功率表的读数方法

章第五节)，计算出负载的功率因数，在计算出负载消耗的功率。
四、差流法
测量电路如图4-12所示，Z为被 测负载，R1和R2为已知标准电阻。分 别测出开关S合向“1”时的电流I1和开 关S合向“2”的电流I2，即可算出被测 负载消耗的功率
P
R1R2 2(R2 R1)
(I12
I
2 2
)
A
S
u
1
2
Z
R1
R2
)
I
IN
IZ
二、三电流表法
U
RN
Z
由图4-10及图4-11得：
I
2
I
2 Z
I
2 N
2IN
IZ
cos(
)
I
2 Z
I
2 N
2 U RN
IZ
cos
I
2 Z
I
2 N
2 RN
P
图4-10 三流表测量功率的电路
IN
U
I
IZ
图4-11 三流表测功率的相量图
P
RN 2
(I 2
I
2 Z
I
2 N
)
三、电位差计法
用电位差计分别测出负载两端的电压和通过负载的电流(第三
Uo KPUI cos
可见，滤波器输出的电压与负载消耗的功率成正比，把功率变换 成了电压。
第三节 三相功率的测量
一、三相有功功率的测量 1.一表法
A
*
* W
ZA B
ZB
C
ZC
图4-14 星形连接的负载
*
A
*W
B
ZCA
Z AB
Z BC C
图4-15 三角形连接的负载

