题的提出物理课上，老师给同学们提出一个问题：“我们学过‘电压是形成电流的条件之一。’可见电流与电压之间的关系非常密切，你是否想过它们之间有什么关系呢？”经片刻沉默之后张阳同学举手说：“我发现手电筒使用的电池越多，灯泡就越亮，电池越多电源所提供的电压就越高，所以我想他们的关系应该是：电压越高，电流越大。”老师接着说：“是这样吗？希望大家自愿结合成小组通过实验来探究一下，看看大家有没有什么新的发现。”二、假设的形成接到问题之后，我和张思淼、张阳、石鹏同学商量组成探究小组，对老师提出的问题进行了讨论并进行了推测。根据水管中水压越大，水流就越快的经验，我们的出了这样的假设：“电压越大，电流就越大”（可以利用电池组、定值电阻、电流表、导线组成电路。实验过程中改变电路两端电压，同时测出电路中的电流的大小。）三、实验的设计与实施实验前，为了更准确的完成探究实验，我们对研究假设中的变量进行识别，确定了自变量、因变量。根据变量测量的需要选择了实验仪器、制定了实验步骤，设计了实验记录表，并根据计划实施了探究实验。（一）识别变量，选择控制技术根据实验假设我们确定本实验的自变量为电路两端 的电压；因变量为电路中的电流。实验过程中，改变电路两端电压，同时观察电流随电压的变化而变化的情况。实验中
需要解决三个问题：①怎样改变和测量电路两端的电压。②怎样测量电路中的电流。③怎样控制其他因素对实验的影响。我们讨论认为实验的难点就在于如何控制其他因素对实验 的影响，为了解决这个问题，我们决定利用“仿真物理实验室”在虚拟的理想环境下完成实验。（二）确定实验器材、 设计实验电路和实验步骤1．实验器材：所需要的实验器材 如下：电池组（内阻为0）、定值电阻（10Ω）、数字电流表（内阻为0）、开关、导线。选用数字电流表是为了使测量结果更准确。电源、电流表的内阻设定为零，是为了消除对实验结果的影响。2．实验电路和实验步骤为了检验假设的真 伪性，我们设计了如右的实验电路，并确定了实验步骤。步骤中包含了电路连接的步骤；改变自变量、测量因变量的操作步骤；实验过程中的记录步骤；为处理实验数据而进行的图像拟和步骤。实验步骤：（1）按电路图连接电路。（2）试触开关，检查电路连接是否正确。（3）闭合开关，观察电流表的示数。（4）将电源电压和电流表的示数记录在记录表中。（5）改变电池节数，重复步骤3、4。（6）将实验数据用EXCEL 做出图像。（7）整理仪器，完成实验报告。（三）设计实验 记录表在设计实验记录表时，我们把自变量的记录放在第一层，因变量的记录放在第二层。这样在一个表格中就体现出自变量、因变量之间的因果关系以及这个关系成立的条件。表一电流与电压的关系记录表
提高功率因数的意义和方法 1.功率因数 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据,功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数, 功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。 电能占企业成本的5％～30％，有些企业占得更高。因此如何提高电能的利用率和使用效率，保证电能质量，是企业节能提效的重要手段。绝大多数企业是用电动机作为机械的原动机，而电动机是感性负载，功率因数并不高，因此企业的能源消耗中无功能源消耗占了很大成份。尽可能的减少无功能量的消耗，是企业节能的头等大事。对于企业而言，供电损耗主要是电动机损耗、低压线路损耗、高压线路损耗和变压器损耗。安装无功补偿装置后功率因数提高，线路电流会下降，这样线路损耗降低，变压器的有功损失也会降低。电动机损耗（即效率）是电动机本身固有的，目前Y系列的电动机的效率一般都在85％～95％。但电动机的功率因数将影响整个电网的效率。用电系统装设无功补偿设备，提高功率因数，对于企业的降损节电、用电系统的安全可靠运行具有极为重要的意义 2.影响功率因数的主要因素 异步电动机和电力变压器。异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功 功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成,改善异步电动机的功率因数就 要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。变压器消耗无功的主要成份是它 的空载无功功率,它和负载率的大小无关。因而,为了改善电力系统和企业的功率 因数,变压器不应空载运行或长其处于低负载运行状态。 供电电压。当供电电压高于额定值的10%时,由于磁路饱和的影响,无功功率将 增长得很快,据有关资料统计,当供电电压为额定值的110%时,一般工厂的无功 将增加35%左右，当供电电压低于额定值时,无功功率也相应减少而使它们的功 率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。 3.提高功率因数的意义 ⑴提高功率因数可以提高设备的利用率 由于有功功率：P=UI COSφ,当U和I为定值时,P∞COSφ,这就是说在电源 提供同样的视在功率UI情况下,有功功率P与功率因数COSφ的大小成正比。 我们知道,电源设备的容量都是根据额定电压UN和额定电流IN确定的,因此 其额定视在功率为SN=UN IN。它表示该设备允许输出的最大有功功率,换句话说, 假如负载COSφ=1,P=UN IN COSφ=UN IN=SN,此时电源的容量全部转换成有功功 率,因而电源设备得到充分利用。如果COSφ< 1则电源能提供的功率为P=UN IN
