Измерение мощности постоянного тока и активной мощности однофазного переменного тока
Методика определения мощности, выделяющейся на участке цепи при протекании через него постоянного тока, используемые величины и их расчет. Измерение активной мощности однофазного переменного тока. Применение электродинамических стрелочных приборов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.02.2013 |
| Размер файла | 373,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Измерение мощности постоянного тока и активной мощности однофазного переменного тока
Измерение мощности в цепях постоянного тока
Величина непосредственно измеряемая. Единица измерения в системе СИ - Ватт [Вт].
Рис. 1. Электродинамический стрелочный прибор
Активная мощность, которая выделяется на участке цепи постоянного тока, может быть оценена в результате измерения количества тепла, выделяемого этим участком цепи. Прямые колориметрические измерения оказываются длительными и трудоемкими, поэтому для измерения мощности используют ее зависимость от величин тока и напряжения:
P = I хU.
Используя эту формулу, можно рассчитать мощность, выделяющуюся на участке цепи при протекании через него постоянного тока, предварительно измерив величину тока амперметром и с помощью вольтметра определив падение напряжения на этом участке цепи.
Измерение активной мощности однофазного переменного тока
Активная мощность в однофазной цепи переменного тока измеряется путем включения электродинамического ваттметра в соответствии с рис. 1. В общем случае через катушки электродинамического измерителя будут протекать токи, имеющие фазовый сдвиг ц
вследствие чего мгновенное значение вращающего момента не будет постоянным во времени:
Из-за собственного момента инерции подвижная рамка прибора повернется на угол б, пропорциональный среднему значению вращающего момента M
где - действующие значения токов соответственно. Поскольку , угол поворота подвижной катушки б, указываемый стрелкой прибора, оказывается пропорциональным активной мощности P в исследуемой цепи, определяемой выражением P = UI1cos?.
Почему для измерения мощности широко применяют электродинамические стрелочные приборы, а не комбинацию двух приборов - вольтметра и амперметра.
Электродинамический стрелочный ваттметр
В цепях постоянного тока для измерения мощности широко применяются электродинамические стрелочные приборы. Прибор (рис. 1) содержит две катушки - неподвижную (1), выполненную из медного обмоточного провода большого сечения с общим числом витков сопротивление которой можно считать пренебрежимо малым, и подвижную (2) из витков тонкого провода с сопротивлением r. Подвижная катушка выполняется в виде прямоугольной рамки со сторонами a и b и к ней прикрепляется стрелка прибора (3). При протекании тока через неподвижную катушку в ней создается магнитный поток Ц, пронизывающий витки подвижной катушки. Если через подвижную катушку будет протекать ток , то к каждой стороне b рамки будет приложена сила Ампера (1.1), возникнет вращающий момент (1.2) и рамка повернется на угол, определяемый рассмотренным ранее условием равенства моментов сил
где - удельный момент противодействия пружины (4), a - момент, создаваемый в результате взаимодействия магнитного потока Ц и рамки с током:
где W - электромагнитная энергия двух контуров - катушек с токами и , имеющих собственные индуктивности , и взаимную индуктивность :
Поскольку собственные индуктивности катушек не зависят от их взаимного положения,
Отметим, что множитель определяется формой катушек и их взаимным положением. Для того, чтобы шкала прибора была линейной, стремятся обеспечить выполнение условия Необходимо учитывать важную особенность применения приборов такого типа: они могут работать как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока.
Включив электродинамический измеритель в цепь постоянного тока так, как это показано на рис. 2, можно обеспечить измерение мощности P, выделяющейся на сопротивлении нагрузки R при протекании через него тока I. Точками на схеме отмечены начальные выводы обмоток катушек - подвижной, имеющей сопротивление , и неподвижной, имеющей сопротивление . Такое соединение катушек обеспечивает отклонение стрелки измерителя в правильном направлении.
Поскольку , то
где k - коэффициент пропорциональности, а - добавочное сопротивление.
Рис. 2. Схема подключения электродинамического измерителя для измерения мощности
Литература
электродинамический мощность переменный однофазный
1. Бурый Е.В., Енин В.Н. Методы и средства измерения электрических величин в электротехнике. - М.; издатель(и) - МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. - электронное издание. http://wwwcdl.bmstu.ru/rl4/Measurements.pdf.
2. Интернет.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Аналитические выражения как основа методов измерений мощности и энергии в цепях постоянного и однофазного тока. Характеристика и устройство приборов, использование электродинамических и ферродинамических механизмов. Измерение энергии в трехфазных цепях.
курсовая работа [883,3 K], добавлен 10.05.2012Измерение активной и реактивной мощности в сети переменного тока: формирование исходных данных для разработки МВИ, выбор методов и средств. Проект документа и основные требования к точности измерений, государственная система обеспечения их единства.
