用万用表测功率因数和有功功率

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用万用表测功率因数和有功功率
  万用表是不能直接测感性负载的功率因数和有功功率的。下面以日光灯为例，介绍另取一个纯电阻，就可用万用表测感性负载的功率因数和有功功率，方法简单易行。



      用一灯泡与日光灯并联，如图１所示。图中Ｒ１是灯泡电阻（纯电阻）；Ｒ２是镇流器的直流电阻与日光灯灯管的等效电阻之和，也是纯电阻；Ｌ是镇流器的电感。用万用表交流电流挡分别测出灯泡支路电流ｉ1、日光灯支路电流ｉ2以及总电流ｉ，由于ｉ1与电压Ｕ同相，ｉ2滞后电压Ｕ一个电角度φ，ｉ是ｉ1与ｉ2的向量和，因此可画出向量图如图２所示。
    由电工学的知识可知，日光灯有功功率Ｐ＝ＵＩ2ｃｏｓφ……（１），式中ｃｏｓφ就是要测的功率因数。
    再运用平面几何知识，有Ｉ2＝Ｉ12＋Ｉ22－２Ｉ1Ｉ2ｃｏｓθ和ｃｏｓθ＝－ｃｏｓφ，因此得到ｃｏｓφ＝（Ｉ22－Ｉ12－Ｉ22）／２Ｉ1Ｉ2……（２）。（２）式中Ｉ、Ｉ１、Ｉ２均为已知，故可求得ｃｏｓφ。再测出电压Ｕ，代入（１）式，便可求出有功功率Ｐ。
    实例：要测一个４０Ｗ日光灯的ｃｏｓφ和Ｐ，用一４０Ｗ灯泡与其并联后加上市电，测得Ｉ1＝０．１８Ａ，Ｉ2＝０．３６Ａ，Ｉ＝０．４９Ａ，Ｕ＝２２０Ｖ。于是由（２）式求得ｃｏｓφ＝（０．４９2－０．１８2－０．３６2）／２×０．１８×０．３６＝０．６０３，由（１）式求得Ｐ＝２２０×０．３６×０．６０３＝４７．８Ｗ。