La potenza viene solitamente misurata utilizzando un wattmetro di un sistema elettrodinamico, in cui sono presenti due bobine: una fissa e una mobile.

Una bobina mobile, costituita da un filo molto sottile, ha una resistenza praticamente pura ed è chiamata avvolgimento parallelo. È collegato in parallelo con una sezione del circuito, come un voltmetro. Fissato rigidamente alla freccia (puntatore), può ruotare nel campo magnetico creato dalla bobina fissa.

Una bobina fissa fatta di filo piuttosto spesso ha pochissima resistenza attiva ed è chiamata avvolgimento in serie. È collegato al circuito in serie, come un amperometro.

Sul schema elettrico Il wattmetro è rappresentato come mostrato in Fig. 3.22. Una coppia di estremità (solitamente orizzontale nella figura) appartiene all'avvolgimento in serie, l'altra coppia di estremità (verticale nella figura) appartiene all'avvolgimento parallelo. Alle estremità dei morsetti di avvolgimento con lo stesso nome (ad esempio, all'inizio degli avvolgimenti), è consuetudine mettere dei punti.

La coppia del wattmetro, e quindi le sue letture, è proporzionale alla parte reale del prodotto della tensione complessa sull'avvolgimento parallelo del wattmetro e il complesso coniugato della corrente che scorre all'estremità della serie (corrente) dell'avvolgimento di il wattmetro e dotato di un punto:

La tensione sull'avvolgimento parallelo è presa uguale alla differenza di potenziale tra la sua estremità, che ha un punto (punto a), e la sua estremità, che non ha un punto (punto). Si presume che la corrente fluisca nell'estremità dell'avvolgimento della serie, che ha un punto.

Il prezzo di divisione di un wattmetro è determinato come quoziente del prodotto della tensione nominale e della corrente nominale (indicata sul lato anteriore dell'apparecchio) diviso per il numero di divisioni della scala.

Esempio 41. La tensione nominale del wattmetro è 120 V. La corrente nominale è 5 A. La scala ha 150 divisioni. Determina il valore di divisione del wattmetro.

Soluzione. La divisione del prezzo del wattmetro è uguale a

Per la misurazione della potenza del circuito diretto corrente continua viene utilizzato il wattmetro. Una bobina in serie fissa o bobina di corrente di un wattmetro è collegata in serie ai ricevitori. energia elettrica. Una bobina mobile parallela o di tensione collegata in serie con una resistenza aggiuntiva forma un circuito parallelo del wattmetro, che è collegato in parallelo con i ricevitori di energia.

Angolo di rotazione della parte mobile del wattmetro:

α = k2IIu = k2U/Ru

dove I - corrente della bobina in serie; I e - la corrente della bobina parallela del wattmetro.

Riso. 1. Schema del dispositivo e connessioni del wattmetro

Poiché, a seguito dell'applicazione di una resistenza aggiuntiva, il circuito parallelo del wattmetro è praticamente resistenza costante ru, allora α = (k2/Ru)IU = k2IU = k3P

Pertanto, dall'angolo di rotazione della parte mobile del wattmetro, si può giudicare la potenza del circuito.

La scala del wattmetro è uniforme. Quando si lavora con un wattmetro, è necessario tenere presente che un cambiamento nella direzione della corrente in una delle bobine provoca un cambiamento nella direzione della coppia e nel senso di rotazione della bobina mobile, e poiché la scala di il wattmetro è solitamente reso unilaterale, cioè le divisioni della scala si trovano da zero a destra, quindi se la direzione della corrente in una delle bobine, sarà impossibile determinare il valore misurato usando un wattmetro.

Per questi motivi bisogna sempre distinguere tra i morsetti del wattmetro. Il terminale dell'avvolgimento seriale collegato alla fonte di alimentazione è chiamato terminale del generatore ed è contrassegnato sugli strumenti e sugli schemi con un asterisco. Un terminale del circuito derivato collegato a un filo collegato a una bobina in serie è anche chiamato terminale del generatore ed è contrassegnato da un asterisco.