超详细的三相电原理和接法图解单相电用来为民用和办公电器供电，而三相交流（a.c.）系统则广泛用于配电及直接为功率更高的设备提供电力。

本文介绍了三相系统的基本原理以及可能的不同测量连接之间的差异。

三相系统三相电由频率相同、幅度类似的三个AC电压组成。

每个ac电压“相位”与另一个ac电压相隔120°（图1）。

这可以通过图形方式，使用波形和矢量图（图2）进行表示。

图1. 三相电压波形图2. 三相电压矢量使用三相系统的原因有两个：1. 可以使用三个矢量间隔的电压，在马达中产生旋转磁场。

从而可以在不需要额外绕组的情况下启动马达。

2. 三相系统可以连接到负载上，要求的铜缆连接数量（传输损耗）是其它方式的一半。

我们看看三个单相系统，每个系统为一个负载提供100W的功率（图3）。

总负载是3 x 100W = 300W.为提供电力，1安培电流流经6根线，因此有6个单位的损耗。

也可以把三个电源连接到一个公共回程上，如图4所示。

当每个相位中的负载电流相同时，负载被认为是均衡的。

在负载均衡、且三个电流相位彼此位移120°的情况下，任何时点上的电流之和都为零，回程线路中没有电流。

图3. 三个单相电源 - 6个单位损耗图4. 三相电源，均衡负载 - 3个单位损耗在三相120°系统中，要求3根线传送功率，而在其它方式下则要求6根线。

要求的铜缆数量减少了一半，导线传输损耗也将减半。

Y形接法或星形接法拥有公共连接的三相系统通常如图5的示意图所示，称为“Y形或星形”接法。

公共点称为中性点。

为安全起见，这个点通常在电源上接地。

在实践中，负载并不是完美均衡的，要使用第四条“中性”线传送得到的电流。

如果本地法规和标准允许，中性导体可能会比三条主导体小得多。

图5. Y形接法或星形接法 - 三相四线三角形接法上面讨论的三个单相电源也可以串联起来。

在任何时点上，三个120°相移电压之和都是零。

如果和为零，那么两个端点都处在相同的电位，可以联接在一起。

势去阻碍线圈中的电流变化。这时镇流器起降压限流的作用，
使灯管两端电压稳定在额定工作电压范围内。由于这个电压 低于启辉器中氖气的电离电压，所以并联在灯管两端的启辉 器也就不再起作用了。此时即使将启辉器从电路中拿走，也 不会影响日光灯电路的正常工作。
日光灯电路的组装及参数测量
3、电子镇流器的工作原理：
日光灯电路的组装及参数测量
而电子镇流器的电路中因为没有大电感，
所以日光灯电路的功率因数得到很大提高
（0.96左右）。因此现在的日光灯照明电路
使用的都是电子镇流器。
电子镇流器内部电路
日光灯电路的组装及参数测量
四、实验电路及元器件：
墙壁开关
家庭日光灯电路
日光灯电路的组装及参数测量
1、单相交流电源 火线（L） （任选一相）
电压档位的选择：
电压线圈的一端为U*，即公共端；另一 端在后三个接线柱中选择，即选择档位。
公共端
选择档位
日光灯电路的组装及参数测量
电流档位的选择：
电流线圈的两端固定在两个接线柱上， 即I*和I。其档位的选择是通过改变插片 的连接方式来选择。
公共端
小档
大档
日光灯电路的组装及参数测量
电流档位的选择：
氖气停止辉光放电，氖泡中的温度降低。U形双金属 片冷却收缩复位，两触片分开。
在两触片分开的瞬间，电路中的电流突然切断， 镇流器产生很大的自感电动势去阻碍电流的变化。
这个自感电动势与电源电压叠加后作用于灯管两
端。
日光灯电路的组装及参数测量
（5）灯丝受激发时发射出来的大量电子，在灯
管两端高电压作用下，以极大的速度由低电势
生的热量使U形双金属片膨胀伸长，并与
静触片接触。

功率表知识点总结一、功率表的基本原理1. 什么是功率表功率表是一种用来测量电路中功率的仪器，通常用于测量交流电路中的功率。

功率表可以直接测量电路中的功率，也可以测量电压和电流，然后计算出功率值。

2. 功率表的基本原理功率表的基本原理是根据欧姆定律和电功率定律，测量电路中的电压和电流，然后通过电压和电流的乘积来计算出功率值。

功率表通常采用磁性元件或电子元件测量电路中的电流和电压，然后通过计算或者显示来获得电路的功率值。

3. 功率表的分类功率表根据测量电路中的电流和电压的方式可以分为电磁式功率表和电子式功率表两种。

电磁式功率表通常采用移动磁铁或者电磁感应原理来测量电流和电压，电子式功率表则采用电子元件进行测量。

4. 功率表的工作原理功率表通过测量电路中的电压和电流，然后通过电压和电流的乘积来计算出功率值。

功率表通常以瓦特（W）为单位来表示功率值，也可以根据电流和电压的变化来测量交流电路中的功率。

二、功率表的使用方法1. 功率表的使用范围功率表主要用于测量交流电路中的功率，可以用于测量家庭用电器的功率、电机的功率、变压器的效率等。

功率表也可以用于实验室中的电路实验和科研研究等。

2. 功率表的连接方法连接功率表通常需要将功率表的电流端和电压端分别接入电路中的电流和电压引脚，然后调节功率表的量程范围和测量方式，就可以获得电路中的功率值。

在使用功率表时，需要注意接线的正确性和安全性，不要接错电流和电压的引脚，以免造成测量不准或者仪器损坏等情况。

3. 功率表的读数方法功率表显示的功率值通常是电流和电压的乘积，表示电路中的实时功率。

在读取功率表的数据时，需要关注功率表的量程范围和单位，以及电流和电压的测量正确性。

功率表有时候也会显示功率因数、频率等相关参数，需要注意理解和解释这些参数的含义和影响。

4. 功率表的注意事项在使用功率表时需要注意接线的正确性和安全性，不要给功率表造成过大的电流或电压，以免损坏仪器或者造成意外。

三相电路功率的测量方法 三相电路功率的测量是三相电路分析的重要内容，本文按三相三线制和三相四线制分类，较详细地讨论了三相电路功率测量的接线问题，总结了两表法和三表法各自的适用范围及功率表读数在不同接线方式下的物理意义，指出了它们的联系与区别。

关键词：三相电路，功率测量本文将围绕测量三相电路功率的两表法和三表法的原理和接线方法进行讨论，指出它们之间的联系与区别，希望对能对同学的理解以及总结归纳有所帮助。

