第7章交流阻抗测试方法

第七章电气传动控制系统实验第一节晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一、实验目的：1、熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。

2、掌握掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

二、实验设备1、教学实验台主控制屏1个2、负载组件1套3、电机导轨及测速发电机1台4、直流电动机1台5、双踪示波器 1台6、万用表 1台三、背景知识直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。

因此，为了保持由浅入深的教学顺序，应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。

晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机——发电机组等组成。

本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Uc作为触发器的移相控制电压，改变Uc的大小即可改变控制角，从而获得可调的直流电压和转速，以满足实验要求。

工作原理图如图7-1所示。

图7-1晶闸管直流调速系统工作原理图四、实验注意事项、实验内容与实验步骤注：（1）由于实验时装置处于开环状态，电流和电压可能有波动，可取平均读数。

（2）为防止电枢过大电流冲击，每次增加U g须缓慢，且每次起动电动机前给定电位器应调回零位，以防过流。

（3）电机堵转时，大电流测量的时间要短，以防电机过热。

1、电枢回路电阻R的测定电枢回路的总电阻R包括电机的电枢电阻R a，平波电抗器的直流电阻R L和整流装置的内阻R n，即R=R a+R L+R n。

为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电阻，其实验线路如图7-2所示。

图7-2 晶闸管直流调速系统电阻R测试线路图（1）将变阻器R d接入被测系统的主电路，并调节电阻负载至最大。

测试时电动机不加励磁，并使电机堵转。

（2）低压单元的G给定电位器RP1逆时针调到底，使U ct=0。

阻抗测量方法
阻抗测量是对加在系统、电路或元件上的正弦电压U和流过它们的电流I之比的测量，属于电信基本参数测量的一种。

阻抗测量可以采用以下方法：
1. 交流电桥法：一种常用的测量电阻或电抗的方法，主要包括维恩电桥和魏斯桥。

维恩电桥适用于测量电阻值，魏斯桥适用于测量电感和电容值。

这两种方法都是通过调节电桥电路中的电阻、电感或电容的值，使得电桥平衡，从而得到阻抗的值。

2. 阻抗分析仪：一种使用频谱分析的方法来测量阻抗的设备。

它通过输入不同频率的信号，测量通过电路或元件的电压和电流，然后计算出阻抗的值。

请注意，具体选择哪种阻抗测量方法需要根据被测阻抗的特性和测量要求来决定。

第七章电气传动控制系统实验第一节晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定一、实验目的:1、熟悉晶闸管直流调速系统的组成及其基本结构。

2、掌握掌握晶闸管直流调速系统参数及反馈环节测定方法。

二、实验设备1、教学实验台主控制屏1个2、负载组件1套3、电机导轨及测速发电机1台4、直流电动机1台5、双踪示波器1台6、万用表1台三、背景知识直流电动机具有良好的起、制动性能，宜于在大范围内平滑调速，在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。

由于直流拖动控制系统在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制的角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。

因此，为了保持由浅入深的教学顺序，应该首先很好地掌握直流拖动控制系统。

晶闸管直流调速系统由三相调压器，晶闸管整流调速装置，平波电抗器，电动机发电机组等组成。

本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制回路可直接由给定电压Uc作为触发器的移相控制电压，改变Uc的大小即可改变控制角，从而获得可调的直图7-1晶闸管直流调速系统工作原理图流电压和转速，以满足实验要求。

工作原理图如图7-1所示。

1电枢回路电阻R 的测定电枢回路的总电阻 R 包括电机的电枢电阻 内阻R n ，即只=尺+^+只。

为测出晶闸管整流装置的电源内阻，可采用伏安比较法来测定电 阻，其实验线路如图 7-2所示。

触发电路及晶图7-2晶闸管直流调速系统电阻R 测试线路图（1） 将变阻器R d 接入被测系统的主电路， 并调节电阻负载至最大。

测试时电动机不加励磁, 并使电机堵转。

（2）低压单元的G 给定电位器RR 逆时针调到底，使 U Ct =O 。

调节触发电路及晶闸管主回路 脉冲偏移电压电位器 RP 2，使=150°。

（3）电源控制屏的“三相交流电源”开关拨向“直流调速” 屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏 （4）调节G 给定u g 使整流装置输出电压 电枢电流为（80~90） l ed ，读取电流表 想空载电压为Udo=I 1R+U 1（5）调节Rd,使电流表A 的读数为40% I ed 。