Pertanto, con il corretto circuito di commutazione del wattmetro, le correnti nelle bobine del wattmetro vengono dirette dai morsetti del generatore a quelli non del generatore. Ci possono essere due schemi per accendere il wattmetro (vedi Fig. 2 e Fig. 3).

Riso. 2. Schema corretto accendendo il wattmetro

Riso. 3. Il circuito corretto per l'accensione del wattmetro

Nel diagramma riportato in Fig. 2, la corrente dell'avvolgimento in serie del wattmetro è uguale alla corrente dei ricevitori di energia la cui potenza viene misurata e il circuito parallelo del wattmetro è eccitato U "maggiore della tensione dei ricevitori per la quantità di caduta di tensione nella bobina della serie. Pertanto, Pv \u003d IU" \u003d I (U + U1 ) = IU = IU1, ovvero la potenza misurata dal wattmetro è uguale alla potenza dei ricevitori di energia da misurare e alla potenza della serie avvolgimento del wattmetro.

Nel diagramma riportato in Fig. 3, la tensione sul circuito in parallelo del wattmetro è uguale alla tensione sui ricevitori e la corrente nell'avvolgimento in serie è maggiore della corrente consumata dal ricevitore dalla quantità di corrente nel circuito in parallelo del wattmetro. Pertanto, P in \u003d U (I + Iu) \u003d UI + UIu, ovvero la potenza misurata dal wattmetro è uguale alla potenza dei ricevitori di energia da misurare e alla potenza del circuito parallelo del wattmetro.

Per misure in cui si può trascurare la potenza degli avvolgimenti del wattmetro, è preferibile utilizzare il circuito mostrato in Fig. 2, poiché solitamente la potenza dell'avvolgimento in serie è inferiore a quella dell'avvolgimento parallelo, e quindi le letture del wattmetro saranno più accurate.

Per misurazioni accurate, è necessario introdurre delle correzioni nelle letture del wattmetro, per la potenza del suo avvolgimento, e in tali casi si può consigliare il circuito di Fig. 3, poiché la correzione è facilmente calcolabile utilizzando la formula U 2 / Ru, dove Ru è solitamente noto e la correzione rimane invariata a valori diversi corrente se U è costante.

Quando si accende il wattmetro secondo il circuito di Fig. 2, i potenziali delle estremità delle bobine differiscono solo per la quantità di caduta di tensione nella bobina mobile, poiché i terminali del generatore delle bobine sono collegati tra loro. La caduta di tensione nella bobina mobile è trascurabile rispetto alla tensione ai capi del circuito in parallelo, poiché la resistenza di questa bobina è trascurabile rispetto alla resistenza del circuito in parallelo.

Riso. 4. Circuito di commutazione del wattmetro errato

Sulla fig. 4 mostra un circuito errato per collegare un circuito in parallelo di un wattmetro. Qui, i terminali del generatore delle bobine sono collegati attraverso una resistenza aggiuntiva, per cui la differenza di potenziale tra le estremità delle bobine è uguale alla tensione del circuito (a volte molto significativa 240 - 600 V), e poiché il fisso e le bobine mobili sono molto vicine l'una all'altra, condizioni favorevoli per la rottura dell'isolamento della bobina. Inoltre, si osserverà l'interazione elettrostatica tra bobine aventi potenziali molto diversi, che possono causare un errore aggiuntivo durante la misurazione della potenza in un circuito elettrico.

Se la corrente di carico è maggiore corrente ammissibile wattmetro, quindi la bobina di corrente del wattmetro viene attivata tramite un trasformatore di corrente di misurazione (Fig. 1, a).

Riso. 1. Schemi per includere un wattmetro in un circuito corrente alternata con una grande corrente (a) e in una rete ad alta tensione (b).

Quando si sceglie un trasformatore di corrente, è necessario assicurarsi che la corrente primaria nominale del trasformatore I 1i sia uguale o superiore alla corrente misurata nella rete.

Ad esempio, se il valore della corrente nel carico raggiunge 20 A, è possibile prendere un trasformatore di corrente progettato per una corrente nominale primaria di 20 A con un rapporto di trasformazione della corrente nominale Kn1 = I 1i / I 2i = 20/5 = 4.