1 对称三相电路功率的测量1.1 对称三相电路功率的测量对称三相电路即三相电源对称、三相负载均衡的三相电路。

以下分别从三相四线制和三相三线制两种情况讨论。

对三相四线制系统，测三相平均功率的接线如图1 所示。

它的接线特点是每个功率表所接的电压均是以中线N 为参考点，三个功率表WAN，WBN 和WCN 的读数分别为PAN，PBN 和PCN，可用式（1）表示。

PAN=UAN IA cosϕ<uAN , iA>PBN=UBN IB cosϕ<uBN , iB> （1）PCN=UCN IC cosϕ<uCN , iC>图1 三表法测三相四线制三相负载平均功率的接线示意图三相的总功率为P = P CN + P BN +P AN 。

三个表的读数均有明确的物理意义，即PAN，PBN 和PCN 分别表示A 相、B 相和C 相负载各自吸收的平均功率。

这就是三表法。

这种接线方法是最容易理解的。

实际上，三表法测三相功率不止图1 所示的一种接线方式，另外还有三种接线方式，如图2 所示，分别称作共A，共B 和共C 接法（与此相对应，图1 中的接法可称作共中线N 接法）。

对应每一种接线中的三个表的读数的代数和均表示三相负载吸收的总功率（后面将给出证明）。

实际上，因为是对称三相电路，有i N =0 ，所以图2（a），（b）和（c）中的W NA , W NBW NC的读数必为零，在测量时可不接，此时的三表法便简化为两表法。

张丝
四、低功率因数功率表的使用
➢ 要正确接线； ➢ 要正确读数：低功率因数功率表提供三个额定值， 即额定电压、额定电流和额定功率因数。使用时除电 压、电流不得超过额定值外，还应注意：
若被测功率因数大于额定功率因数，要注意指针是否超过
满度； 若被测功率因数小于额定功率因数，要注意指针虽未超过 满度，电流圈的电流可能超过额定值。为此测量功率时最好 再用一个电流表监视电流状态。
KI1
U Rad
cos
cos(
)
上式与无感抗的功率表
指针偏转角相比其误差为
补偿电容
cos
cos( - ) - cos cos
(cos
tg
sin ) cos
1
功率因数越低 ，tg 越大，造成的误差就越大，对于测量低功率因
数的功率，十分不利，加接补偿电容后，可消除感抗影响，使 减少，
误差下降。
D34—W型功率表
同时，要采取措施消除
示值中的表耗功率部分。
解决办法是在电压电路
中，串联一个补偿线圈
产生附加力矩以抵消表
耗功率。使得所减少的
读数值正好等于表耗功
率读数的增加值。
二、带补偿电容的低功率因数功率表
由于功率表的电压线圈存
在感抗，通过电压线圈的电
流与电压的相位差为 ，功
率表指针偏转角为
KI1I2 cos
三表法
适用于三相四线制，电压、负载不对称的系 统，被测三相总功率为三表读数之和，即
P P1 P2 P3
二、用三相功率表测三相功率
将两只或三只或 单相功率表的可动线 圈装在一个公共转轴 上即组成两元件或三 元件的三相功率表， 分别用于三相三线制 与三相四线制。其公 共转轴的转矩直接反 映三相总功率，因此 可从标尺上直接读出 三相功率。

电路知识-15(总分：80.00，做题时间：90分钟)一、计算题(总题数：9，分数：80.00)1.下图所示电路中，设电阻R可变，求R获得的最大功率。

（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：解：由题已知电阻R可变，根据最大功率传输定理，要求电阻R的最大功率，只要求出电阻R两端的戴维南等效电路，使可变电阻R的值等于戴维南等效电路的电阻值即可，此时电阻R获得最大功率。

电阻R两端的戴维南等效电路如下图所示，由于电路包括受控源，需要外加激励源V S，此时内部电压源短路，电流源开路，受控源保持不变。

根据KVL和KCL可得：代入已知数据，解方程组可得：短路电压为：u OC =10V故，当R=R eq时，R获得最大功率，其最大功率为：2.如下图所示的电路，已知，u S2 =24V，R=6Ω，。

求：(1)电磁式电流表的读数。

(2)功率表读数。

（分数：10.00）__________________________________________________________________________________________ 正确答案：()解析：解：由上图可知，该电路包含两个电压源，可利用叠加原理对电路进行计算。

