MSURAREA PUTERII N CURENT CONTINUU Material elaborat n

MĂSURAREA PUTERII ÎN CURENT CONTINUU Material elaborat în cadrul proiectului CERCUL MESERIAȘILOR ELECTRICIENI Prof. Olivia Nicoleta Cocioabă Prof. Antoaneta Butoarcă

ABILITĂŢI/ATITUDINI q Definirea mărimii: putere electrică și a unitații de măsură a acesteia, q Determinarea relațiilor de calcul ale puterii electrice în c. c. , q Clasificarea metodelor de masurare a puterii electrice în c. c, q Selectarea variantei de montaj în funcție de rezistența consumatorului q Calculul erorilor de măsurare şi stabilirea variantei corecte de montaj în funcţie de erorile de măsurare date de metoda de măsurare

MULTIMETR U I Intensitatea curentului electric Amper A Direct - Ampermetrul - Ra <<<<<<< Se montează în serie în circuit U Tensiunea electrică Volt V Direct - Voltmetrul -Rv>>>> Se montează în paralel cu consumatorul R Rezistenta electrică Ohm Ω Direct- Ohmetrul -Metode de punte Indirect prin metoda A si V: aval sau amonte

DEFINIREA PUTERII ELECTRICE • La trecerea unui curent electric printr-un conductor acesta se va încălzi prin efect caloric (efectul Joule-Lentz). Cantitatea de caldură degajată într-un timp dat, este egală cu energia electrică consumată în acelasi interval de timp. • În curent continuu întreaga energie absorbită de un consumator de la o sursă se consumă, în sensul că se transformă în alte forme de energie : calorică, mecanică, luminoasă, etc. W=Q w 1 P 1 w 2 P 2 Q 1 t Q 2 t t 1 • Puterea electrică reprezintă energia consumată în unitatea de timp P=W/t • În curent continuu P=UI

UNITATEA DE MASURĂ Unitatea de măsură pentru puterea electrică în curent continuu este Wattul având simbolul W În tehnică cei mai utilizati multipli si submultiplii sunt: q m. W =10 -3 W q KW = 103 W q MW =106 W q GW =109 W

RELATII DE CALCUL A PUTERII ÎN CURENT CONTINU Puterea electrica în curent continuu P=UI U , I U I R P=UI I , R P=UI = IR*I=RI 2 U, R P=UI = U* U/R=U 2/R

METODE DE MASURARE A PUTERII ÎN CURENT CONTINU Puterea în curent continuu poate fi realizată prin: • Metode indirecte - Metoda ampermetrului si voltmetrului • Metode directe -Masurarea cu wattmetrul electrodinamic sau ferodinamic

Metoda ampermetrului și voltmetrului (cunoscută ca metoda industrială) este o metodă indirectă prin care puterea se determină prin măsurarea directă a tensiunii și curentului. Măsurarea puterii în c. c. prin metoda indirectă comportă două variante pentru instalaţia de măsurare, în funcţie de modul de legare a voltmetrului faţă de ampermetru şi anume: varianta amonte: -voltmetrul se leagă înaintea ampermetrului varianta aval : - voltmetrul se leagă după ampermetru Varianta de montaj este denumită în funcție de poziția voltmetrului fată de ampermetru AVAL P=UI AMONTE

Măsurarea puterii electrice prin metoda ampermetrului și voltmetrului –varianta AVAL În varianta aval intensitatea curentului electric I masurată de ampermetru, este suma dintre intensitatea IR a curentului de sarcină, ce străbate receptorul şi intensitatea I V = U / RV a curentului ce străbate voltmetrul. Voltmetrul măsoară tensiunea UR=U P=UI-U 2/RV Metoda este utilizată pentru măsurarea puterilor consumatorilor cu R<<<<<<Rv

Măsurarea puterii electrice prin metoda ampermetrului și voltmetrului –varianta AMONTE În varianta amonte tensiunea U măsurată de voltmetru este suma dintre tensiunea la bornele receptorului UR şi căderea de tensiune pe rezistenţa internă a ampermetrului UA=r. AI Voltmetrul este montat înaintea ampermetrului Voltmetrul măsoară tensiunea U=UR+UA UR=U-UA Ampermetrul măsoară curentul I=IR PR=UR IR=(U-UA) I = UI- UAI = UI-RA I 2 P = UI - R I 2 R A Metoda este utilizată pentru măsurarea puterilor consumatorilor cu R>>>>>Ra

ERORILE DE MĂSURARE Cele două aparate, ampermetrul şi voltmetrul, în timpul măsurării, consumă putere. Din acest motiv, indiferent de montajul utilizat, se introduce o eroare de metodă. Pentru a avea o măsurare corectă se introduc corecţii, care depind de montajul întrebuinţat. Erorile sistematice prezintă importanţă numai în cazul în care ordinul de mărime al puterilor măsurate este comparabil cu cel al puterilor consumate de aparatele de măsurat. Dacă ordinele de mărime diferă şi eroarea sistematică este foarte mică, ea poate fi neglijată. Pentru montajul AMONTE : PR = URIR = (U-UA)I = (U-r. AI)I = UI- r. AI 2 Pentru montajul AVAL : PR=UR IR=U(I-IV)=UI-U(U/Rv) =UI - U 2/Rv Concluzie: Când R >> r. A (r. A fiind rezistenţa ampermetrului) se va folosi varianta amonte. Când R << Rv (Rv fiind rezistenţa voltmetrului) se va folosi varianta aval.

Unitatea de măsură Wattul W P=UI P=U 2/R P=UI P=RI 2 m. W, KW, MW, GW Metode de măsurare DIRECTE Metode de măsurare INDIRECTE Măsurarea puterii electrice în cc Metoda ampermetrului și voltmetrului Aval R<<<<<Rv Amonte R>>>>>Ra WATTMETRU L P=UI-U 2/RV P=UI-RAI 2

Tema pentru acasa Completati tabelul de mai jos U (V) I(A) P(W) 12 18 3 12 10 1 La măsurarea puterii unui consumator de c. c. cu rezistenta electrică R, voltmetrul indică U=12 V iar ampermetrul I=1, 2 A. Calculati puterea consumatorului stiind ca ampermetrul are Ra = 5Ω si voltmetrul Rv=1000Ω Ce variantă de măsurare alegeti: Aval sau amonte? Justificati răspunsul.