第7章 电化学交流阻抗交流阻抗方法是一种暂态电化学技术，具有测量速度快，对研究对象表面状态干扰小的特点。

交流阻抗技术作为一种重要的电化学测试方法不仅在电化学研究[例如，电池、电镀、电解、腐蚀科学(金属的腐蚀行为和腐蚀机理、涂层防护机理、缓蚀剂、金属的阳极钝化和孔蚀行为，等等)]与测试领域应用，而且也在材料、电子、环境、生物等多个领域也获得了广泛的应用和发展。

传统EIS 反映的是电极上整个测试面积的平均信息，然而，很多时候需要对电极的局部进行测试，例如金属主要发生局部的劣化，运用EIS 方法并不能很清晰地反映金属腐蚀的发生发展过程，因此交流阻抗方法将向以下方向发展：(1) 测量电极微局部阻抗信息；(2) 交流阻抗测试仪器进一步提高微弱信号的检测能力和抗环境干扰能力；(3) 计算机控制测量仪器和数据处理的能力进一步增强，简化阻抗测量操作程序，提高实验效率。

7.1 阻抗之电工学基础 (1) 正弦量设正弦交流电流为：i(t)=I m sin(ωt +φ) (图7-1)。

其中，I m 为幅值；ωt +φ为相位角，初相角为φ；角频率ω：每秒内变化的弧度数，单位为弧度/秒(rad/s)或1/s 。

周期T 表示正弦量变化一周所需的时间，单位为秒(s)；频率f ：每秒内的变化次数，单位为赫兹(Hz)；周期T 和频率互成倒数，即Tf1=，πf Tπω22==。

正弦量可用相量来表示。

相量用上面带点的大写字母表示，正弦量的有效值用复数的模表示，正弦量的初相用复数的幅角来表示。

表示为：i t j I Iei I ϕϕω∠==+•)(.，正弦量与相量一一对应。

一个正弦量的瞬时值可以用一个旋转的有向线段在纵轴上的投影值来表示(图7-2)。

图7-2 正弦量的旋转矢量表示()m sin u U t ωϕ=+ϕϕmU tωω+1+j初始矢量tj j m e e U ωϕ旋转因子图7-1 正弦量的波形三要素：振幅、频率、初相位矢量长度=振幅；矢量与横轴夹角=初相位；矢量以角速度ω按逆时针方向旋转(2) 阻抗和导纳的定义对于一个含线性电阻、电感和电容等元件，但不含有独立源的一端口网络N ，当它在角频率为ω的正弦电压(或正弦电流)激励下处于稳定状态时，端口的电流(或电压)将是同频率的正弦量。

第7章 习题7.1 工频高压试验中，如何选择试验变压器的额定电压和额定功率？设一试品的电容量为4000pF ，试验电压为600kV （有效值），求该试验中流过试品的电流和试验变压器的输出功率。

答：（1）试验变压器的额定电压U n 应大于试验电压U s ；根据试验电压和被试设备的电容值估算实验电流值x s s 6210f C U I π⨯⨯=则试验变压器的额定功率 n s n P I U =⨯（2）流过试品的电流0.754A I CU ω==试验变压器的输出功率2==452.4kVA P CU ω7.2 简述用静电电压表测量交流电压的有效值和峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理。

答：（1）静电电压表测量交流电压的有效值的基本原理：加电压于两个相对的电极，两电极充上异性电荷，电极受静电机械力作用。

测量此静电力大小，或测量由静电力产生的某一极板的偏移来反映所加电压的大小。

若有一对平行板电极，间距l ，电容C ，所加电压瞬时值u ，此时电容的电场能量为2=/2W Cu电极受到作用力f 为2d 1d =d 2d W C f u l l = 若电压有效值U ，则得一个周期平均值F21d =2d C F U l对于平板电极，其电容为0=/r C S l εε则22031=N 272π10r r S u u F S l l εεε⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭式中, u , l , S 单位分别为kV , cm, cm 2。

()=475.6/r U l F S ε（2）峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理：被测交流电压经整流管D 使电容充电至交流电压的峰值。

电容电压由静电电压表或微安表串联高阻R 来测量(如下图所示)。

利用电容器C 上的整流充电电压测峰值电压由于电容C 对电阻R 的放电作用，电容C 上的电压是脉动的。

微安表反映的是脉动电压的平均值U d 而不是峰值，即d d U I R =设电容电压在t =0时刻达到峰值，t =T 1时刻再次充电，该时间间隔内电容上电压u c 随时间t 的变化关系为()()c m exp /u U t RC =-波动电压的最大值为U m ，最小值为U m exp(-T 1/(RC))。