Se, in questo caso, la tensione nel circuito di misura è inferiore a quella consentita dal wattmetro, la bobina di tensione è collegata direttamente alla tensione di carico. L'inizio della bobina di tensione con un ponticello / è collegato all'inizio della bobina di corrente. È inoltre necessario installare il ponticello 2 (l'inizio della bobina è collegato alla rete). L'estremità della bobina di tensione è collegata a un altro terminale di rete.

Per determinare la potenza effettiva nel circuito misurato, è necessario moltiplicare la lettura del wattmetro per il rapporto di trasformazione nominale del trasformatore di corrente: P = Pw x Kn 1 = Pw x 4

Se la corrente nella rete può superare i 20 A, dovresti scegliere un trasformatore di corrente con un primario corrente nominale 50 A, mentre Kn 1 = 50/5 = 10.

In questo caso, per determinare il valore della potenza, le letture del wattmetro devono essere moltiplicate per 10.

Dall'espressione per la potenza in corrente continua P = IU si può vedere che può essere misurata utilizzando un amperometro e un voltmetro con un metodo indiretto. Tuttavia, in questo caso, è necessario eseguire letture simultanee su due strumenti e calcoli che complicano le misurazioni e ne riducono l'accuratezza.

Per misurare la potenza nei circuiti a corrente alternata continua e monofase, vengono utilizzati dispositivi chiamati wattmetri, per i quali vengono utilizzati meccanismi di misura elettrodinamici e ferrodinamici.

I wattmetri elettrodinamici sono prodotti sotto forma di strumenti portatili di classi di alta precisione (0,1 - 0,5) e vengono utilizzati per misurazioni accurate della potenza in corrente continua e alternata a frequenze industriali e elevate (fino a 5000 Hz). I wattmetri ferrodinamici si trovano più spesso sotto forma di strumenti a pannello con una classe di precisione relativamente bassa (1,5 - 2,5).

Tali wattmetri sono utilizzati principalmente su corrente alternata di frequenza industriale. In corrente continua presentano un errore significativo dovuto all'isteresi dei nuclei.

Per la misurazione della potenza attivata alte frequenze vengono utilizzati wattmetri termoelettrici ed elettronici, che sono un meccanismo di misura magnetoelettrico dotato di un convertitore da potenza attiva a cc. Nel convertitore di potenza si esegue l'operazione di moltiplicazione ui = p e si ottiene il segnale in uscita, in funzione del prodotto ui, ovvero della potenza.

Sulla fig. 2a mostra la possibilità di utilizzare un meccanismo di misura elettrodinamico per costruire un wattmetro e misurare la potenza.

Riso. 2. Schema di accensione del wattmetro (a) e del diagramma vettoriale (b)

La bobina fissa 1, collegata in serie al circuito di carico, è chiamata circuito seriale del wattmetro, la bobina mobile 2 (con un resistore aggiuntivo), collegata in parallelo al carico, è chiamata circuito in parallelo.

Per un wattmetro CC:

Considera il funzionamento di un wattmetro elettrodinamico in corrente alternata. Diagramma vettoriale fig. 2b è costruito per carattere induttivo carichi. Il vettore di corrente Iu ​​del circuito parallelo è in ritardo rispetto al vettore U di un angolo γ a causa di una certa induttanza della bobina mobile.

Da questa espressione consegue che il wattmetro misura correttamente la potenza solo in due casi: a γ = 0 e γ = φ.

La condizione γ = 0 può essere raggiunta creando una risonanza di tensione in un circuito parallelo, ad esempio accendendo un condensatore C di capacità adeguata, come mostrato dalla linea tratteggiata in Fig. 1, a. Tuttavia, la risonanza di tensione sarà solo a una determinata frequenza specifica. Al variare della frequenza, la condizione γ = 0 viene violata. Quando γ non è uguale a 0, il wattmetro misura la potenza con un errore βy, che è chiamato errore angolare.

Con un piccolo valore dell'angolo γ (γ di solito non è superiore a 40 - 50 "), l'errore relativo

Ad angoli φ prossimi a 90°, l'errore angolare può raggiungere valori elevati.