2019年中考物理实验专题复习—— 探究影响导体电阻大小因素的实验 答案解析 1．（2018?乌鲁木齐）某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系，如图所示是该实验的电路图。 （1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片P1，电路中的电流不变 （选填“变大”“变 小、”或“不变”）。 （2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片P2向右移动。 （3）移动铅笔芯上面的滑片P1，记录铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数，数据如下： AP1/m m 0 30. 60. 90. 120. 150. 180. U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 通过数据反映出的规律和欧姆定律可以推出导体的电阻与导体的长度成正比的结论。若图示位置时电压表示数为0.9V，滑片P2向右移动一段距离，电压表示数变为1.2V，滑片P2再向右移动一段相同的距离，电压表示数为 1.8 V。 【分析】（1）闭合开关，向右移动铅笔芯上的滑片P1，不能改变电路中的电阻，利用欧姆定律分析电路中的电流变化； （2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，说明滑动变阻器分压太大，应该减小滑动变阻器两端的电压，减小滑动变阻器连入的电阻；
（3）由表中数据可知，可得铅笔芯AP1段两端的电压随AP1长度的增大而增大，并且成倍数的最大，可得铅笔芯AP1段两端的电压与AP1长度成正比；根据欧姆定律可知铅笔芯AP1段两端的电压与AP1间电阻成正比；最后得出导体的电阻与导体的长度的关系。 图示位置时电压表示数为0.9V，利用“通过铅笔芯的电流等于总电流”和欧姆定律得出等式；同理当滑片P2向右移动一段距离，设滑动变阻器连入电阻减小值为△R，利用欧姆定律列出等式；两等式相比得出R0+R1=4△R；当滑片P2再向右移动一段相同的距离，滑动变阻器连入电阻减小值为2△R，再利用欧姆定律列出等式，和第一个等式相比得出最后电压表的示数。 【解答】解： （1）由图知，铅笔芯和滑动变阻器串联，电压表测滑片P1左侧部分铅笔芯的电压，因电压表在电路中相当于断路，所以可知整个铅笔芯连入电路，则向右移动滑片P1时，不能改变电路中的电阻，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流不变； （2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，说明滑动变阻器分压太大，应该减小滑动变阻器两端的电压，减小滑动变阻器连入的电阻，即应该将滑动变阻器的滑片P2向右移动； （3）由表中数据可知，电压表的示数（即铅笔芯AP1段两端的电压）随AP1长度的增大而增大，并且成倍数的增大，所以铅笔芯AP1段两端的电压与AP1的长度成正比； 电路中电流不变，由U=IR可知，铅笔芯AP1段两端的电压与AP1的电阻成正比； 由此可以推出：导体的电阻与导体的长度成正比。 图示位置时电压表示数为0.9V，设电源电压为U、整个铅笔芯的电阻为R0、与电压表并联部分的电阻为R0左、此时滑动变阻器连入电阻为R1， 串联电路的电流处处相等，由欧姆定律可得此时电路中电流：
实验八 单相交流电路及功率因数的提高 一、实验目的 1. 研究正弦稳态交流电路中电压、电流相量之间的关系。 2. 了解日光灯电路的特点，理解改善电路功率因数的意义并掌握其方法。 二、原理说明 1. 交流电路中电压、电流相量之间的关系在单相正弦交流电路中，各支路电流和回路中各元件两端的电压满足相量形式的基尔霍夫定律，即 Σ?＝0和ΣU ＝0 图8-1所示的RC 串联电路，在正弦稳态信号U 的激励下，电阻上的端电压U 与电路中的电流I 同相位，当R 的阻值改变时，R U 和C U 的大小会随之改变，但相位差总是保持90°，R U 的相量轨迹是一个半圆，电压U 、C U 与R U 三者之间形成一个直角三角形。 即U =R U +C U 相位角φ＝acr tg (Uc / U R ) 改变电阻R 时，可改变φ角的大小，故RC 串联电路具有移相的作用。 2. 交流电路的功率因数 交流电路的功率因数定义为有功功率与视在功率之比，即 c os φ＝P / S 其中φ为电路的总电压与总电流之间的相位差。 交流电路的负载多为感性（如日光灯、电动机、变压器等），电感与外界交换能量本身需要一定的无功功率，因此功率因数比较低(cos φ＜0.5)。从供电方面来看，在同一电压下输送给负载一定的有功功率时，所需电流就较大；若将功率因数提高 (如cos φ＝1 )，所需电流就可小些。这样即可提高供电设备的利用率，又可减少线路的能量损失。所以，功率因数的大小关系到电源设备及输电线路能否得到充分利用。 为了提高交流电路的功率因数，可在感性负载两端并联适当的电容Ｃ，如图8-2所示。并联电容Ｃ以后，对于原电路所加的电压和负载参数均未改变，但由于C I 的出现，电路的总电流I 减小了，总电压与总电流之间的相位差φ减小，即功率因数cos φ得到提高。