交流阻抗和循环伏安法测试
交流阻抗（AC Impedance）和循环伏安法（Cyclic Voltammetry, CV）是电化学测试中的两种重要技术，它们分别用于获取不同类型的电极过程信息。

交流阻抗（EIS, Electrochemical Impedance Spectroscopy）：
交流阻抗谱是一种非破坏性的电化学分析方法，通过向电极-电解液系统施加一个较小的正弦波形交流电压或电流信号，并测量由此产生的电流或电压响应。

所得数据以Nyquist图、Bode图等形式表示，可以揭示出系统的电阻、电容及更复杂的阻抗特性。

这些信息有助于理解电极反应动力学、双电层结构、电荷传递过程以及固态或液态离子在多孔电极材料内部的扩散行为等。

例如，在电池研究中，交流阻抗可以用来评估电池的内阻、电极/电解质界面性质以及电池老化过程中性能变化的原因。

循环伏安法（CV）：
循环伏安法是在恒定扫描速率下，对工作电极相对于参考电极的电势进行往复扫描，记录相应电势下的电流响应。

这种方法常被用来确定氧化还原反应的电位、反应级数、反应速率常数、电化学活性面积以及表面吸附物质的浓度等参数。

在电池领域，循环伏安可用于研究电极材料的充放电机理、电化学窗口以及稳定性等问题。

结合使用这两种方法，可以从不同的角度全面了解电化学系统的性能与特性，为电极材料优化、电池设计和故障诊断等提供重要的实验依据。

阻抗测试原理阻抗测试是一种用来测量电路或电子设备中阻抗的方法，它可以帮助我们了解电路中的电阻、电感和电容等参数。

阻抗测试原理是基于交流电路理论和电阻、电感、电容的特性，通过对电路中的电压和电流进行测量，来计算出电路的阻抗值。

首先，我们需要了解什么是阻抗。

阻抗是指电路对交流电的阻碍程度，它包括电阻、电感和电容。

在交流电路中，电阻会消耗电能，电感会导致电流滞后，电容会导致电流超前。

这些特性都会影响电路对交流电的响应，因此需要通过阻抗测试来准确地了解电路的特性。

阻抗测试的原理是利用交流电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律，通过对电路中的电压和电流进行测量，来计算出电路的阻抗值。