Il secondo, specifico, errore dei wattmetri è l'errore dovuto al consumo di energia delle sue bobine.

Quando si misura la potenza consumata dal carico, sono possibili due schemi per l'accensione del wattmetro, che differiscono per l'inclusione del suo circuito parallelo (Fig. 3).

Riso. 3. Schemi per l'accensione di un avvolgimento parallelo di un wattmetro

Se non prendiamo in considerazione gli sfasamenti tra correnti e tensioni nelle bobine e consideriamo il carico H come puramente attivo, gli errori β(a) e β(b), dovuti alla potenza assorbita dalle bobine del wattmetro, per il circuiti di Fig. 3, a e b:

dove Pi e Pu sono, rispettivamente, la potenza consumata dai circuiti in serie e in parallelo del wattmetro.

Dalle formule per β(a) e β(b) si può vedere che gli errori possono avere valori evidenti solo quando si misura la potenza in circuiti a bassa potenza, cioè quando Pi e Pu sono commisurati a Рn.

Se si cambia il segno di una sola delle correnti, la direzione della deviazione della parte mobile del wattmetro cambierà.

Il wattmetro ha due coppie di morsetti (seriale e circuiti paralleli), e a seconda della loro inclusione nel circuito, la direzione di deviazione del puntatore potrebbe essere diversa. Per accendere correttamente il wattmetro, una di ogni coppia di pinze è contrassegnata da un "*" (asterisco) ed è chiamata "pinza generatore".

Domande di prova:

1. Quale energia misura il wattmetro di un sistema elettrodinamico?

2. Il valore del carico influisce sul circuito di commutazione del wattmetro?

3. Come ampliare i limiti di misura del wattmetro in corrente alternata?

4. Come determinare la potenza nel circuito CC misurando la corrente e la tensione?

5. Come accendere correttamente il wattmetro corrente monofase quando si misura la potenza in un circuito controllato?

6. Come misurare la potenza apparente di una corrente monofase utilizzando un amperometro e un voltmetro?

7. Come determinare la potenza reattiva del circuito?

Una delle proprietà che caratterizza lo stato di un circuito elettrico è la potenza. Questa proprietà riflette il valore del lavoro svolto dalla corrente elettrica per certo tempo. La potenza delle apparecchiature incluse nel circuito elettrico non deve superare la potenza della rete. In caso contrario, l'apparecchiatura potrebbe guastarsi, potrebbero verificarsi cortocircuiti o incendi.

Misure di potenza corrente elettrica prodotto da dispositivi speciali - wattmetri. Nel caso di corrente continua, la potenza si calcola moltiplicando la tensione per la corrente (occorre un amperometro e un voltmetro). In un circuito a corrente alternata, tutto accade diversamente, avrai bisogno strumenti di misura. Un wattmetro viene utilizzato per misurare la modalità di funzionamento delle apparecchiature elettriche, per registrare il consumo di elettricità.

Ambito di utilizzo

L'area principale di utilizzo dei wattmetri è l'industria dell'energia elettrica, dell'ingegneria meccanica e della riparazione di dispositivi elettrici. I wattmetri sono spesso usati anche nella vita di tutti i giorni. Sono acquistati da specialisti in elettronica, apparecchiature informatiche, radioamatori - per calcolare il risparmio nel consumo di energia elettrica.

I wattmetri sono usati per:

Calcoli della potenza del dispositivo.
Conduzione di prove circuiti elettrici, alcune delle loro sezioni.
Esecuzione di prove di installazioni elettriche, come indicatori.
Controllo del funzionamento delle apparecchiature elettriche.
Contabilità del consumo di energia elettrica.

Varietà

In primo luogo, viene misurata la tensione, quindi la corrente e quindi la potenza viene misurata sulla base di questi dati. In base al metodo di misurazione, conversione dei parametri ed emissione del risultato, i wattmetri sono suddivisi in tipi digitali e analogici.

Digitale misurano i wattmetri. Lo schermo visualizza anche la tensione, la corrente, il consumo di elettricità in un periodo di tempo. I parametri di misurazione vengono visualizzati sul computer.

analogico la versione wattmetro è suddivisa in dispositivi di autoregistrazione e indicazione. Determinano la potenza attiva della sezione del circuito. Lo schermo del wattmetro è dotato di una scala e di una freccia. La scala è calibrata per divisioni e valori di potenza, in watt.

