Szczecin 02.03.00

Zespół nr... w składzie:

Laboratorium z elektrotechniki

Temat: Pomiar mocy i energii

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodami pomiaru mocy i energii prądu przemiennego.

2. Przyrządy pomiarowe jakie użyto do wykonania ćwiczenia:

1. amperomierz

2. watomierz

3. woltomierz (wszystkie klasy 0,5)

4. 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

C_p - cewka prądowa

C_n - cewka napięciowa

L - licznik do pomiaru zużycia energii elektrycznej

Wzory wg jakich prowadzono obliczenia:

C_L=(N/P*t)*3,6*10⁶ [obr/kWh]

ΔC=C_W-C_L

C_W=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=74,8^o

gdzie:

P=20

Q=52,3

S=56

cosφ=0,357

φ=69^o

W układzie z licznikiem i żarówką z obliczeń wynika, że wartość obliczona C_L jest nieznacznie większa od stałych 2800 obr/kWh. Wartości te są odpowiednio o 1,89% i 2,99% większe od wartości znamionowej licznika.

---