无功功率和功率因数 无功功率 在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。 有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。 无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率(镇流器也需消耗一部分有功功率)来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏(Var)或千乏(kVar)。 无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。为了形象地说明这个问题，现举一个例子：农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢? 在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。 无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在： (1)降低发电机有功功率的输出。 (2)降低输、变电设备的供电能力。 (3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 (4)造成低功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。 从发电机和高压输电线供给的无功功率，远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 2功率因数 电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性
中考物理实验专题突破针对训练： 实验二十五探究影响电流热效应的因素 ◎核心考点： 【设计与进行实验】 1.主要实验器材选取及作用： （1）加热材料的选用：用煤油或空气（相比于水：①煤油是绝缘体； ②煤油和空气的比热容小，可以使实验现象更明显）； （2）选择加热物质的要求：①物质种类、质量和初温均相同；②绝缘体。 2.实验步骤： （1）探究电流产生的热量与电阻的关系 将两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相同，通电一段时间后，比较两个容器中U型管液面的高度变化情况，发现与右边容器相连的U型管液面高度变化更大一些。如图1所示：
图1 图2 图3 结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 （2）探究电流产生的热量与电流的关系 如图2所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5Ω，在右侧容器的外部，将一个5Ω的电阻与这个电阻并联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过通过右侧 容器中电阻丝的电流。在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。 发现与左侧容器相通的U型管液面变化更大一些。 结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 （3）探究电流产生的热量与时间的关系 如图3所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察与左边容器相通的U型管的液面高度变化情况，发现随着通电时间越长，U型管中液面高度变化越大。 结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。 【实验结论】