Caratteristiche costruttive e principio di funzionamento

I tipi analogici di wattmetro sono misurazioni diffuse e accurate e sono dispositivi del sistema elettrodinamico.

Il principio del loro funzionamento si basa sull'interazione tra due bobine. Una bobina è fissa, con un filo di avvolgimento spesso, un piccolo numero di spire e poca resistenza. È collegato in serie con il consumatore. La seconda bobina si sta muovendo. Il suo avvolgimento è costituito da un conduttore sottile con un numero significativo di spire, la sua resistenza è elevata. È collegato in parallelo con l'utenza, dotato di resistenza aggiuntiva da evitare corto circuito avvolgimenti.

Quando il dispositivo è collegato alla rete, negli avvolgimenti ci sono campi magnetici, la cui interazione forma un momento di rotazione che devia l'avvolgimento in movimento con una freccia allegata all'angolo calcolato. Il valore dell'angolo dipende dal prodotto della tensione e della corrente in un determinato momento.

Il principale principio di funzionamento di un wattmetro di tipo digitale è la misurazione preliminare di tensione e corrente. A tal fine, sono collegati: in un circuito seriale al consumatore di carico: un sensore di corrente, in un circuito parallelo, un sensore di tensione. Questi sensori sono solitamente costituiti da termistori, termocoppie, trasformatori di misura.

I parametri istantanei della tensione e della corrente misurata, tramite il convertitore, vengono alimentati al microprocessore interno. Calcola la potenza. Il risultato delle informazioni viene mostrato sullo schermo e trasmesso anche a dispositivi esterni.

Dispositivi di tipo elettrodinamico, che hanno ampia applicazione, adatto per AC e DC. I wattmetri di tipo induttivo sono utilizzati solo per la corrente alternata.

Considera alcune opzioni per dispositivi (wattmetri) di varie versioni e vari produttori.

Elettrodomestici prodotti in Cina

Il manuale descrive tutte le modalità di funzionamento di questo dispositivo, le specifiche tecniche.

In effetti, questo è un dispositivo che misura la potenza di vari consumatori elettrici. Come lavora? Inseriscilo nella presa e inserisci la spina del consumatore di cui vuoi misurare la potenza nella presa di questo dispositivo. Con questo dispositivo misurerai la potenza di un qualsiasi consumatore per un certo tempo e poi con esso potrai anche calcolare, ad esempio, quanto denaro spende il tuo frigorifero o qualsiasi altro dispositivo per l'elettricità.

Il dispositivo ha una batteria integrata. È necessario ricordare la potenza che hai misurato e quindi la utilizzerai per calcolare il prezzo. Il pannello frontale del dispositivo ha cinque pulsanti: modalità di commutazione, puntatore del prezzo, interruttore su-giù, pulsante di ripristino se il dispositivo ha riscontrato problemi. Sul retro della custodia sono riportate le caratteristiche del dispositivo:

Tensione di esercizio 230 volt.
Frequenza 50 hertz.
Corrente massima 16 ampere.
La gamma di potenza misurata è 0-3600 watt.

Considera il funzionamento del dispositivo. Lo inseriamo nella presa.

Accendiamo la lampada da tavolo a LED.

Sul display è subito iniziato il tempo, durante il quale viene misurata la potenza dell'utenza, in questo caso la lampada. 0,4 watt è la potenza della lampada spenta. Accendiamo la lampada, in modalità operativa consuma 10,3 watt. Non abbiamo indicato il prezzo per kilowatt, quindi ci sono zeri lì.

La nostra lampada può cambiare il potere della luce. All'aumentare della luce della lampada, la lettura della potenza aumenta. All'accensione della seconda modalità, in alto viene visualizzato anche il tempo di funzionamento, nel secondo campo, i kilowattora, poiché il dispositivo non ha ancora funzionato nemmeno per un'ora, vengono visualizzati gli zeri. La parte inferiore mostra il numero di giorni in cui questo consumatore è stato misurato.

