Puterea este de obicei măsurată folosind un wattmetru al unui sistem electrodinamic, în care există două bobine - una fixă ​​și una mobilă.

O bobină mobilă, realizată din sârmă foarte subțire, are o rezistență practic pură și se numește înfășurare paralelă. Este conectat în paralel cu o secțiune a circuitului, ca un voltmetru. Fixat rigid de săgeată (indicator), se poate roti în câmpul magnetic creat de bobina fixă.

O bobină fixă ​​din sârmă destul de groasă are o rezistență activă foarte mică și se numește înfășurare în serie. Este conectat la circuit în serie, ca un ampermetru.

Pe schema de conexiuni Wattmetrul este reprezentat așa cum se arată în Fig. 3.22. O pereche de capete (de obicei orizontală în figură) aparține înfășurării în serie, cealaltă pereche de capete (verticală în figură) aparține înfășurării paralele. La capetele clemelor de înfășurare cu același nume (de exemplu, la începutul înfășurărilor), se obișnuiește să se pună puncte.

Cuplul wattmetrului și, prin urmare, citirile acestuia, sunt proporționale cu partea reală a produsului tensiunii complexe pe înfășurarea paralelă a wattmetrului și complexul conjugat al curentului care curge la sfârșitul înfășurării seriei (curent) a wattmetrul și echipat cu un punct:

Tensiunea de pe înfășurarea paralelă se consideră egală cu diferența de potențial dintre capătul său, care are un punct (punctul a), și capătul său, care nu are punct (punct). Se presupune că curentul curge în capătul înfășurării seriei, care are un punct.

Prețul de diviziune al unui wattmetru este determinat ca raportul dintre produsul dintre tensiunea nominală și curentul nominal (indicat pe partea frontală a dispozitivului) împărțit la numărul de diviziuni ale scalei.

Exemplul 41. Tensiunea nominală a wattmetrului este de 120 V. Curentul nominal este de 5 A. Scara are 150 de diviziuni. Determinați valoarea diviziunii a wattmetrului.

Soluţie. Diviziunea de preț a wattmetrului este egală cu

Pentru măsurarea directă a puterii circuitului curent continuu se folosește wattmetru. O bobină în serie fixă ​​sau bobina de curent a unui wattmetru este conectată în serie cu receptoarele. energie electrica. O bobină mobilă paralelă sau de tensiune conectată în serie cu o rezistență suplimentară formează un circuit paralel al wattmetrului, care este conectat în paralel cu receptoarele de energie.

Unghiul de rotație al părții mobile a wattmetrului:

α = k2IIu = k2U/Ru

Unde I - curent bobina seriei; I și - curentul bobinei paralele a wattmetrului.

Orez. 1. Schema dispozitivului și conexiunile wattmetrului

Deoarece, ca urmare a aplicării rezistenței suplimentare, circuitul paralel al wattmetrului are practic rezistență constantă ru , atunci α = (k2/Ru)IU = k2IU = k3P

Astfel, după unghiul de rotație al părții mobile a wattmetrului, se poate aprecia puterea circuitului.

Scara wattmetrului este uniformă. Când lucrați cu un wattmetru, trebuie avut în vedere faptul că o schimbare a direcției curentului într-una dintre bobine determină o schimbare a direcției cuplului și a direcției de rotație a bobinei în mișcare și, deoarece scara de wattmetrul este de obicei realizat unilateral, adică diviziunile scalei sunt situate de la zero la dreapta, atunci dacă direcția curentului într-una dintre bobine, va fi imposibil să se determine valoarea măsurată folosind un wattmetru.

Din aceste motive, ar trebui să distingem întotdeauna între clemele wattmetrului. Terminalul de înfășurare în serie conectat la sursa de alimentare se numește terminalul generatorului și este marcat pe instrumente și diagrame cu un asterisc. O bornă a circuitului de ramificare atașată la un fir conectat la o bobină în serie se mai numește și bornă de generator și este marcată cu un asterisc.

Astfel, cu circuitul de comutare corect al wattmetrului, curenții din bobinele wattmetrului sunt direcționați de la clemele generatorului către cele negeneratoare. Pot exista două scheme pentru pornirea wattmetrului (vezi Fig. 2 și Fig. 3).