在测试过程中，我们需要使用专门的测试仪器，如阻抗测试仪或网络分析仪，来对电路进行测试。

在进行阻抗测试时，我们需要注意以下几点。

首先，要选择合适的测试仪器和测试方法，根据电路的特性和要求来确定测试的频率范围和测试参数。

其次，要保证测试仪器的准确性和稳定性，避免外界干扰对测试结果的影响。

最后，要对测试结果进行准确的分析和解释，找出电路中存在的问题并进行修正。

阻抗测试在电子设备的研发和生产过程中起着非常重要的作用。

通过对电路的阻抗进行测试，可以帮助工程师们了解电路的性能和稳定性，发现潜在的问题并进行改进。

同时，阻抗测试也可以用于故障诊断和维护，帮助工程师们快速准确地定位电路中的故障点，提高维修效率。

总之，阻抗测试是一种重要的电路测试方法，它可以帮助我们了解电路的特性和性能，发现潜在问题并进行改进。

通过对电路中的阻抗进行测试，可以提高电子设备的质量和稳定性，为电子行业的发展提供有力支持。

发电机转子交流阻抗试验的影响因素分析与应用2011年8月第14卷第8期贵州电力技术2011,V ol,14,No.8GUIZHOUELECTRICPOWERTECHNOLOGY专题研讨SpecialReports发电机转子交流阻抗试验的影响因素分析与应用李继忠(安徽省阜阳华润电力有限公司,安徽阜阳236158)摘要:发电机转子交流阻抗试验是判断转子绕组有元匝间短路的实用方法之一,试验方法简单,费用较低,灵敏度较高,多年来被广泛应用.但因其影响因素过多,在试验中容易产生数据误差,造成对绕组匝闻绝缘状况的误判,因此技术人员应对其影响因素充分认识并掌握.关键词:交流阻抗;电压;匝间短路;试验文章编号:1008—083X(2011)8—0082—03中图分类号:TM3文献标识码:B判断发电机转子静态匝间短路的方法有很多,例如直流电阻法,空载和短路特性曲线法,双开口变压器法,功率表相量投影法,直流压降法,电压分担法,RSO试验法等.但这些方法各有利弊,有的灵敏度低,有的试验方法复杂,有的不便与历史值比较,有的费用较高等,而交流阻抗法因其实用,简洁的特点被广泛应用,在《电力设备预防性试验规程》DL/T596—1996中明确规定大修中必须进行此项目.当转子绕组中发生匝问短路时,在交流电压下流经短路线匝中的短路电流,约比正常匝中的电流大Ⅱ倍(一槽线圈总匝数),它有强烈的去磁作用,并导致交流阻抗大大下降,功率损耗大幅增加.图1交流阻抗和功率损耗测量接线原理图如图1,测试线要使用短粗线,600MW发电机转子试验电流在220V电压下可达60A,电压表直接接于转子集电环的正,负极上,调整调压器T,并测量出电压,电流,和功率P,然后按照下式计算出交流阻抗z,即:Z=U,I式中:z——交流阻抗(Q);(,—一测量电压(V);卜—一测量电流(A).将测量的z与P值与原始数据比较,即可分析判断转子绕组有无匝间短路,当z下降,P上升时反?82?应出有不良发展趋势.规程规定在相同试验条件下与历史数值比较,不应有显着变化.一般超过上次值的10%时应进一步分析并使用其他试验方法进行验证.1膛内,膛外的影响1.1膛内的影响转子处于膛内时,因磁阻比在膛外时要小,所以转子处于膛内时的交流阻抗z,一般总比膛外时的大.同时与功率损耗P相应的电阻中,除了转子本体铁损的等效电阻,绕组铜损的电阻外,还要包括定子铁损的等效电阻在内.所以在相同电压下,其功率损耗一般比膛外的大.1.2膛外的影响转子处于膛外时,其z主要取决于试验电压,频率,转子本体和绕组的几何尺寸,在其功率损耗相应的电阻中,仅包括转子本体铁损的等效电阻和绕组铜损的电阻,没有定子铁损的等效电阻在内,所以Z和P的值较膛内时要小.2定,转子间气隙大小的影响气隙较小,转子处于膛内时定子磁路对阻抗的影响较大,对于同厂家,同容量的发电机定,转子间隙基本一致,可不考虑此因素影响.但对于不同厂家,容量的发电机因气隙不同,在进行交流阻抗数据比较时应加以区分.3静态,动态的影响多次的试验表明,在恒定交流电压下,转子绕组第8期李继忠:发电机转子交流阻抗试验的影响因素分析与应用的阻抗和损耗均随转速的升高而变化.例如我公司600MIV发电机转子绕组施加恒定电压200V时,测得转子阻抗z与转速n的关系曲线及转子损耗P与转速的关系曲线如下图2:图2轮子阻抗Z和损耗P与转速的关系由图2中可看出,随转速升高,转子绕组交流阻抗降低,损耗升高.这是因为随转速升高,线圈的离心力增大并且压向槽楔,使转子线圈底部距离槽楔的距离减小,槽磁导和计算磁导也随之减小,在恒定电压下磁势为一定值,根据公式磁通也将减小,电抗变小,阻抗下降.另外随转速升高,槽楔和线圈的离心力增大,使槽楔与转子齿的接触更加紧密,阻尼作用增强,去磁效应增加,导致阻抗下降,损耗增加.4护环和槽楔的影响转子本体是否安装护环,对转子绕组阻抗和损耗的影响比较大,有一台发电机转子绕组在消除匝间短路缺陷时,测得阻抗z与电压,功率损耗P与电压的曲线如图3所示.图3功率损耗Z与电压曲线由图4可看出,当转子绕组未套护环,在210V时阻抗最大,损耗最小(曲线1);当一端套装护环后阻抗下降19.5%,损耗增加15%(曲线2);当两端均装上护环后,在相同电压下,阻抗下降23.2%,损耗增加29.1%(曲线3);如果绕组有匝间短路时,则阻抗下降和损耗增加(曲线4)的幅度还要大.