Nella modalità successiva, il secondo campo mostra la tensione di rete, in basso la frequenza della corrente. L'ora viene visualizzata nella parte superiore del display in tutte le modalità. Quando si passa alla modalità successiva, al centro viene visualizzata la forza attuale. In basso viene mostrato un parametro di un certo fattore, sul quale non ci sono ancora dati, visto che il produttore del dispositivo è cinese.

La quinta modalità mostra la potenza minima. Nella sesta modalità: potenza massima.

Sarà interessante vedere le letture di queste modalità quando il computer è in esecuzione. Ad esempio, in modalità sospensione, con un normale desktop aperto o all'avvio di un gioco potente.

Nella modalità seguente, impostare il costo dell'elettricità con i pulsanti di impostazione, per calcolare il costo del consumo di energia. Quindi puoi misurare e calcolare il consumo di qualsiasi elettrodomestico e dispositivo e saprai quali dispositivi hai sono economici e quali consumano troppa elettricità.

Un tale dispositivo ha un basso costo, circa 14 dollari. Questo è un piccolo prezzo da pagare per ottimizzare i costi calcolando il consumo energetico dei tuoi dispositivi.

Wattmetro digitale multifunzione CM 3010

Il dispositivo viene utilizzato per misurare tensione, frequenza, potenza, corrente continua e alternata con una fase. Inoltre, è progettato per controllare tali dispositivi con minore precisione.

L'intervallo di misurazione corrente è 0,002 - 10 ampere.

Misure di tensione:

Costante da 1 a 1000 volt.
Variabile da 1 a 700 volt.
La frequenza è misurata nell'intervallo di 40-5000 hertz.

Errore di misurazione

Corrente, tensione, corrente continua + 0,1%.
Corrente, tensione, alimentazione CA + 0,1% nella gamma di frequenza 40-1500 hertz.
Errore di misurazione della frequenza relativa nell'intervallo 40-5000 hertz + 0,003%.

Dimensioni del corpo del dispositivo 225 x 100 x 205 mm. Peso 1 kg. Consumo energetico inferiore a 5 watt.

Dispositivo di misurazione CPU 8506 – 120

Serve per misurare la potenza di una rete AC trifase attiva e reattiva, mostra il valore attuale del parametro di potenza sull'indicatore, lo converte in un segnale analogico.

Le misurazioni effettuate sono mostrate sotto forma di numeri sugli indicatori in unità di valori che entrano nel dispositivo o nell'ingresso del trasformatore di corrente o tensione. In questo caso si tiene conto del coefficiente di trasformazione. Il display digitale è diviso in quattro cifre.

Scopo del dispositivo - per misurare la potenza attiva e reattiva in reti di corrente elettrica trifase con una frequenza di 50 hertz.

Dettagli tecnici

Fattore di potenza - 1.
Dimensioni cassa 120 x 120 x 150 mm.
L'altezza delle cifre sul display è di 20 mm.
L'intervallo di lettura più grande è 9999.
Grado di precisione: 0,5.
Tempo di conversione: inferiore a 0,5 s.
Temperatura di lavoro: da +5 a + 40 gradi.
Grado di protezione custodia e pannello: IP 40.
Consumo energetico: 5 watt.
Peso inferiore a 1,2 kg.

La presenza di due bobine in un dispositivo elettrodinamico e la possibilità di inserirle in due circuiti diversi permette di utilizzare questi dispositivi per misurare la potenza di una corrente elettrica, cioè come wattmetri.

Dall'espressione per l'angolo di rotazione del sistema mobile del dispositivo elettrodinamico (2.12), ne consegue che se la bobina fissa è collegata in serie con il carico z (Fig. 2-12) e la resistenza aggiuntiva Yad è collegata in serie con la bobina mobile in modo che questa bobina possa essere collegata in parallelo con il carico, quindi la corrente nella bobina mobile è

dov'è la resistenza della bobina; U - tensione sul carico; - la costante di questo dispositivo in termini di potenza; P è la potenza assorbita dal carico. Tale dispositivo è chiamato wattmetro. La sua scala è uniforme.