Orez. 2. Schema corecta pornind wattmetrul

Orez. 3. Circuitul corect pentru pornirea wattmetrului

În diagrama dată în fig. 2, curentul înfășurării în serie a wattmetrului este egal cu curentul receptoarelor de energie a căror putere este măsurată, iar circuitul paralel al wattmetrului este alimentat U "mai mare decât tensiunea receptoarelor cu cantitatea de cădere de tensiune. în bobina serie. Prin urmare, Pv \u003d IU" \u003d I (U + U1 ) = IU = IU1, adică puterea măsurată de wattmetru este egală cu puterea receptoarelor de energie care trebuie măsurate și puterea seriei înfăşurarea wattmetrului.

În diagrama dată în fig. 3, tensiunea de pe circuitul paralel al wattmetrului este egală cu tensiunea de pe receptoare, iar curentul din înfășurarea seriei este mai mare decât curentul consumat de receptor cu cantitatea de curent din circuitul paralel al wattmetrului. Prin urmare, P în \u003d U (I + Iu) \u003d UI + UIu, adică puterea măsurată de wattmetru este egală cu puterea receptoarelor de energie care trebuie măsurate și puterea circuitului paralel al wattmetrului.

Pentru măsurătorile în care puterea înfășurărilor wattmetrului poate fi neglijată, este de preferat să folosiți circuitul prezentat în Fig. 2, deoarece, de obicei, puterea înfășurării în serie este mai mică decât cea a înfășurării paralele și, prin urmare, citirile wattmetrului vor fi mai precise.

Pentru măsurători precise, este necesar să se introducă corecții în citirile wattmetrului, datorită puterii înfășurării acestuia, iar în astfel de cazuri, circuitul din Fig. 3 poate fi recomandat, deoarece corecția se calculează ușor folosind formula U. 2 / Ru, unde Ru este de obicei cunoscut, iar corecția rămâne neschimbată la valori diferite curent dacă U este constant.

Când porniți wattmetrul conform circuitului din Fig. 2, potențialele capetelor bobinelor diferă numai prin cantitatea de cădere de tensiune din bobina mobilă, deoarece bornele generatorului bobinelor sunt conectate între ele. Căderea de tensiune în bobina mobilă este neglijabilă în comparație cu tensiunea pe circuitul paralel, deoarece rezistența acestei bobine este neglijabilă în comparație cu rezistența circuitului paralel.

Orez. 4. Circuit de comutare incorect al wattmetrului

Pe fig. 4 prezintă un circuit incorect pentru conectarea unui circuit paralel al unui wattmetru. Aici, bornele generatorului bobinelor sunt conectate printr-o rezistență suplimentară, în urma căreia diferența de potențial dintre capetele bobinelor este egală cu tensiunea circuitului (uneori foarte semnificativă 240 - 600 V), și deoarece fix și bobinele mobile sunt în imediata apropiere una de alta, condiții favorabile pentru ruperea izolației bobinei. În plus, se va observa interacțiune electrostatică între bobine cu potențiale foarte diferite, ceea ce poate provoca o eroare suplimentară la măsurarea puterii într-un circuit electric.

Dacă curentul de sarcină este mai mare curent admisibil wattmetru, apoi bobina de curent a wattmetrului este pornită printr-un transformator de curent de măsurare (Fig. 1, a).

Orez. 1. Scheme pentru includerea unui wattmetru într-un circuit curent alternativ cu un curent mare (a) și într-o rețea de înaltă tensiune (b).

Atunci când alegeți un transformator de curent, este necesar să vă asigurați că curentul primar nominal al transformatorului I 1i este egal sau mai mare decât curentul măsurat în rețea.

De exemplu, dacă valoarea curentului în sarcină ajunge la 20 A, atunci puteți lua un transformator de curent proiectat pentru un curent nominal primar de 20 A cu un raport de transformare a curentului nominal Kn1 = I 1i / I 2i = 20/5 = 4.