图4功率损耗P与电压曲线造成上述现象的原因有两个,一是当一端装上护环时,端部线圈的交变磁通,在护环上产生了涡流去磁效应,但由于去磁效应不强,故使阻抗下降较少;二是当两端的护环均装上后,便构成了沿轴向的两端周围的电流闭合回路,且增加了涡流去磁效应, 因而是阻抗下降显着.当转子装上槽楔后,转子线槽被槽楔填充,增大了转子表面的涡流去磁效应,即增加了阻尼作用,因而使阻抗下降.5短路电阻及部位的影响当转子发生匝间短路时,其损耗增加比阻抗下降值明显,短路部位的电阻也是由大到小直至为0而转为金属性短路.在短路电阻逐渐下降的过程中其交流去磁效应会慢慢变大,另外短路部位在转子端部,直线部分,槽口等不同位置时其交流去磁效应也不同,因此在分析判断中应注意此因素的影响.6试验电压高低的影响转子绕组是一个具有铁芯的电感线圈,其等效电阻较小,电抗占主要部分.由铁芯的磁化曲线可知,当电源频率一定时,其磁通密度随磁场强度上升而增加.在测量转子绕组的交流阻抗时,转子电流将随着电压上升而增大,并使磁场强度增高,所以转子绕组的交流阻抗,随电压上升而增加.下表为我公司2011年6月1号发电机大修后盘车状态下的转子交流阻抗试验数据,可看出试验电压从49.7上升到200.5V时,阻抗从3.7939/2上升到5.4336~..83?贵州电力技术第14卷表交流阻抗及功率损耗测试值7转子本体剩磁的影响转子本体的剩磁会使阻抗减小,这是因为在测量交流阻抗时,转子本体的槽齿中不仅有交变磁通,而且还有剩磁的恒定磁通,当两者的方向一致时起助磁作用;当两者的方向相反时,则起去磁作用.因此,在相同电压下的阻抗,有剩磁比无剩磁时小.所以在测量转子绕组的阻抗时,应先检查其剩磁情况,当剩磁较大时可用直流去磁,剩磁较小时用交流去磁.在实际操作中为减小剩磁对阻抗的影响,在静态测量阻抗,损耗与电压的关系曲线时,应从高电压逐渐做到低电压;在动态测量阻抗与转速的关系曲线时,试验电压应尽量接近转子额定电压,以提高测量结果的准确度.8测量交流阻抗和功率损耗的注意事项为了避免相电压中含有谐波分量的影响,应采用线电压测量,并应同时测量电源频率.试验电压不能超过转子绕组的额定电压,一般集电环上施加电压,静态试验时应将碳刷取下,动态时还应将励磁母线断开.在定子膛内测量阻抗时,定子绕组上有感应电压,故应将其绕组与外电路断开.当转子绕组存在一点接地或对水内冷转子绕组作阻抗测量时,一定要用隔离变压器加压,并在转子轴上加装接地线,以保证测量安全.9结束语综上所述,用测量阻抗和损耗值的变化来判断转子绕组有无匝间短路,是简便,可靠,灵活的方法.但是,由于影响因素较多,在分析判断时必须注意在同状态(膛内,膛外,静态,动态,槽楔,护环,剩磁),同电压下比较.多次试验结果表明,因各型发电机转子在同一交流电压下的阻抗值不同,即使在相同的短路状态下,由于短路线匝中的短路电流不同,其去磁作用所引起的阻抗下降和损耗增加的程度也不同.所以在应用转子交流阻抗和损耗值的变化量来判断绕组有无匝间短路及其程度时,难以出具统一的标准.仅能将现测量值与前次测量值及历史值进行比较,并结合其他的测试方法,综合判断后再作定论.参考文献:[1]李建明朱康《高压电气设备试验方法》[M]2001年8月第二版中国电力出版社.[2]李伟清《发电机故障检查分析及预防》[M]1996年北京中国电力出版社.[3]高景德《交流电机及其系统分析》[肘]1993年北京清华大学出版杜.收稿日期:2011—04—12作者简介:李继忠(1978一),男,本科,主要从事电气设备的管理工作.e—moil:,lgeryahoo—com.c/t.(本文责任编辑:龙海丽) TheimpactanalysisandapplicationonthegeneratorrotorACimpedancetest LiJizhong (ChinaResourcesPowerHoldingsCompanyLimited,Fuyang236000Anhui, China)Abstract;ThegeneratorrotorACimpedancetestisoneofsimplemethodtojudge whethertherotorinterturnshort.Thetesti8asimpleandeffectiveway,lowercostandhighersensitive,hadbeenappliedextensivelyformanyyears.ButbecauseitsimpactfactoristOO much,easytoproducedataelTorinthetests,cauBeamisjudgcmentofwindingin terturninsulationcondition.33~ereforethetechnician shoedhaveafullrea2izationandgraspofitsimpactfactor.Keywords:ACimpedance;voltage;intershort;test?84-。

