PWSZ w Gnieźnie	LABORATORIUM: ELEKTROTECHNIKA
Semestr: V	2. Pomiar mocy i energii w układach jednofazowych prądu przemiennego.
Data wykonania ćwiczenia 19.11.2007	Data oddania sprawozdania 14.01.2008	Ocena i podpis sprawdzającego

1. Cel

Celem ćwiczenia było poznanie, a także praktyczne zastosowanie metod pomiaru mocy i energii prądu jednofazowego prądu przemiennego, jak i poprawy współczynnika mocy.

2. Teoria

Moc w obwodach prądu zmiennego rozpatruje się biorąc pod uwagę składowe zwane mocą czynną i bierną. Moc czynna związana jest ściśle z pojęciem pracy prądu zmiennego.

Obliczana jest z zależności:

Moc czynna jest zawsze dodatnia. Jej jednostką jest wat (W). Pobór mocy czynnej wynika z obecności w obwodzie rezystancji R. Idealna cewka, a także idealny kondensator nie pobierają mocy czynnej. Przyrządem służącym do pomiaru mocy czynnej jest watomierz.

Moc bierna związana jest z obecnością w obwodzie elementów indukcyjnych lub/i pojemnościowych. Elementy rezystancyjne nie pobierają mocy biernej. Moc bierną wyznacza się z następującej zależności:

i wyraża się za pomocą jednostki woltoamper reaktancyjny (VAr). Moc bierna może być dodatnia (charakter indukcyjny obwodu) lub ujemna (charakter pojemnościowy). Przyrządem służącym do pomiaru mocy biernej jest waromierz.

Sumę geometryczną mocy czynnej i biernej nazywamy mocą pozorną, której jednostką jest woltoamper (VA). Zależność miedzy mocą czynną, bierną i pozorną wygodnie jest przedstawić graficznie rysując tzw. trójkąt mocy.

Trójkąt mocy

Kąt ϕ jest kątem przesunięcia fazowego, tym samym, który występuje między napięciem i prądem. Moc pozorną oblicza się z twierdzenia Pitagorasa:

lub korzystając z funkcji trygonometrycznych kąta ϕ:

3. Wyniki pomiarów

Pomiary
	UV	IA	PW
	V	A	W
1 cewka	240	32	14
1 cewka + 1 kondensator	240	21	13
1 cewka + 2 kondensatory	240	24	23
2 cewki	240	22.5	11
2 cewki + 1 kondensator	240	35	24
2 cewka	240	14	10
2 cewka + 2 kondensatory	240	11	10
2 cewka + 1 kondensator	240	20	10
1 kondensator	240	11	0
2 kondensatory	240	22.5	0

P = U I cos φ

P = P_W

P = U_V I_A cos φ

cos φ =

S = U_V I_A

Q =

W = U I t

4. Obliczenia

1 cewka

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 14 Q =
S =

1 cewka + 1 kondensator

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 13 Q =
S =

1 cewka + 2 kondensatory

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 23 Q =
S =

2 cewki

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 11 Q =
S =

2 cewki + 1 kondensator

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 24 Q =
S =

2 cewka

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 10 Q =
S =

2 cewka + 2 kondensatory

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 10 Q =
S =

2 cewka + 1 kondensator

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 10 Q =
S =

1 kondensator

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 0 Q =
S =

2 kondensatory

P = P_W Q =
S = U_V I_A

P = 0 Q =
S =

5. Wnioski

Moc czynna stanowi składową stałą mocy chwilowej. Jest ona nieujemna dla obwodu RLC, nie wydziela się ona na elementach reaktancyjnych

Moc bierna wydziela się jedynie na elementach reaktancyjnych. Tylko dla nich przesunięcia fazowe prądu i napięcia są różne od zera.

S

ϕ

Q

P

---