Dacă, în acest caz, tensiunea din circuitul de măsurare este mai mică decât cea permisă de wattmetru, atunci bobina de tensiune este conectată direct la tensiunea de sarcină. Începutul bobinei de tensiune cu un jumper / este conectat la începutul bobinei curente. De asemenea, este necesar să instalați jumperul 2 (începutul bobinei este conectat la rețea). Capătul bobinei de tensiune este conectat la un alt terminal de rețea.

Pentru a determina puterea reală în circuitul măsurat, este necesar să se înmulțească citirea wattmetrului cu raportul de transformare nominal al transformatorului de curent: P = Pw x Kn 1 = Pw x 4

Dacă curentul din rețea poate depăși 20 A, atunci ar trebui să alegeți un transformator de curent cu un primar curent nominal 50 A, în timp ce Kn 1 = 50/5 = 10.

În acest caz, pentru a determina valoarea puterii, citirile wattmetrului trebuie înmulțite cu 10.

Din expresia pentru puterea curentului continuu P = IU se poate observa că aceasta poate fi măsurată folosind un ampermetru și un voltmetru printr-o metodă indirectă. Cu toate acestea, în acest caz, este necesar să se efectueze citiri simultane pe două instrumente și calcule care complică măsurătorile și reduc precizia acestora.

Pentru măsurarea puterii în circuitele de curent alternativ continuu și monofazat se folosesc dispozitive numite wattmetre, pentru care se folosesc mecanisme de măsurare electrodinamică și ferodinamică.

Wattmetrele electrodinamice sunt produse sub formă de instrumente portabile de clase de precizie înaltă (0,1 - 0,5) și sunt utilizate pentru măsurători precise ale puterii curentului continuu și alternativ la frecvențe industriale și ridicate (până la 5000 Hz). Wattmetrele ferrodinamice se găsesc cel mai adesea sub formă de instrumente de panou cu o clasă de precizie relativ scăzută (1,5 - 2,5).

Astfel de wattmetre sunt utilizate în principal pe curent alternativ de frecvență industrială. La curent continuu, au o eroare semnificativă din cauza histerezisului nucleelor.

Pentru măsurarea puterii pornit frecvente inalte se folosesc wattmetre termoelectrice și electronice, care sunt un mecanism de măsurare magnetoelectric echipat cu un convertor activ de putere la curent continuu. În convertizorul de putere se realizează operația de înmulțire ui = p și se obține semnalul de ieșire, în funcție de produsul ui, adică de putere.

Pe fig. 2a arată posibilitatea utilizării unui mecanism de măsurare electrodinamic pentru a construi un wattmetru și a măsura puterea.

Orez. 2. Schema de pornire a wattmetrului (a) și diagrama vectorială (b)

Bobina fixă ​​1, conectată în serie la circuitul de sarcină, se numește circuitul serial al wattmetrului, bobina mobilă 2 (cu o rezistență suplimentară), conectată în paralel cu sarcina, se numește circuit paralel.

Pentru un wattmetru DC:

Luați în considerare funcționarea unui wattmetru electrodinamic pe curent alternativ. Diagrama vectorială fig. 2b este construit pentru caracter inductivîncărcături. Vectorul curent Iu al circuitului paralel rămâne în urmă cu un unghi γ în urma vectorului U din cauza unei anumite inductanțe a bobinei în mișcare.

Din această expresie rezultă că wattmetrul măsoară corect puterea doar în două cazuri: la γ = 0 și γ = φ.

Condiția γ = 0 poate fi atinsă prin crearea unei rezonanțe de tensiune într-un circuit paralel, de exemplu, prin pornirea unui condensator C cu o capacitate adecvată, așa cum este arătat de linia întreruptă din Fig. 1, a. Cu toate acestea, rezonanța tensiunii va fi doar la o anumită frecvență specifică. Pe măsură ce frecvența se modifică, condiția γ = 0 este încălcată. Când γ nu este egal cu 0, wattmetrul măsoară puterea cu o eroare βy, care se numește eroare unghiulară.

Cu o valoare mică a unghiului γ (γ nu este de obicei mai mare de 40 - 50 "), eroarea relativă

La unghiuri φ apropiate de 90°, eroarea unghiulară poate atinge valori mari.

A doua eroare, specifică, a wattmetrelor este eroarea datorată consumului de energie al bobinelor sale.

