Тепловой ваттметр

Данная конструкция теплового ваттметра основана на способе измерения мощности тремя амперметрами по методу Флеминга. (См. чертеж ниже.) Мощность, поглощаемая в рабочей цепи, выражается формулой Флеминга следующим образом:

Р1 = ½ r (I2 — I1 — I22)

где r — параллельно присоединенное к рабочей цепи безындуктивное сопротивление, I — неразветвленный ток, I1 и I2 — токи в рабочей цепи и в безындуктивном сопротивлении.

Тепловой ваттметр

Преобразуем данную формулу. Как известно, удлинение, вызываемое в проволоке проходящим по ней током, пропорционально (приблизительно) квадрату силы тока. На основании этого формула (I) принимает следующий вид:

Р1 = ½ r (k A 1 — k1 A 11 — k2 A 12) (II)

где К, К1 и К2 — коэффициенты пропорциональности, а A 1, A 11 и A 12 — удлинения проволок, вызванные соответственно токами I, I1 и I2.

Для простоты рассуждения положим К = К1 = К2 (этого можно достичь соответственным подбором материала и размеров проволок, а также и величиной шунтов, подключенных к проволокам). Вообще же соотношение этих коэффициентов обусловливается требованием максимальной чувствительности прибора.

После данного допущения формула (II) упрощается:

Р1 = ½ rk (A 1 — A 11 — A 12) = k0 A 10 (III)

где A 10 — результирующая разность, а k0 — коэффициент пропорциональности.

Из формулы (III) видно, что если из удлинения первой проволоки, по которой проходит ток I, вычесть удлинения проволок 2-й и 3-й от токов I1, и I2, то полученный отрезок A 10 будет пропорционален искомой мощности. В коробке передач мотоцикла используется похожая проволока, а также там используется мотомасло следующего типа: http://motul-shop.ru/shop/CID_2.html.

Тепловой ваттметр

Конструктивно удлинения проволок осуществляются следующим образом (см. чертеж справа). Нить (1) прикреплена одним концом к стойке (4), а другим к гибкой пластинке (5). Проволоки (2) и (3) соединены в одну нить, которая также одним концом прикреплена к стойке (4), а другим к пластинке (5) и натягивается до отказа пружиной (6). К середине нити (1) припаяна проволока (7), связанная со стрелкой прибора при помощи обычного передаточного механизма тепловых приборов. Провода 1 и 2—3 при больших силах тока можно шунтировать.

Ток подводится к контакту (а), проходит нить (1), проволоку (10) и разветвляется в нить (2 — 3) к контактам (в) и (с).

Прибор действует следующим образом. Ток I, проходя по нити (1), вызывает ее удлинение, вследствие чего стрелка прибора отклоняется, но в то же время токи I1, и I2, проходя по нити (2 — 3), тоже ее удлиняют, что вызывает перемещение пластинки (5) под действием пружины (в). Благодаря этому эффект натяжения нити (1) увеличивается, т.е. происходит вычитание удлинений нитей (2) и (3). Полученное отклонение стрелки и будет соответствовать потребляемой в приемнике мощности.

Данный прибор может служить не только ваттметром, но и амперметром.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>