курсовая работа [44,8 K], добавлен 25.11.2011Исследование процессов, происходящих в простейших электрических цепях переменного тока, содержащих последовательное соединение активных и индуктивных сопротивлений. Измерение общей силы тока, активной и реактивной мощности; векторная диаграмма напряжений.
лабораторная работа [79,2 K], добавлен 11.05.2013Напряжение, ток, мощность, энергия как основные электрические величины. Способы измерения постоянного и переменного напряжения, мощности в трехфазных цепях, активной и реактивной энергии. Общая характеристика электросветоловушек для борьбы с насекомыми.
контрольная работа [2,2 M], добавлен 19.07.2011Электрические цепи постоянного тока. Электромагнетизм. Однофазные и трехфазные цепи переменного тока. Электрические машины постоянного и переменного тока. Методические рекомендации по выполнению контрольных работ "Расчет линейных цепей постоянного тока".
методичка [658,2 K], добавлен 06.03.2015Однофазные и трехфазные цепи переменного тока. Индуктивное и полное сопротивление. Определение активная, реактивной и полной мощности цепи. Фазные и линейные токи, их равенство при соединении звездой. Определение величины тока в нейтральном проводе.
контрольная работа [30,8 K], добавлен 23.09.2011Сила тока в резисторе. Действующее значение силы переменного тока в цепи. График зависимости мгновенной мощности тока от времени. Действующее значение силы переменного гармонического тока и напряжения. Сопротивление элементов электрической цепи.
презентация [718,6 K], добавлен 21.04.2013Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, определение токов во всех ветвях методов контурных токов, наложения, свертывания. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Анализ электрического состояния линейных цепей переменного тока.
курсовая работа [351,4 K], добавлен 10.05.2013Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Уравнения по законам Кирхгофа для определения токов в ветвях. Уравнение баланса мощностей и проверка его подстановкой числовых значений. Расчет электрической цепи однофазного переменного тока.
контрольная работа [154,6 K], добавлен 31.08.2012Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним или несколькими источниками энергии и разветвленной цепи синусоидального переменного тока. Построение векторной диаграммы по значениям токов и напряжений. Расчет трехфазной цепи переменного тока.
контрольная работа [287,5 K], добавлен 14.11.2010Исследование основных особенностей электромагнитных процессов в цепях переменного тока. Характеристика электрических однофазных цепей синусоидального тока. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Составление полной системы уравнений Кирхгофа.
реферат [122,8 K], добавлен 27.07.2013Расчет параметров цепи постоянного тока методом уравнений Кирхгофа, и узловых напряжений. Расчет баланса мощностей. Построение потенциальной диаграммы. Сравнение результатов вычислений. Расчет параметров цепи переменного тока методом комплексных амплитуд.
курсовая работа [682,1 K], добавлен 14.04.2015Особая точность электродинамических приборов, их разновидности и применение для определения тока и напряжения в цепях переменного и постоянного тока. Принцип действия ваттметра, устройство магнитоэлектрического логометра, их распространение и применение.
реферат [511,9 K], добавлен 25.11.2010Расчет значений тока во всех ветвях сложной цепи постоянного тока при помощи непосредственного применения законов Кирхгофа и метода контурных токов. Составление баланса мощности. Моделирование заданной электрической цепи с помощью Electronics Workbench.
контрольная работа [32,6 K], добавлен 27.04.2013Определение абсолютной, относительной и приведенной погрешностей. Компенсаторы постоянного тока, их назначение и принцип работы. Измерение мощности ваттметрами с применением измерительных трансформаторов тока и напряжения в однофазных и трехфазных цепях.
контрольная работа [766,5 K], добавлен 08.01.2011Основные источники и схемы постоянного оперативного тока. Принципиальная схема распределительной сети постоянного тока. Контроль изоляции сети постоянного тока. Источники и схемы переменного оперативного тока. Схемы и обмотки токового блока питания.
научная работа [328,8 K], добавлен 20.11.2015Линейные цепи постоянного тока, вычисление в них тока и падения напряжения, сопротивления. Понятие и закономерности распространения тока в цепях переменного тока. Расчет цепей символическим методом, реактивные элементы электрической цепи и их анализ.
методичка [403,7 K], добавлен 24.10.2012Основные элементы и характеристики электрических цепей постоянного тока. Методы расчета электрических цепей. Схемы замещения источников энергии. Расчет сложных электрических цепей на основании законов Кирхгофа. Определение мощности источника тока.
презентация [485,2 K], добавлен 17.04.2019Определение мощности потребителей. Составление схемы замещения прямой последовательности. Определение тока однофазного короткого замыкания. Выбор изоляторов, измерительных трансформаторов. Расчет сопротивлений и тока трехфазного короткого замыкания.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 09.08.2015Основные законы и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Установившийся режим линейной электрической цепи, питаемой от источников синусоидальных ЭДС и токов. Трехфазная система с нагрузкой.
курсовая работа [777,7 K], добавлен 15.04.2010