La măsurarea puterii consumate de sarcină, sunt posibile două scheme de pornire a wattmetrului, care diferă prin includerea circuitului său paralel (Fig. 3).

Orez. 3. Scheme de pornire a unei înfășurări paralele a unui wattmetru

Dacă nu luăm în considerare defazajele dintre curenți și tensiuni din bobine și considerăm sarcina H ca pur activă, erorile β(a) și β(b), datorate consumului de energie al bobinelor wattmetrului, pentru circuitele din fig. 3, a și b:

unde Pi și Pu sunt, respectiv, puterea consumată de circuitele serie și paralele ale wattmetrului.

Din formulele pentru β(a) și β(b) se poate observa că erorile pot avea valori vizibile numai atunci când se măsoară puterea în circuite de putere mică, adică atunci când Pi și Pu sunt proporționale cu Рn.

Dacă schimbați semnul doar unuia dintre curenți, atunci direcția de abatere a părții mobile a wattmetrului se va schimba.

Wattmetrul are două perechi de cleme (de serie și circuite paralele), iar în funcție de includerea lor în circuit, direcția de abatere a indicatorului poate fi diferită. Pentru a porni corect wattmetrul, una din fiecare pereche de cleme este marcată cu un „*” (asterisc) și se numește „clemă generator”.

Întrebări de testare:

1. Ce energie măsoară wattmetrul unui sistem electrodinamic?

2. Valoarea sarcinii afectează circuitul de comutare a wattmetrului?

3. Cum se extind limitele de măsurare ale wattmetrului pe curent alternativ?

4. Cum se determină puterea în circuitul DC prin măsurarea curentului și a tensiunii?

5. Cum să porniți corect wattmetrul curent monofazat când se măsoară puterea într-un circuit controlat?

6. Cum se măsoară puterea aparentă a unui curent monofazat folosind un ampermetru și un voltmetru?

7. Cum se determină puterea reactivă a circuitului?

Una dintre proprietățile care caracterizează starea unui circuit electric este puterea. Această proprietate reflectă valoarea muncii efectuate de curent electric pentru anumit timp. Puterea echipamentului inclus în circuitul electric nu trebuie să depășească puterea rețelei. În caz contrar, echipamentul se poate defecta, se poate produce un scurtcircuit sau un incendiu.

Măsurători de putere curent electric produs de dispozitive speciale - wattmetre. În cazul curentului continuu, puterea se calculează prin înmulțirea tensiunii cu curentul (aveți nevoie de un ampermetru și un voltmetru). Într-un circuit de curent alternativ, totul se întâmplă diferit, veți avea nevoie instrumente de masura. Un wattmetru este folosit pentru a măsura modul de funcționare al echipamentelor electrice, pentru a înregistra consumul de energie electrică.

Domeniul de utilizare

Domeniul principal de utilizare a wattmetrelor este industriile din industria energiei electrice, inginerie mecanică și repararea dispozitivelor electrice. Wattmetrele sunt adesea folosite și în viața de zi cu zi. Sunt cumpărate de specialiști în electronică, echipamente informatice, radioamatori - pentru a calcula economiile în consumul de energie electrică.

Wattmetrele sunt folosite pentru:

Calculele puterii dispozitivului.
Efectuarea de teste circuite electrice, unele dintre secțiunile lor.
Efectuarea testelor instalatiilor electrice, ca indicatori.
Verificarea funcționării echipamentelor electrice.
Contabilizarea consumului de energie electrică.

Soiuri

Mai întâi, se măsoară tensiunea, apoi curentul și apoi puterea este măsurată pe baza acestor date. Conform metodei de măsurare, conversie a parametrilor și emitere a rezultatului, wattmetrele sunt împărțite în tipuri digitale și analogice.

Digital wattmetrele măsoară. Ecranul afișează și tensiunea, curentul, consumul de energie electrică pe o perioadă de timp. Parametrii de măsurare sunt afișați pe computer.

analogic versiunea wattmetru este împărțită în dispozitive de auto-înregistrare și indicatoare. Ele determină puterea activă a secțiunii circuitului. Ecranul wattmetrului este echipat cu o scară și o săgeată. Scara este calibrată pentru diviziuni și valori de putere, în wați.