直流单独作用时，电感相当于短路，电容相当于开路，可得电路电流为：此时，电压源u S1，为零，被短路，功率表两端电压为零，则有P 0 =0W。

基波作用时，由于，电压源u S2为零，被短路，则可得：此时功率表读数为：P 1=30×3×cos(53.1°)=54W因此，电流表示数即电路电流有效值为：功率表读数为：P=P 0 +P 1 =54W3.电路如下图所示，已知，R=20Ω，X L1 =12.5Ω，X L2 =50Ω。

电气测量技术单选题100道及答案1. 电气测量的主要对象不包括（）A. 电流B. 磁场强度C. 电功率D. 声音答案：D2. 测量直流电流时，通常采用（）A. 电磁式电流表B. 磁电式电流表C. 电动式电流表D. 感应式电流表答案：B3. 磁电系仪表的特点是（）A. 准确度高B. 灵敏度低C. 过载能力强D. 刻度不均匀答案：A4. 测量交流电压时，常用的仪表是（）A. 磁电系电压表B. 电磁系电压表C. 电动系电压表D. 以上均可答案：C5. 电动系仪表的刻度特性（）A. 均匀B. 不均匀C. 前密后疏D. 前疏后密答案：A6. 万用表测量电阻时，指针偏转在（）范围，测量结果较准确。

A. 接近满刻度B. 接近零刻度C. 中心刻度附近D. 任意位置答案：C7. 功率表的读数是（）A. 电压与电流的乘积B. 电压、电流和功率因数的乘积C. 电压与电流有效值的乘积D. 电压、电流有效值和功率因数的乘积答案：D8. 测量精度最高的电桥是（）A. 直流单臂电桥B. 直流双臂电桥C. 交流电桥D. 以上都一样答案：B9. 示波器主要用于观测（）A. 电压的瞬时值B. 电流的瞬时值C. 电阻的阻值D. 电容的容量答案：A10. 用示波器测量交流电压的峰值时，应将Y 轴灵敏度旋钮置于（）A. 最大B. 最小C. 适中D. 任意位置答案：A11. 数字式万用表测量电压时，其测量值为（）A. 最大值B. 有效值C. 平均值D. 瞬时值答案：B12. 互感器的作用不包括（）A. 扩大测量范围B. 使测量仪表标准化C. 隔离高电压D. 提高测量精度答案：D13. 电流互感器二次侧严禁（）A. 开路B. 短路C. 接地D. 接电阻答案：A14. 电压互感器二次侧严禁（）A. 开路B. 短路C. 接地D. 接电容答案：B15. 兆欧表主要用于测量（）A. 电阻B. 电容C. 电感D. 绝缘电阻答案：D16. 测量接地电阻通常使用（）A. 兆欧表B. 接地电阻测试仪C. 万用表D. 钳形电流表答案：B17. 电能表的作用是测量（）A. 电功率B. 电能C. 电压D. 电流答案：B18. 感应式电能表属于（）仪表。

①资本与劳动力的边际产出总是为正 值，劳动力（或者资本）投入量不变 的情况下，资本（或者劳动力）的增 加将引起产出的增加
特征
②边际产量递减特性。当其他生产要素 固定不变时，随着某一要素投入量的增 加，其边际产量将逐渐减少
③生产函数具有非负性，总产出必 须是正值，且总产量是生产要素组 合的结果，单一要素的投入是不能 获得产出的
3. 规 模 报 酬
电工技术实验课程团队

