Szczecin 02.03.00
Zespół nr... w składzie:
Laboratorium z elektrotechniki
Temat: Pomiar mocy i energii
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiaru mocy i energii prądu przemiennego.
Przyrządy pomiarowe jakie użyto do wykonania ćwiczenia:
amperomierz
watomierz
woltomierz (wszystkie klasy 0,5)
licznik (stała 2800 obr/kWh)
•Układ elektryczny do pomiaru mocy jaką pobiera cewka
Wzory wg jakich prowadzono obliczenia:
S=U*I [V*A]
cosφ=P/S
sinφ=Q/S
Z=U/I [Ω]
R=P/I2 [Ω]
Dla cewki bez rdzenia
I [A] |
U [V] |
P [W] |
cos φ |
sin φ |
S [V*A] |
Q [VAR] |
R[W] |
X[W] |
Z[W] |
6 |
86 |
135 |
0,262 |
0,965 |
516,00 |
498,027 |
3,750 |
13,834 |
14,333 |
5 |
72 |
95 |
0,264 |
0,965 |
360,00 |
347,239 |
3,800 |
13,890 |
14,400 |
4 |
57 |
65 |
0,285 |
0,959 |
228,00 |
218,538 |
4,063 |
13,659 |
14,250 |
3 |
42 |
40 |
0,317 |
0,948 |
126,00 |
119,482 |
4,444 |
13,276 |
14,000 |
2 |
28 |
20 |
0,357 |
0,934 |
56,00 |
52,307 |
5,000 |
13,077 |
14,000 |
1 |
14 |
10 |
0,714 |
0,700 |
14,00 |
9,798 |
10,000 |
9,798 |
14,000 |
Dla cewki z rdzeniem
I [A] |
U [V] |
P [W] |
cos φ |
sin φ |
S [V*A] |
Q [var] |
R[W] |
X[W] |
Z[W] |
6 |
112 |
227,5 |
0,339 |
0,941 |
672,00 |
632,319 |
6,319 |
17,564 |
18,667 |
5 |
96 |
172,5 |
0,359 |
0,933 |
480,00 |
447,933 |
6,900 |
17,917 |
19,200 |
4 |
79 |
120 |
0,380 |
0,925 |
316,00 |
292,329 |
7,500 |
18,271 |
19,750 |
3 |
62 |
75 |
0,403 |
0,915 |
186,00 |
170,209 |
8,333 |
18,912 |
20,667 |
2 |
44 |
37,5 |
0,426 |
0,905 |
88,00 |
79,610 |
9,375 |
19,902 |
22,000 |
1 |
24,5 |
12,5 |
0,510 |
0,860 |
24,50 |
21,071 |
12,500 |
21,071 |
24,500 |
• Układ elektryczny do pomiaru zużycia energii elektrycznej
Cp - cewka prądowa
Cn - cewka napięciowa
L - licznik do pomiaru zużycia energii elektrycznej
Wzory wg jakich prowadzono obliczenia:
CL=(N/P*t)*3,6*106 [obr/kWh]
ΔC=CW-CL
CW=2800 obr/kWh - stała licznika
1kWh=2800 obrotów tarczy licznika
t[s] |
P [W] |
N [obr] |
C [obr/kwH] |
ΔC [obr/kwH] |
67 |
565 |
30 |
2852,992 |
52,992 |
33,74 |
185 |
5 |
2883,737 |
83,737 |
Wnioski:
Na podstawie dokonanych pomiarów oraz obliczeń można jednoznacznie stwierdzić iż cewka z rdzeniem pobiera znacznie więcej mocy niż cewka która rdzenia nie posiada. Spowodowane to jest zapewne tym, że pobierana moc przetwarzana jest na energię cieplną (na skutek znacznego wzrostu oporu).
Z uzyskanych wyników można zaobserwować, że wraz ze spadkiem natężenia prądu współczynnik mocy cosφ rośnie. Można to wykazać na podstawie trójkątów mocy
gdzie:
P=135
Q=498
S=516
cosφ=0,262
φ=74,8o
gdzie:
P=20
Q=52,3
S=56
cosφ=0,357
φ=69o
W układzie z licznikiem i żarówką z obliczeń wynika, że wartość obliczona CL jest nieznacznie większa od stałych 2800 obr/kWh. Wartości te są odpowiednio o 1,89% i 2,99% większe od wartości znamionowej licznika.