Caracteristici de proiectare și principiu de funcționare

Tipurile analogice de wattmetre sunt larg răspândite, măsurători precise și sunt dispozitive ale sistemului electrodinamic.

Principiul funcționării lor se bazează pe interacțiunea dintre două bobine. O bobină este fixă, cu un fir gros de înfășurare, un număr mic de spire și rezistență mică. Este conectat în serie cu consumatorul. A doua bobină se mișcă. Înfășurarea sa este formată dintr-un conductor subțire cu un număr semnificativ de spire, rezistența sa este mare. Este conectat în paralel cu consumatorul, echipat cu rezistență suplimentară de evitat scurt circuitînfăşurări.

Când dispozitivul este conectat la rețea, în înfășurări există campuri magnetice, a cărui interacțiune formează un moment de rotație care deviază înfășurarea în mișcare cu o săgeată atașată la unghiul calculat. Valoarea unghiului depinde de produsul dintre tensiune și curent într-un anumit moment de timp.

Principiul principal de funcționare a unui wattmetru de tip digital este măsurarea preliminară a tensiunii și curentului. În aceste scopuri, ele sunt conectate: într-un circuit serial la consumatorul de sarcină - un senzor de curent, într-un circuit paralel, un senzor de tensiune. Acești senzori sunt de obicei fabricați din termistori, termocupluri, transformatoare de măsură.

Parametrii instantanei ai tensiunii și curentului măsurați, prin convertor, sunt alimentați la microprocesorul intern. Acesta calculează puterea. Rezultatul informațiilor este afișat pe ecran și, de asemenea, transmis către dispozitive externe.

Dispozitive de tip electrodinamic, care au aplicare largă, potrivit pentru AC și DC. Wattmetrele de tip inductiv sunt folosite numai pentru curent alternativ.

Luați în considerare câteva opțiuni pentru dispozitive (wattmetre) de diferite versiuni și diverși producători.

Aparate de uz casnic fabricate in China

Manualul descrie toate modurile de funcționare ale acestui dispozitiv, specificațiile tehnice.

De fapt, acesta este un dispozitiv care măsoară puterea diverșilor consumatori de electricitate. Cum lucrează? Introduceți-l în priză și introduceți ștecherul consumatorului a cărui putere doriți să măsurați în priza acestui dispozitiv. Cu acest aparat vei măsura puterea oricărui consumator pentru un anumit timp și apoi cu el poți chiar să calculezi, de exemplu, câți bani cheltuiește frigiderul tău sau orice alt aparat pe energie electrică.

Aparatul are o baterie încorporată. Este necesar să vă amintiți puterea pe care ați măsurat-o și apoi o veți folosi pentru a calcula prețul. Panoul frontal al dispozitivului are cinci butoane: moduri de comutare, indicator de preț, comutator sus-jos, buton de resetare dacă dispozitivul a prins vreo eroare. Pe spatele carcasei sunt caracteristicile dispozitivului:

Tensiune de funcționare 230 volți.
Frecventa 50 hertzi.
Curent maxim 16 amperi.
Gama de putere măsurată este 0-3600 wați.

Luați în considerare funcționarea dispozitivului. Îl introducem în priză.

Să aprindem lampa de masă LED.

Timpul a început imediat pe display, în care se măsoară puterea consumatorului, în acest caz lampa. 0,4 wați este puterea lămpii oprite. Aprindem lampa, în modul de funcționare consumă 10,3 wați. Nu am indicat prețul pe kilowatt, așa că acolo sunt zerouri.

Lampa noastră poate schimba puterea luminii. Pe măsură ce lumina lămpii crește, puterea citită crește. Când al doilea mod este pornit, timpul de funcționare este afișat și în partea de sus, în al doilea câmp, kilowați-oră, deoarece dispozitivul nu a funcționat încă nici măcar o oră, sunt afișate zerouri. Partea de jos arată numărul de zile în care acest consumator a fost măsurat.

