MĚŘENÍ VÝKONU STEJNOSMĚRNÉHO PROUDU

Ing. Petr Hanáček

ELEKTROTECHNICKÁ MĚŘENÍ

www.zlinskedumy.cz

Anotace

Seznámení s měřením výkonu stejnosměrného proudu. Materiál umožňuje použití pro samostatnou práci a je možné jej poskytnout nepřítomným žákům.

Autor Ing. Petr Hanáček (Autor)

Jazyk Čeština

Očekávaný výstup 26–41-M/01 Elektrotechnika

Speciální vzdělávací potřeby - žádné -

Klíčová slova Výkon, wattmetr, ampérmetr, voltmetr

Druh učebního materiálu Prezentace

Druh interaktivity Kombinované

Cílová skupina Žák

Stupeň a typ vzdělávání odborné vzdělávání

Typická věková skupina 16 - 19 let

Vazby na ostatní materiályJe součástí studijních materiálů pro výuku předmětu Elektrotechnická měření 3. ročník

Výkon stejnosměrného proudu• Výkon stejnosměrného proudu se měří wattmetrem.• Pokud nemáme k dispozici wattmetr můžeme použít

voltmetr a ampérmetr, výkon se potom určuje výpočtem:

PZ = UZ × IZ

• Jednotkou výkonu je W (Watt).• Při měření voltmetrem a ampérmetrem rozlišujeme

dvě základní zapojení:1. zapojení pro velké proudy2. zapojení pro malé proudy

Zapojení pro velké proudy

• Ampérmetr měří nejen proud tekoucí zátěží IZ, ale i proud tekoucí voltmetrem IV.

Výpočet výkonu - zapojení pro velké proudy• Výpočet výkonu:

• Voltmetr měří přesně napětí na zátěži UZ.• Proud zátěží je dán rozdílem IZ = IA - IV

RV - vnitřní odpor voltmetru

ΔPV - výkon ztracený na voltmetru

AVWIUP ZZZ ,;;*

VAZV

2Z

AZV

ZAZ PIU

R

UIU

R

UIUP

Zapojení pro malé proudy

• Voltmetr měří nejen úbytek napětí na zátěži UZ, ale i úbytek napětí na ampérmetru UA.

Výpočet výkonu - zapojení pro malé proudy• Výpočet výkonu:

• Ampérmetr měří přesně proud zátěží IZ.• Napětí na zátěži je dáno rozdílem UZ = UV - UA

RA - vnitřní odpor ampérmetru

ΔPA - výkon ztracený na ampérmetru

AVWIUP ZZZ ,;;*

AZV2ZAZVZAVZ PIUIRIUIRUIP AZV2ZAZVZAVZ PIUIRIUIRUIP

AZV2ZAZVZAVZ PIUIRIUIRUIP

Příklad - zadání

Při zapojení obvodu pro malé proudy zátěží byly naměřeny na přístrojích tyto hodnoty:

Ampérmetr ukazuje hodnotu Iz = 15 A.

Voltmetr ukazuje hodnotu Uz = 220 V.

Pomocí přesného ohmmetru se zjistila přesná hodnota vnitřního odporu ampérmetru na rozsahu 20 A RA = 0,05 Ω.

Určete přesnou hodnotu výkonu a stanovte ztráty na ampérmetru.

Příklad - výpočet výkonu a ztrát• Výkon ztracený na ampérmetru

ΔPA = RA × IZ2

ΔPA = 0,05 × 152 = 11,2 W

• Skutečný výkon

P = UZ × IZ - ΔPA

P = 220 × 15 – 11,2 = 3289 W

Na zátěži máme výkon 3289 W.

Ztrátový výkon na ampérmetru je 11,2 W.

CITACE:

• Elektrotechnická měření. 1. vyd. Praha: BEN - technická literatura, 2002, 255 s. ISBN 80-730-0022-9.