MASURAREA PUTERII ELECTRICE
1. Notiuni generale:
Puterea electrica reprezinta energia electrica consumata ( produsa ) in unitatea de timp.
→ 
In practica se utilizeaza si multiplii unitatii de masura fundamentale:
1kW = 
W ; 1MW
= 
W
In curent continuu intreaga energie electric 444e41e 9; se transforma integral in alte forme de energie:calorica, mecanica, luminoasa.
Relatia de definitie a puterii electrice in curent continuu este:
P = U I → 1W = 1V 1A
Alte relatii
de calcul a puterii electrice in curent continuu: 
; 
In curent alternativ monofazat se definesc trei puteri electrice:
a) Puterea aparenta: P = U I [ VA ]
b) Puterea activa: P = U I cosφ [ W ]
Aceasta reprezinta energia electrica care se transforma in alte forme de energie: mecanica, termica, luminoasa.
= unghiul de defazaj intre tensiune si intensitate. Acesta este variabil, in functie de natura sarcinii: rezistiva, inductiva, capacitiva.
cosφ = factor de putere. Practic, cosφ = 0 ÷ 1
c) Puterea reactiva: Q = U I sinφ [ VAR ]
Aceasta reprezinta energia electrica care circula intre generator si receptor in unitatea de timp, fara a se transforma in alte forme de energie. Energia reactiva este acumulata in campul electric al condensatoarelor si in campul magnetic al bobinelor.
Intre cele trei
puteri de curent alternativ exista relatia: 
= 
+ 
2. Masurarea puterii electrice in curent continuu:
Puterea electrica in curent continuu se poate masura prin metode directe sau indirecte.
a) Masurarea prin metoda ampermetrului si voltmetrului:
Este o metoda indirecta care presupune masurarea tensiunii, intensitatii si deducerea puterii electrice prin calcul.
In functie de pozitia reciproca a celor doua aparate se utilizeaza doua variante de montaj:
a) Varianta amonte:
Voltmetrul masoara tensiunea: U = UR + UA
Ampermetrul masoara curentul: I = IR
Puterea electrica: P = U I = ( UR + UA ) I = UR I + UA I = UR I + UA I = PR + PA
PA reprezinta puterea ,,consumata” de
ampermetru : PA = RA
Pentru a calcula puterea rezistorului este necesara efectuarea unei corectii, astfel:
PR = PR – PA sau 
Daca: R ›› RA se poate aproxima cu o precizie buna: 
- varianta aval:
Voltmetrul masoara: U = UR
Ampermetrul masoara: I = IR + IV
Puterea electrica: P = U I = U ( IR + IV ) = U IR + U IV = PR + PV
PV reprezinta puterea ,,consumata”de
voltmetru: 
Puterea rezistorului, dupa efectuarea corectiei necesare este:
PR = P – PV sau PR = U I
- 
Daca: R ‹‹ RV se poate aproxima cu o buna precizie:
b) Masurarea cu wattmetrul:
Este o metoda directa, mult mai precisa care permite masurarea puterii prin citire directa.
Bobina de curent a wattmetrului se monteaza in serie cu receptorul, iar bobina de tensiune in paralel cu acesta. Bornele polarizate ale celor doua bobine se conecteaza la aceiasi polaritate, pentru ca acul indicator sa devieze corect.
Pentru a evita supraincarcarea bobinelor chiar daca indicatia aparatului : α ‹ α max, in circuit se monteaza un ampermetru si un voltmetru, care masoara valorile: I ; U
Acestea trebuie sa indeplineasca conditia: I ‹ In ; U ‹ Un
Puterea electrica masurata va fi: P = Kw
= indicatia wattmetrului
Kw = constanta aparatului Kw = 
[ 
]
Un [ V ] = domeniul de masurare ales pentru tensiune
In [ A ] = domeniul de masurare ales pentru curent
max = numarul maxim de diviziuni al scarii gradate
Indicatia aparatului este proportionala cu puterea electrica: α = KUI = K P
Scara este gradata uniform direct in unitati de putere ( watt )
Montarea reciproca a bobinelor wattmetrului se face astfel:
R de valori mari, comutatorul K pe pozitia ,,a” ( amonte )
R de valori mici, comutatorul K pe pozitia ,,b” ( aval )
3.Masurarea puterii electrice in curent alternativ monofazat
a) Masurarea puterii aparente
Z K
Se face indirect prin metoda ampermetrului si voltmetrului cu cele
doua variante cunoscute.
a
Z » RA → comutatorul K pe pozitia ,,a” ( amonte )
Z ‹‹ RV → comutatorul K pe pozitia ,,b” ( aval )
Alegand corect varianta de montaj, se poate neglija consumul aparatelor de masurat.
In acest caz nu se mai efectueaza corectii,iar puterea aparenta se poate determina prin calcul direct: S = U I
b) Masurarea puterii active
Se face direct cu wattmetrul. Indicatia wattmetrului in CA monofazat va fi:
α = KUIcosφ = K P
Montarea wattmetrului in circuit se face la fel ca in curent continuu.
In functie de valorile impedantei de sarcina se alege una din cele doua variante de montaj:
- Z de valori mari, K pe pozitia ,,a” ( amonte )
- Z de valori mici, K pe pozitia ,,b” ( aval )
c) Masurarea puterii reactive:
Se poate face in mod indirect, ( prin calcul ), masurand initial puterea activa si puterea aparenta.
Metoda este mai putin utilizata, deoarece necesita multe aparate si masurari ceea ce conduce inevitabil la erori mari.
S [ VA ] se deduce prin calcul, masurand: U ; I
P [ W ] se masoara direct cu wattmetrul
Puterea reactiva Q se masoara de regula direct cu varmetrul.
Varmetrul este un aparat electrodinamic sau ferodinamic, care spre deosebire de wattmetru are in serie cu bobina mobila un condensator sau o bobina.
Acest element de circuit introduce un defazaj suplimentar de 90 grade electrice intre curent si tensiune.
Caracteristica externa a aparatului devine: α = KUIsinφ sau α = K Q
Aparatul se conecteaza in circuit ca un wattmetru si masoara direct puterea reactiva.
|