În modul următor, al doilea câmp arată tensiunea rețelei, partea de jos arată frecvența curentului. Ora este afișată în partea de sus a afișajului în toate modurile. Când treceți la următorul mod, puterea curentă este afișată în centru. În partea de jos, este afișat un parametru al unui anumit factor, despre care nu există încă date, deoarece producătorul dispozitivului este chinez.

Al cincilea mod arată puterea minimă. În al șaselea mod - putere maximă.

Va fi interesant să vedeți citirile acestor moduri atunci când computerul funcționează. De exemplu, în modul de repaus, cu un desktop normal deschis sau când lansați un joc puternic.

În următorul mod, setați costul energiei electrice cu butoanele de setare, pentru a calcula costul consumului de energie. Așa că poți măsura și calcula consumul oricăruia dintre aparatele și aparatele tale de uz casnic și vei ști ce aparate pe care le ai sunt economice și care consumă prea multă energie electrică.

Un astfel de dispozitiv are un cost redus, aproximativ 14 dolari. Acesta este un preț mic de plătit pentru a vă optimiza costurile prin calcularea consumului de energie al dispozitivelor dumneavoastră.

Wattmetru digital multifuncțional SM 3010

Aparatul este folosit pentru a măsura tensiunea, frecvența, puterea, curentul continuu și alternativ cu o fază. Și, de asemenea, este conceput pentru a controla astfel de dispozitive cu mai puțină precizie.

Intervalul de măsurare curent este 0,002 - 10 amperi.

Măsurători de tensiune:

Constanta de la 1 la 1000 volti.
Variabil de la 1 la 700 volți.
Frecvența este măsurată în intervalul 40-5000 herți.

Eroare de măsurare

Curent, tensiune, putere DC + 0,1%.
Curent, tensiune, putere AC + 0,1% în intervalul de frecvență 40-1500 herți.
Eroare relativă de măsurare a frecvenței în intervalul 40-5000 hertzi + 0,003%.

Dimensiunile corpului aparatului 225 x 100 x 205 mm. Greutate 1 kg. Consum de energie mai mic de 5 wați.

Dispozitiv de măsurare CPU 8506 – 120

Servește la măsurarea puterii unei rețele AC trifazate active și reactive, arată valoarea curentă a parametrului de putere pe indicator, o convertește într-un semnal analogic.

Măsurătorile efectuate sunt afișate sub formă de numere pe indicatoare în unități de valori care intră în dispozitiv sau intrarea transformatorului de curent sau de tensiune. În acest caz, se ia în considerare coeficientul de transformare. Afișajul digital este împărțit în patru cifre.

Scopul dispozitivului - pentru masurarea puterii active si reactive in retelele de curent electric trifazat cu frecventa de 50 hertzi.

Detalii tehnice

Factorul de putere - 1.
Dimensiuni carcasa 120 x 120 x 150 mm.
Înălțimea cifrelor de pe afișaj este de 20 mm.
Cel mai mare interval de citire este 9999.
Gradul de precizie: 0,5.
Timp de conversie: mai puțin de 0,5 s.
Temperatura de lucru: de la +5 la + 40 de grade.
Clasa de protecție a carcasei și a panoului: IP 40.
Consum de energie: 5 wați.
Greutate mai mică de 1,2 kg.

Prezența a două bobine într-un dispozitiv electrodinamic și posibilitatea de a le include în două circuite diferite face posibilă utilizarea acestor dispozitive pentru a măsura puterea unui curent electric, adică ca wattmetre.

Din expresia pentru unghiul de rotație al sistemului de mișcare al dispozitivului electrodinamic (2.12), rezultă că dacă bobina fixă ​​este conectată în serie cu sarcina z (Fig. 2-12), iar rezistența suplimentară Yad este conectată în serie cu bobina mobilă, astfel încât această bobină să poată fi conectată în paralel cu sarcina, atunci curentul din bobina mobilă este

unde este rezistența bobinei; U - tensiunea pe sarcină; - constanta acestui aparat din punct de vedere al puterii; P este puterea consumată de sarcină. Un astfel de dispozitiv se numește wattmetru. Scara lui este uniformă.

Pentru măsurare putere electricaîn circuitele de curent alternativ se folosesc wattmetre de putere activă și reactivă.