5.1.1 生产函数
3. 规 模 报 酬
分别对公示5.3中的L与K求偏导数则有：
式5.4中， 表示劳动力对产出的弹性系数，表示在其他条件不变的情况下， 劳动力增加1%会使产出发生变化的百分比； 表示资本对产出的弹性系数， 表示在其他条件不变的情况下，资本增加1%会使产出发生变化的百分比。
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二、实验原理
这种测量三相总功率的“两表法”，不管三相 电路是否对称，都是适用的。但必须注意，在上述
证明过程中，应用了iA + iB + iC = 0 的条件，
三相三线是符合这个条件的，而三相四线制不对称 电路不符合这个条件，所以，这种测量三相总功率 的“两表法”只适用于三相三线制，不适用于三相 四线制不对称电路。
企业家主要根据市场预测，合理地配置各生产要素来从事生产经营活动， 以追求企业的利润最大化。
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5.1.1 生产函数
1. 生 产 函 数 的 定义
生产函数是指一定时期内生产要素的数量与某种组合与其所能产出的最 大产量之间存在的函数关系。生产函数的表达式如式5.1所示。 式5.1中的y表示总产出量，L，K，N，E分别表示投入到生产中的劳动、资 本、土地、企业家才能的数量。
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二瓦计法
P1 / W
P2 / W
41.93
42.03
52.97
55.31
0
45.54
-60.6 95.55 -116 64.6
41.93 94.03 245.9 63.16
七、实验结果分析
Y-Y（对称） Y-Y （A=4uf） Y-Y （A相开路） Y-Yo（ A=4uf） Y- ∆ （对称） Y- ∆（A相电容 ） Y- ∆（A相开路）
2. 三相四线制不对称连接时，三瓦计法测量所得 的总功率与二瓦计法测量所得的总功率不等。 因为此时中线有电流通过，不能用二瓦计法测 量电路的总功率。
3. 三相三线制不对称负载星形或三角形连接时， 三瓦计法测量所得的总功率与二瓦计法测量所 得的总功率基本。
实验结果分析
1.
三瓦计法测量功率会不会出现负值？为什么？
预习知识及要求 相关知识点 注意事项
实验相关知识
预习知识及要求
1. 预习三瓦计、二瓦计法测量功率的工作原理及其所含的物理意义。 2. 预习三瓦计、二瓦计法的测量方法和适用电路。
对称三相电路中的功率 三相电路功率的测量
相关知识点
注意事项
1. 测量时，严禁用身体的任何部位接触带电的金属裸露部分。 2. 严禁带电改接线路，改接线中时应断开电源，如电路中有电容负载，应在断开电源后，将电
三瓦法 PA + PB + PC / W
84.27 109.14 45.25 57.36 189.88 128.27 126.84
二瓦法 P1 + P2 / W
83.96 108.28 45.54 －18.67 189.58 129.9 127.76
八、实验结果分析 实验数据表明：在三相四线制不对称联接不能

第六章 电功率的测量
铁磁电动系测量机构
第六章 电功率的测量
二、电动系功率表
1.电动系功率表的结构及工作原理
电动系功率表原理电路
电动系功率表的符号
第六章 电功率的测量
2.功率表的量程及扩大
实际应用时，为了满足测量不同大小功率的需要，往往 需要扩大功率表的量程。功率表的功率量程主要由电流量 程和电压量程来决定。所以，功率量程的扩大也要通过电 流量程和电压量程的扩大来实现。
3 2 (Q1 Q2 )
3 (2UI sin )
2
3UI sin
第六章 电功率的测量
三、三表跨相法
适用范围：适用于电源电压对称，而负载对称或不 对称的情况。
测量结果：按三表跨相法接线，将三只功率表的读 数之和再除以 3 ，就得到三相电路的无功功率。
第六章 电功率的测量
采用三只单相功率表，每表都按一表跨相法的原则接 线，就是三表跨相法。
[例] D19－W型功率表的电流量程为5／10A，电压量程为150
／300 V，其功率量程有：
P1=5×150=750W P2=10×150=1500W 或P2′=5×300=1500W
P3=10×300=3000W 这里的功率是指负载的功率因数cosj＝1时的情况。而 感性或容性负载的 cosj <1 ，所以，上述量程是指最大
电动系测量机构的工作原理
第六章 电功率的测量
3.电动系仪表的特点
准确度高； 交直流两用，并且能测量非正弦电流的有效值； 能构成多种仪表，测量多种参数； 电动系功率表的标度尺刻度均匀； 仪表读数易受外磁场的影响； 本身消耗功率大； 过载能力小； 电动系电流表、电压表的标度尺刻度不均匀。
一、一表法