Per misurare energia elettrica nei circuiti CA vengono utilizzati wattmetri di potenza attiva e reattiva.

Wattmetro a potenza attiva. Se una resistenza aggiuntiva attiva è inclusa nel circuito della bobina mobile in modo che la resistenza totale di questo circuito R sia uguale a

quindi alla tensione e nella rete e alla corrente i nel carico

la corrente nella bobina mobile è

Il valore istantaneo della coppia in questo caso è uguale a

e il valore medio di questo momento per il periodo

Pertanto, un wattmetro con una resistenza aggiuntiva attiva nel circuito della bobina mobile misura la potenza attiva del circuito CA.

La conclusione risultante ha una semplice spiegazione fisica. Infatti, se un amperometro, un voltmetro e un wattmetro sono inclusi nel circuito con induttanza (Fig. 2-13), allora, poiché il sistema mobile del voltmetro gira sotto l'azione della sola tensione applicata, indipendentemente dalla fase di questa tensione (più precisamente, sotto l'influenza della corrente nella bobina proporzionale alla tensione applicata) e la parte mobile dell'amperometro gira sotto l'influenza della sola corrente nella bobina, indipendentemente dalla fase di questa corrente. Per quanto riguarda la parte mobile (bobina) del wattmetro, gira solo se le correnti in entrambe le bobine non sono uguali a zero, altrimenti non ci sarà interazione. Ma nel circuito in esame, la corrente della bobina mobile è massima quando la corrente nel circuito i è zero, e viceversa. Il dispositivo non mostrerà nulla. Questo era prevedibile, poiché il carico immagazzina energia nel campo magnetico o la restituisce alla rete.

Dal grafico delle correnti di questo circuito con induttanza (Fig. 2-14) segue che le correnti coincidono in direzione (sul grafico - su un lato dell'asse del tempo) solo durante due (attraverso uno) quarti del periodo per il periodo, e negli altri due trimestri, le correnti sono in direzioni opposte. Ciò significa che la direzione della coppia cambia quattro volte per periodo. Pertanto, il sistema in movimento del wattmetro durante il periodo subirà l'azione di quattro impulsi dello stesso valore, ma in direzione opposta, e il dispositivo non mostrerà nulla, poiché la coppia che agisce sul sistema in movimento è determinata dal suo valore medio Nel periodo.

Se l'angolo di spostamento tra le correnti è piccolo (Fig. 2-15), durante il periodo i valori positivi della coppia superano di gran lunga quelli negativi (nel tempo e nei valori) e il sistema mobile del wattmetro girerà sotto l'azione della media

valori in risposta alla potenza attiva consumata dal carico dato.

Quindi, il wattmetro mostra la potenza attiva consumata dalla rete.

Wattmetro a potenza reattiva. In questo wattmetro, in serie con la bobina mobile, viene appositamente attivata una resistenza aggiuntiva induttiva (Fig. 2-16) tale che

Lascia che la tensione applicata agisca nel circuito e il carico crei una corrente

Allora il valore istantaneo della coppia è

Dopo sostituzioni e trasformazioni otteniamo:

Il valore medio della coppia per il periodo è

Da ciò ne consegue che il wattmetro con reattanza induttiva nel circuito a bobina mobile mostra la potenza reattiva del circuito AC. Questa conclusione può essere facilmente spiegata: nel caso, ad esempio, di puramente carico induttivo quando l'energia non viene irrimediabilmente consumata dalla rete, un tale circuito fa coincidere artificialmente la fase della corrente nella bobina mobile con la fase della corrente in quella stazionaria, quindi il wattmetro mostra il valore della potenza reattiva.

Quindi, un wattmetro elettrodinamico ha due bobine: una è una bobina di corrente collegata in serie al carico, l'altra è una bobina di tensione collegata in parallelo al carico, il cui consumo di energia deve essere misurato.

Per accendere correttamente il dispositivo (in modo che la freccia devii nella giusta direzione), uno dei terminali del suo avvolgimento è contrassegnato da un asterisco; questi terminali del wattmetro sono chiamati terminali del generatore. Devono essere collegati al terminale di carico che è collegato al generatore (rete).