Wattmetru de putere activă. Dacă o rezistență suplimentară activă este inclusă în circuitul bobinei mobile, astfel încât rezistența totală a acestui circuit R este egală cu

apoi la tensiune si in retea si la curent i in sarcina

curentul din bobina mobilă este

Valoarea instantanee a cuplului în acest caz este egală cu

si valoarea medie a acestui moment pentru perioada

Prin urmare, un wattmetru cu o rezistență suplimentară activă în circuitul bobinei mobile măsoară puterea activă a circuitului AC.

Concluzia rezultată are o explicație fizică simplă. Într-adevăr, dacă un ampermetru, voltmetru și wattmetru sunt incluse în circuitul cu inductanță (Fig. 2-13), atunci, deoarece sistemul de mișcare al voltmetrului se întoarce sub acțiunea doar a tensiunii aplicate, indiferent de faza acestei tensiuni (mai precis, sub influența curentului din bobină proporțional cu tensiunea aplicată), iar partea în mișcare a ampermetrului se rotește doar sub influența curentului din bobină, indiferent de faza acestui curent. În ceea ce privește partea mobilă (bobina) a wattmetrului, acesta se rotește numai dacă curenții din ambele bobine nu sunt egali cu zero, altfel nu va exista nicio interacțiune. Dar în circuitul luat în considerare, curentul bobinei mobile este maxim atunci când curentul din circuitul i este zero și invers. Dispozitivul nu va arăta nimic. Acest lucru era de așteptat, deoarece sarcina fie stochează energie în câmpul magnetic, fie o returnează în rețea.

Din graficul curenților acestui circuit cu inductanță (Fig. 2-14) rezultă că curenții coincid în direcție (pe grafic - pe o parte a axei timpului) doar pe parcursul a două (prin unul) sferturi ale perioadei. pentru perioada, si in celelalte doua trimestre, curentii sunt in directii opuse. Aceasta înseamnă că direcția cuplului se schimbă de patru ori pe perioadă. Prin urmare, sistemul în mișcare al wattmetrului în timpul perioadei va experimenta acțiunea a patru impulsuri de aceeași valoare, dar opusă în direcție, iar dispozitivul nu va afișa nimic, deoarece cuplul care acționează asupra sistemului în mișcare este determinat de valoarea medie a acestuia. de-a lungul perioadei.

Dacă unghiul de deplasare dintre curenți este mic (Fig. 2-15), atunci în timpul perioadei valorile pozitive ale cuplului le depășesc cu mult pe cele negative (în timp și în valori), iar sistemul de mișcare al wattmetrului se va întoarce sub acţiunea mediei

valori ca răspuns la puterea activă consumată de sarcina dată.

Deci, wattmetrul arată puterea activă consumată din rețea.

Wattmetru de putere reactivă. În acest wattmetru, în serie cu bobina mobilă, este activată special o rezistență suplimentară inductivă (Fig. 2-16), astfel încât

Lăsați tensiunea aplicată să acționeze în circuit și sarcina creează un curent

Atunci valoarea instantanee a cuplului este

După înlocuire și transformări, obținem:

Valoarea medie a cuplului pentru perioada este

De aici rezultă că wattmetrul cu reactanța inductivăîn circuitul bobinei mobile arată puterea reactivă a circuitului AC. Această concluzie poate fi explicată cu ușurință: în cazul, de exemplu, pur sarcină inductivă când energia nu este consumată iremediabil din rețea, un astfel de circuit schimbă artificial faza curentului din bobina mobilă pentru a coincide cu faza curentului din cea staționară, astfel încât wattmetrul arată valoarea puterii reactive.

Deci, un wattmetru electrodinamic are două bobine: una este o bobină de curent conectată în serie cu sarcina, cealaltă este o bobină de tensiune conectată în paralel cu sarcina, al cărei consum de energie trebuie măsurat.

Pentru a porni corect dispozitivul (astfel încât săgeata să devieze în direcția corectă), unul dintre bornele înfășurării sale este marcat cu un asterisc; aceste terminale ale wattmetrului sunt numite terminale ale generatorului. Acestea trebuie conectate la borna de sarcină care este conectată la generator (rețea).