当转动力矩M与反作用力矩 Mf 相等时，即M＝Mf 时 仪表指针的偏转角α为
K1 I1 I 2 KI1 I 2 D
K1 I1 I 2 D
仪表的转动转矩 通入直流时，M=k1I1I2 通入交流时，
M=k1I1I2cos
i1和i2的 有效值 结论: 指针偏转的角度与两个电流 (对交流为有效值)的乘积成正比。 i1和i2之间 的相位差
功率表
功率表简介
功率表是电动系仪表，用于直流电路和交 流电路中测量电功率，其测量结构主要由固定 的电流线圈和可动的电压线圈组成，电流线圈 与负载串联，反映负载的电流；电压线圈与负 载并联，反映负载的电压。功率表有低功率因 数功率表和高功率因数功率表。
电动系仪表的结构
1. 结构 有两个线圈：
固定线圈和可
对于三相三线制， i A iB iC 0 代入上式得：
p12 p1 p2 uAi A uB iB uC iC pA pB pC p
式中： p12—由PW1、PW2二个功率表测出的瞬时功率之和； pΣ—三相总功率瞬时值。 两功率表对应的瞬时功率之和，等于三相总的瞬时功率。
动线圈。
可动线圈与 指针及空气阻尼 器的活塞都固定 在轴上。
功率表原理
这种电表测量机构的转动 力矩M与I1I2cosθ 有关﹐I1 为静圈电流，I2为动圈电流 ﹐θ 为两电流相量间夹角。 使负载电流I通过静圈﹐即 I1=I。将负载电压加于动圈 及与动圈串联的大电阻R上 ﹐则动圈中电流I2=U/R。 这样θ =φ ﹐而转动力矩 M=k*UIcosφ ﹐这反映了 功率P的大小。
实验室中用到两种型号的功率表： D34—W型功率表，属于低功率因数功率表， cosφ =0.2； D51型功率表，属于高功率因数功率表， cosφ =1。

电动式功率表的使用方法一、电动式功率表的结构及工作原理电动式功率表的结构如图2-1所示。

它的固定部分是由两个平行对称的线圈1组成，这两个线圈可以彼此串联或并联连接，从而可得到不同的量限。

可动部分主要有转轴和装在轴上的可动线圈2，指针3，空气阻尼器4，产生反抗力矩和将电流引入动圈的游线5组成。

电动式功率表的接线如图2-2所示，图中固定线圈串联在被测电路中，流过的电流就是负载电流，因此，这个线圈称为电流线圈。

可动线圈在表内串联一个电阻值很大的电阻R 后与负载电流并联，流过线圈的电流与负载的电压成正比，而且差不多与其相同，因而这个线圈称为电压线圈。

固定线圈产生的磁场与负载电流成正比，该磁场与可动线圈中的电流相互作用，使动圈产生一力矩，并带动指针转动。

在任一瞬间，转动力矩的大小总是与负载电流以及电压瞬时值的乘积成正比，但由于转动部分有机械惯性存在，因此偏转角决定于力矩的平均值，也就是电路的平均功率，即有功功率。

图2-1 电动式功率表的结构RI**负载图2-2 功率表的两种接线方式RI**负载(a)(b)由于电动式功率表是单向偏转，偏转方向与电流线圈和电压线圈中的电流方向有关。

