ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ И МОЩНОСТИ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

Учебная цель работы:

1.Практически изучить устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической системы.

2. Получить практические навыки в определение цены деления электроизмерительных приборов и измерение электрических величин.

3. Научиться пользоваться электроизмерительными приборами.

Время – 2 часа.

Количество учащихся, выполняющих работу, - 3 человека.

Материальное обеспечение:

1. Многопредельные лабораторные измерительные приборы (вольтметр, амперметр, ваттметр).

2. Технические измерительные приборы магнитоэлектрической системы (разобранные или стенд приборов).

3. Ламповые реостаты (нагрузка).

4. Источник постоянного тока (выпрямитель или аккумулятор).

5. Соединительные провода.

Теоретические сведения.

Величина, характеризующая скорость, с которой происходит преобразование электрической энергии на данном участке цепи в другие виды энергии, называется мощностью тока.

Мощность вычисляется как отношение работы электрического тока ко времени, за которое эта работа была выполнена

,

но

,

поэтому

.

Мощность постоянного электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока, проходящего по нему.

В системе СИ единицей мощности является Вт = . Более крупной единицей мощности является 1 киловатт (1 кВт) – 1 кВт = 1000 Вт. Киловатт и л. с. (лошадиная сила – внесистемная единица) связаны следующими отношениями:

1 кВт = 1,36 л.с.; 1 л.с. = 0,736 кВт.

Если включить в цепь постоянного тока амперметр и вольтметр и снять их показания, то, перемножив эти величины, мы узнаем мощность на данном участке цепи. Измерение мощности производится также с помощью специального прибора – ваттметра, в устройстве которого сочетаются принципы амперметра и вольтметра.

Для измерения активной мощности применяются электродинамические, ферродинамические и индукционные ваттметры.

Неподвижная катушка ваттметра включается последовательно с приемником энергии и называется последовательной (токовой) обмоткой или последовательной цепью ваттметра, а подвижная катушка с добавочным сопротивлением включается параллельно приемнику и называется параллельной цепью или параллельной обмоткой ваттметра.

Лабораторные электродинамические ваттметры обычно имеют несколько пределов измерения по току и напряжению.

Наибольшее распространение получили ваттметры на два предела измерения по току.

Постоянная ваттметра (или цена деления ваттметра) определяется по формуле:

,

где U_H и I_H - номинальные значения напряжения и тока, а  - полное число делений шкалы.

Мощность P, показываемая ваттметром, определяется как произведение постоянной ваттметра  на число делений , отсчитанных на шкале при данном измерении

Так как отклонение стрелки ваттметра зависит от взаимного направления токов в его последовательной и параллельной цепи, то для правильного включения ваттметра в цепь один зажим последовательной и один зажим параллельной цепей отмечают особым знаком *.

Эти зажимы называют генераторными.