Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока низких частот.

Для измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока промышленных частот используются чаще всего электромеханические ваттметры электродинамической и ферродинамической систем.

В лабораторной практике применяются в основном ваттметры электродинамической системы 3, 4 и 5-го классов точности (0,1; 0,2; 0,5). В промышленности при технических измерениях применяют ваттметры ферродинамической системы 6, 7 и 8-го классов точности (1,0; 1,5 и 2,5).

Шкалы однопредельных ваттметров градуированы в значениях измеряемой величины (ваттах, киловаттах и т.д.). Многопредельные ваттметры имеют неградуированную шкалу. Перед использованием таких ваттметров при известных номинальном значении тока I_н и номинальном значении напряжения U_н выбранного предела, а также количестве делений шкалы n_шк применяемого ваттметра необходимо определить его цену деления (постоянную прибора) при cos φ = 1 по формуле:

(3.9)

Зная цену деления для данного ваттметра в выбранном пределе, несложно произвести отсчет значения измеряемой мощности. Измеренное значение мощности будет составлять:

(3.10)

где n — отсчет количества делений по шкале прибора.

Ваттметры электродинамической системы применяются для измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока частотой до нескольких килогерц.

Ваттметры ферродинамической системы применяются для измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока промышленных частот.

На постоянном и переменном токе низких, средних и высоких частот используются косвенные методы измерения мощности, т.е. напряжения, сила тока и фазовые сдвиги определяются путем последующего вычисления мощности. Активная мощность двухфазного переменного тока в цепи с комплексной нагрузкой определяется по формуле:

(3.11)

где U, I — среднеквадратичное значение напряжения и силы тока; cos φ — фазовый сдвиг между силой тока и напряжением.

В цепи с чисто активной нагрузкой R_н, когда φ = 0, cos φ = 1, мощность переменного тока составляет

(3.12)

мощность импульсного тока:

(3.13)

На практике обычно измеряется средняя мощность за период следования импульсов:

(3.14)

Где q - скважность, t_и – длительность импульса, k_ф – коэффициент формы импульса , T – период следования импульсов.

(3.15)