为了使指针不反向偏转，通常把两个线圈的始端都标有“*”或“±”符号，习惯上称之为“同名端”或“发电机端”，接线时必须将有相同符号的端钮接在同一根电源线上。

当弄不清电源线在负载哪一边时，针指可能反转，这时只需将电压线圈端钮的接线对调一下，或将装在电压线圈中改换极性的开关转换一下即可。

图2-2（a ）和2-2（b ）的两种接线方式，都包含功率表本身的一部分损耗。

在图2-2（a ）的电流线圈中流过的电流显然是负载电流，但电压线圈两端电压却等于负载电压加上电流线圈的电压降，即在功率表的读数中多出了电流线圈的损耗。

因此，这种接法比较适用于负载电阻远大于电流线圈电阻（即电流小、电压高、功率小的负载）的测量。

如在日光灯实验中镇流器功率的测量，其电流线圈的损耗就要比负载的功率小得多，功率表的读数就基本上等于负载功率。

相电路实验实验报告一、实验目的1、深入理解三相交流电路中电源和负载的连接方式。

2、掌握三相电路中电压、电流的测量方法。

3、研究三相负载在不同连接方式下的工作特性。

二、实验原理1、三相电源三相电源由三个频率相同、幅值相等、相位互差 120°的正弦交流电源组成。

通常采用星形（Y 形）和三角形（△形）两种连接方式。

2、三相负载三相负载也有星形和三角形两种连接方式。

在星形连接中，负载的相电压等于电源的相电压，线电流等于相电流的√3 倍，且相位滞后相应的相电流 30°；在三角形连接中，负载的相电压等于电源的线电压，线电流等于相电流的√3 倍，且相位滞后相应的相电流 30°。

3、功率测量三相电路的功率测量可以通过两个功率表法或三个功率表法进行。

在对称三相电路中，两个功率表法就可以测量总功率；在不对称三相电路中，需要使用三个功率表法。

三、实验设备1、交流电源：提供三相交流电源，输出电压可调。

2、交流电压表：用于测量三相电路中的电压。

3、交流电流表：用于测量三相电路中的电流。

4、三相负载箱：包含星形和三角形连接的电阻、电感和电容负载。

5、功率表：用于测量三相电路的功率。

四、实验内容及步骤1、星形连接负载实验（1）按照电路图将三相电源、交流电压表、交流电流表和星形连接的负载连接好。

（2）接通电源，调节电源输出电压至额定值。

（3）测量负载的相电压、线电压、相电流和线电流，并记录数据。

2、三角形连接负载实验（1）重新按照电路图将负载连接成三角形。

（2）接通电源，调节电源输出电压至额定值。

（3）测量负载的相电压、线电压、相电流和线电流，并记录数据。

3、不对称负载实验（1）在星形连接负载中，故意使其中一相负载的电阻值与其他两相不同。

（2）接通电源，测量各相电压、电流，并记录数据。

4、功率测量实验（1）分别采用两个功率表法和三个功率表法测量对称和不对称负载情况下的总功率。

（2）记录功率表的读数，并计算总功率。

功率表测出的是功率平均值，两功率表平 均功率之和也等于三相总的平均功率。
P
1 T
T 0
(
pA
pB
pC
)dt
1 T
T
0 ( p1 p2 )dt
1
T
T
0 (uAC iA uBC iB )dt
U AC I A cos(U AC I A ) U BC IB cos(U BC IB )
P1 P2
三相功率表的结构，有二元件和三元件之分。 二元件适用于三相三线制，三元件适用于三 相四线制。
第五节 感应系电能表及电能的测量
利用固定的交流磁场与由该磁场在可动部 分的导体中所感应的电流之间的作用力而工作的 仪表称为感应系仪表。
电能表用于测量从电源送给负载的电能量。 它等于负载消耗的功率与时间乘积的积分，即
即可求得无功功率Q。
2. 用功率表测量单相交流功率 电动系功率表既可作为直流功率表，也可以
作为交流功率表。
磁电系仪表也可以作为功率表，但需与变换 器配合构成所谓变换式功率表。
三、三相功率的测量
三相有功功率可以用单相功率表，分别 测出各相功率，然后求其总和，即所谓三表法。
完全对称的三相制，也可以用一表法。 三相三线制，也可以用二表法。 三相无功功率可以采用间接法测量。
uAiA uBiB (iA iB )uC
对于三相三线制， iA iB iC 0
代入上式得：
p12 p1 p2 uAiA uBiB uC iC pA pB pC p
式中： p12—由PW1、PW2二个功率表测出的瞬时功率之和； pΣ—三相总功率瞬时值。 两功率表对应的瞬时功率之和，等于三相总的瞬时功率。
第三章 功率和电能的测量

《仪表测量（初级）》适用范围：__________ 出题教师：__________试卷满分 153 分，考试时间 60 分钟；书写要工整、清楚、标点符号使用正确。

