Lucrare de laborator nr. 4.
STUDIUL OFICIULUI. MĂSURARE.
Scopul lucrării: studiul principiului muncii wattmetrului și metodele de utilizare a acestuia.
Instrumente și accesorii: latre, voltmetru, ampermetru, reostat, bobină cu miez de fier, wattmetru.
Pentru a măsura puterea în circuitul DC, nu este necesar un dispozitiv de măsurare special, deoarece puterea sa, exprimată prin formula, poate fi ușor calculată din valorile cititorului de voltmetru și ampermetru.
În circuitul de curent alternativ conform formulei, puterea depinde nu numai de tensiune și curent, ci și de schimbul de fază între ele. Prin urmare, pentru a măsura puterea în circuitul de curent alternativ, se utilizează un instrument special - un wattmetru.
Luați în considerare dispozitivul și principiul funcționării unui wattmetru
În wattmetrul electrodynamic există două bobine de interacțiune: mobile și fixe. Staționare bobina de înfășurare are o impedanță scăzută și în serie cu sarcina, iar bobina mobilă cu multe spire de sârmă subțire, și este prevăzut cu o rezistență suplimentară în paralel cu sarcina (figura 1). Curentul bobinei fixe este determinat de rezistența la sarcină. Curentul în bobina în mișcare este proporțional cu tensiunea la bornele receptorului și coincide cu el în fază,
unde este rezistența bobinei mobile.
Prin urmare, cuplul care acționează pe bobina mobilă este proporțională cu produsul de curent în bobina staționară în tensiunea la bornele receptorului, t. E. Valoarea puterii instantanee, iar unghiul de deviere al dispozitivului mobil al sistemului este proporțional cu valoarea medie a cuplului, prin urmare, este proporțională cu puterea medie consumată de receptor ( de sarcină).
Pentru a determina un wattmetru constant, este necesar să se includă în circuitul AC un receptor care să conțină o rezistență activă (lămpi cu incandescență, reostate). Apoi, schimbarea de fază între tensiunea la bornele receptorului și curent va fi zero, adică, deoarece. În acest caz, constanta de wattmetru este determinată de formula:
unde - citirile voltmetrului în volți; - citirea voltmetrului în amperi; - numărul diviziunilor de scală ale instrumentului de măsurare a puterii.
Măsurarea domeniului de măsurare a contorului.
Cuplul care acționează asupra bobinei mobile a wattmetrului este proporțional, deoarece momentul va fi proporțional cu produsul
unde este curentul în bobina în mișcare.
Pentru a prelungi limita de măsurare a wattmetrului cu un factor, este necesar să se mărească constanta de wattmetru cu un factor, adică este necesar să se reducă curentul în bobina în mișcare la o tensiune constantă cu tensiune constantă. În consecință, în acest caz, valoarea cuplului va scădea cu un factor și, în consecință, citirea wattmetrului va fi mai mică pentru aceeași valoare a produsului, echivalentă cu o creștere a constantei de wattmetru cu un factor. Pentru a reduce puterea curentului la un moment dat, este necesar să crească rezistența bobinei în mișcare o dată prin atașarea unei serii de rezistență suplimentară la aceasta. Rezistența suplimentară se calculează cu formula:
unde este rezistența suplimentară; - rezistența bobinei mobile; - un număr care arată de câte ori se mărește constanta de wattmetru.
Astfel, pentru a mări constanta wattmetru la un moment dat, este necesar să se mărească rezistența lanțului bobinelor în mișcare cu un factor de timp.
Măsurarea receptorului și calcularea inductanței acestuia.
Dacă receptorul conține în plus față de rezistența activă și reactiv, de exemplu, inductanța, atunci între puterea curentă în receptor și tensiunea la bornele, există o schimbare de fază. Din formula de putere medie este ușor de determinat sau receptorul.
unde - citirea valmetrului (putere activă);
Cunoscând schimbarea de fază, este posibil să determinăm rezistența inductivă. Inductanța poate fi determinată de formula:
1. Determinarea wattmetrului constant.
Asamblați circuitul din figura 1. După verificarea circuitului și pornirea acestuia, se obține faptul că indicatorul dispozitivului de măsură deviază de un număr întreg de diviziuni (). Înregistrați valorile voltmetrului și ampermetrului. Apoi calculați constanta de wattmetru utilizând următoarea formulă:
Înregistrați experiența din Tabelul 1.