阻抗测试原理阻抗测试是一种用于测量电路、电子元件或材料的电学特性的方法。

在电气工程和电子领域中，阻抗测试被广泛应用于电路设计、故障诊断和材料分析等方面。

本文将介绍阻抗测试的原理及其在实际应用中的重要性。

首先，让我们来了解一下阻抗的概念。

阻抗是指电路对交流电的阻碍程度，它是由电阻、电感和电容构成的。

在交流电路中，阻抗是一个复数，包括实部和虚部，分别代表电阻和电抗。

而阻抗测试就是通过测量电路或元件对交流电的响应来确定其阻抗大小和相位关系。

在阻抗测试中，常用的测试方法包括交流阻抗测试和频谱阻抗测试。

交流阻抗测试是通过在被测电路上加上交流电压或电流，然后测量电压和电流之间的相位差和幅值来计算阻抗。

而频谱阻抗测试则是通过对被测电路施加不同频率的交流信号，然后测量其对应频率下的阻抗值，从而得到阻抗随频率变化的特性。

阻抗测试在电路设计中起着至关重要的作用。

通过对电路的阻抗进行测试，可以帮助工程师了解电路在不同频率下的响应特性，从而优化电路设计。

此外，阻抗测试还可以用于故障诊断。

通过比较实际测量的阻抗值与正常工作状态下的阻抗值，可以快速定位电路中的故障元件，提高故障诊断的效率。

除此之外，阻抗测试还在材料分析领域有着重要的应用。

许多材料在不同频率下的阻抗特性会发生变化，通过对材料的阻抗进行测试，可以帮助科研人员了解材料的电学特性，从而指导材料的设计和制备。

总之，阻抗测试作为一种重要的电学测试方法，不仅在电路设计和故障诊断中发挥着重要作用，还在材料分析领域有着广泛的应用前景。

通过对阻抗测试原理的深入了解，可以更好地应用这一测试方法，为电路设计和材料分析提供有力的支持。

第7章 习题7.1 工频高压试验中，如何选择试验变压器的额定电压和额定功率？设一试品的电容量为4000pF ，试验电压为600kV （有效值），求该试验中流过试品的电流和试验变压器的输出功率。

答：（1）试验变压器的额定电压U n 应大于试验电压U s ；根据试验电压和被试设备的电容值估算实验电流值x s s 6210f C U I π⨯⨯=则试验变压器的额定功率 n s n P I U =⨯（2）流过试品的电流0.754A I CU ω==试验变压器的输出功率2==452.4kVA P CU ω7.2 简述用静电电压表测量交流电压的有效值和峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理。

答：（1）静电电压表测量交流电压的有效值的基本原理：加电压于两个相对的电极，两电极充上异性电荷，电极受静电机械力作用。

测量此静电力大小，或测量由静电力产生的某一极板的偏移来反映所加电压的大小。

若有一对平行板电极，间距l ，电容C ，所加电压瞬时值u ，此时电容的电场能量为2=/2W Cu电极受到作用力f 为2d 1d =d 2d W C f u l l = 若电压有效值U ，则得一个周期平均值F21d =2d C F U l对于平板电极，其电容为0=/r C S l εε则22031=N 272π10r r S u u F S l l εεε⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⨯⨯⎝⎭⎝⎭式中, u , l , S 单位分别为kV , cm, cm 2。

()=475.6/r U l F S ε（2）峰值电压表测量交流电压峰值的基本原理：被测交流电压经整流管D 使电容充电至交流电压的峰值。

电容电压由静电电压表或微安表串联高阻R 来测量(如下图所示)。

利用电容器C 上的整流充电电压测峰值电压由于电容C 对电阻R 的放电作用，电容C 上的电压是脉动的。

微安表反映的是脉动电压的平均值U d 而不是峰值，即d d U I R =设电容电压在t =0时刻达到峰值，t =T 1时刻再次充电，该时间间隔内电容上电压u c 随时间t 的变化关系为()()c m exp /u U t RC =-波动电压的最大值为U m ，最小值为U m exp(-T 1/(RC))。