一、判断题，以下各题只有对错两个选项(本大题满分37分,每小题.5分)1. 测量三相功率必须使用三个单相功率表。

2. 测量交流电压的有效值通常采用电磁系电流表并联在被测电路中来测量。

3. 电压表的灵敏度越高，即每伏欧姆数越小。

4. 电流互感器使用时次级不允许短路。

5. 测量直流电流时，电流表应该串联在被测电路中，电流应从"+"端流入。

6. 电压互感器使用时次级不允许开路。

7. 使用功率表时只要注意功率量程大于被测功率就不会烧坏功率表。

8. 钳形电流表实际上是电流表与互感器的组合，它只能测量交流。

9. 用万用表测量晶体管时，除了R×1挡以外，其余各挡都可以使用。

10. 指示仪表中，和偏转角成正比的力矩是反作用力矩。

11. 电流互感器使用时，二次绕组不允许安装熔断器。

12. 用万用表测量晶体管时除了R×1挡以外，其余各挡都可使用。

13. 测量交流功率时，交换电压端子两端的接线会使指针倒走。

14. 测量直流电压时，除了使电压表与被测电路并联外，还应使电压表的"+"端与被测电路的高电位端相连。

15. 功率表的测量机构采用电动系仪表。

16. 用万用表测量电阻时，读数的有效范围为中心值的0.1~10倍。

17. 凡是电磁系仪表都可以作为交、直流两用的仪表。

18. 感应系仪表只能测量某一固定频率的交流电能。

19. 交流电流表应与被测电路串联。

20. 兆欧表和被测设备之间的连接导线应用双股线连接。

21. "功率表的读数是电压有效值、电流有效值的乘积"这种说法是错误的。

22. 电磁系仪表具有刻度均匀的特点。

23. 电磁系测量机构的主要结构是固定的线圈、可动的磁铁。

24. 一般电动系仪表既可以测量交流电也可以测量直流电。

实验二三相电路功率的测量一．实验目的1．学会用功率表测量三相电路功率的方法；2．掌握功率表的接线和使用方法。

二．原理说明接法）1．三相四线制供电，负载星形联接（即Ｙ对于三相不对称负载，用三个单相功率表测量，测量电路如图9－1所示，三个单相功率表的读数为W1、W2、W3，则三相功率Ｐ＝W1＋W2＋W3，这种测量方法称为三瓦特表法；对于三相对称负载，用一个单相功率表测量即可，若功率表的读数为W，则三相功率Ｐ＝3W，称为一瓦特表法。

2．三相三线制供电三相三线制供电系统中，不论三相负载是否对称，也不论负载是‘Ｙ’接还是‘Δ’接，都可用二瓦特表法测量三相负载的有功功率。

测量电路如图9—２所示，若两个功率表的读数为W1、W2，则三相功率P＝W1 + W2＝U1I1cos (30°-φ)+ U1I1sin (30°+φ),其中φ为负载的阻抗角（即功率因数角），两个功率表的读数与φ有下列关系：（1）当负载为纯电阻，φ＝0，W1＝W2，即两个功率表读数相等；（2）当负载功率因数cosφ＝ 0.5 ，φ＝±60°，将有一个功率表的读数为零；（3）当负载功率因数cosφ＜ 0.5 ，|φ|＞60°，则有一个功率表的读数为负值，该功率表指针将反方向偏转，这时应将功率表电流线圈的两个端子调换（不能调换电压线圈端子），而读数应记为负值。

对于数字式功率表将出现负读数。

3．测量三相对称负载的无功功率对于三相三线制供电的三相对称负载，可用一瓦特表法测得三相负载的总无功功率Ｑ，测试电路如图9—3所示。

功率表读数W＝U1I1sinφ，其中φ为负载的阻抗角，则三相负载的无功功率Q＝3W。

三．实验设备1．交流电压表、电流表、功率表2．三相调压输出电源3．EEL—17B组件（含220V／40Ｗ灯组9只、电容）或EEL—55组件、EEL —60组件（选配）四．实验内容接法）的三相功率1．三相四线制供电，测量负载星形联接（即Ｙ（1）用一瓦特表法测定三相对称负载三相功率，实验电路如图9－4所示，线路中的电流表和电压表用以监视三相电流和电压，不要超过功率表电压和电流的量程。