Двухполюсник в цепи синусоидального тока

Измерение мощности ваттметром

Выражение мощности в комплексной форме записи

Пусть задан некоторый комплекс

.

Под комплексом, сопряженным с будем понимать

.

Напряжение на некотором участке цепи обозначим через, ток по этому участку обозначим. Угол между напряжением и током. Умножим комплекс напряжения на сопряженный комплекс тока и обозначим полученный комплекс через:

(70)

Таким образом

(71)

Измерение мощности производят обычно с помощью ваттме ра электродинамической системы, в котором имеются две катушки – неподвижная и подвижная.

Подвижная катушка, выполненная из очень тонкого провода, имеет практически чисто активное сопротивление и является параллельной обмоткой ваттметра. Ее включают параллельно участку цепи, на котором производится измерение, подобно вольтметру и называют обмоткой напряжения. Жестко скрепленная со стрелкой, она может вращаться в магнитном поле, создаваемом неподвижной катушкой.

Неподвижная катушка, выполненная из довольно толстого провода, имеет очень малое сопротивление и является последовательной обмоткой ваттметра. Она включается в цепь последовательно, подобно амперметру и называется токовой обмоткой.

Рис. 42. Обмотки ваттметра.

Для создания вращающего момента начало обмотки напряжения и начало токовой обмотки, помеченные звездочками, соединяют внешней перемычкой (рис.42). Схема включения ваттметра показана на рис.43.

Рис.43. Схема включения ваттметра.

На рис.44 изображен пассивный двухполюсник, подключенный к источнику ЭДС.

Рис.44. Двухполюсник.

Входное сопротивление двухполюсника

(72)

В общем случае

(73)

Если, то входное сопротивление имеет индуктивный характер, при – емкостной и при – чисто активный.

Входная проводимость.

(74)

Входное сопротивление можно определить либо расчетным путем, если известна схема внутренних соединений двухполюсника и значения сопротивлений, либо опытным путем.

При опытном определении собирают схему (рис.45)

Рис.45. схема для определения входного сопротивления.

Амперметром измеряют ток, вольтметром – напряжение = на входе двухполюсника. Ваттметр измеряет. Деление на дает:

; (75)

По находят и затем

; (76)

Так как косинус функция четная, т.е. =, то необходим еще один опят для определения знака. Параллельно двухполюснику через ключ К подключают конденсатор небольшой емкости С.

Если показания амперметра при замыкании ключа станет меньше, то и входное сопротивление имеет индуктивный характер (рис. 45б). Если показание амперметра при замыкании ключа станет больше, то и входное сопротивление имеет емкостной характер (рис. 45в).

Дата добавления: 2014-01-07