导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关：①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多；②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，电流产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 【实验方法】 （1）转换法：通过U形管液面高度的变化反映产生电热的多少；（2）控制变量法： ①探究电热与通电电流的关系：控制电热丝阻值和通电时间相 同，改变通过电热丝的电流大小； ②探究电热与电阻的关系：控制电热丝的电流和通电时间相同，选择两个不同阻值的电阻丝； ③探究电热与通电时间的关系：控制电热丝的阻值和电流相同，改变通电时间的长短； 【交流与讨论】 （1）容器内加热物质为空气的原因：气体的热胀冷缩明显，使现象更加明显； （2）多次测量的目的：避免实验的偶然性，让实验结论更具有普遍性； ◎针对训练 下图是探究电流通过导体时产生热量的实验，甲、乙两套装置中各有两个相同的透明容器.其中密封着等量的空气和一段电阻丝（阻值在
竭诚为您提供优质文档/双击可除功率因数提高实验报告结论 篇一：功率因数提高实验报告 功率因数提高 一、实验目的 1、了解荧光灯的结构及工作原理。 2、掌握对感性负载提高功率的方法及意义。 二、实验原理 荧光灯管A，镇流器L，启动器s组成，当接通电源后，启动器内发生辉放电，双金属片受热弯曲，触点接通，将灯丝预热使它发射电子，启动器接通后辉光放电停止，双金属片冷却，又把触电断开，这是镇流器感应出高电压加在灯管两(:功率因数提高实验报告结论)端使荧光灯管放电，产生大量紫外线，灯管同壁的荧光粉吸收后辐射出可见光，荧光灯就开始正常的工作，启动器相当一只自动开关，能自动接通电路和开端电路。 伏在功率因数过低，一方面没有充分利用电源容量，另一方面又在输电电路中增加损耗。为了提高功率因数，一般
最常用的方法是在伏在两端并联一个补偿电容器，抵消负载电流的一部分无功分量。三、实验内容 1、按图二接线，经老师检查无误，开启电源。 2、用交流电压表测总电压u，镇流电路两端电压ul及灯管两端电压uA，用交流电流表测总电流I，灯光支路电流Ia及电容支路电流Ic，用功率表测其功率p。 四、实验结论 随着功率因数的提高，负载电流明显降低。 五、实验心得 1注意电容值，以免接入大电容时，电流过大。2不能带电操作。 篇二：实验十.功率因数因数的提高 深圳大学实验报告 课程名称： 学院：信息工程学院 课程编号： 班级： 实验时间： 实验报告提交时间： 教务处制 注：1、报告内的项目或内容设置，可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。 篇三：功率因数提高实验 实验报告 课程名称：电网络分析实验指导老师：姚缨缨成绩： __________________实验名称：功率测量和功率因数提高实验类型：研究探索型同组学生姓名：________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得 一、实验目的和要求? 1、保持日光灯两端电压不变的条件下测定电流I、功率p与电容c的关系； 2、通过实验了解功率因数提高的意义； 3、作出I2、p、cosφ和电容c的关系曲线； 4、用p－c曲线求单位电容的等效电导g； 5、求I^2－c曲线的有理经验公式 6、由测量数据计算灯管以及镇流器的等效参数 二、实验内容和原理 ? 三、主要仪器设备 1.数字万用表 2.电工综合实验台 3.Dg10互感线圈实验组件 4.Dg11单向变压器实验组件
电感性负载电路及功率因数的提高 一．实验目的 1． 掌握正弦交流电路中电压、电流的相量关系。 2． 了解电感性负载并联电容器提高功率因数的原理，从而认识提高功率因数的意义。 3． 学习用实验方法求取线圈的参数。 4． 学习功率表的正确使用方法。 二．实验原理 1．电源设备的容量是视在功率S ＝UI ，而其输出的有功功率P 为UIcos ?,为了充分利用电源设备的容量，就要求提高电路的功率因数?cos ；另外，当负载的有功功率P 和电压U 一定时，功率因数越高，输出电线路中的电流? Ucos P ＝ I 就越小，在输电线路电阻上消耗的 功率也就越小，因此提高功率因数对电力系统的运行十分重要，有很大的经济意义。 用电设备中，多数是电感性负载，例如工业中广泛应用中的三相异步电动机、照明用的日光灯等。本实验用变阻器R 与带铁心线圈（r 、L ）相串联，模拟电感性负载，如图3.1（开关S 未合上）所示。 i C i C I & & 图3.1 电阻及电感串联电路 图3.2电感性负载并C 后各电流的相量图 一般电感性负载功率因数较低，通常用并联适当的补偿电容器来提高电路的功率因数。 并联电容后，虽然电感性负载支路的电流不变，但这个感性电流与电容支路的容性电流相补偿，使电路总电流可以减小，功率因数可以提高。图4.3.2是由电感性负载并联电容后（图3.1中开关S 己合上），各电流的相量图（以U &为参考相量）。 如果感性负载电路的功因率数从?cos 提高到?'cos 则所需并联电容器的电容值可按 下式计算：(F) )tan -(tan ωU P C 2 ??'= 式中50Hz)( π 2ω==f f ，U —电源电压（V ） ，P —电路消耗的有功功率（W ）。 本实验中电容器采用电容箱，其示意图3.3。为使用方便每个电容连接一个开关，几个电容并联后，其总电容为各电容值之和。