
- •Измерение мощности в цепях постоянного и переменного тока
- •Цель работы
- •Краткие теоретические сведения
- •Описание лабораторного стенда
- •Рабочее задание
- •Порядок выполнения работы
- •Указания по выполнению эксперимента
- •Указания по обработке результатов измерений и оценке погрешностей
- •Указания по оформлению отчета
- •Указания по технике безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •420066, Казань, Красносельская, 51
- •420066, Казань, Красносельская, 51
Указания по выполнению эксперимента
Поскольку измерение мощности происходит для широкого диапазона значений сопротивления, при выполнении задания изменяйте по необходимости пределы измерений ваттметра, вольтметра и амперметра так, чтобы показания попадали в рабочий диапазон средств измерений (рекомендуется, чтобы показания оказывались как можно ближе к пределу шкалы прибора).
Указания по обработке результатов измерений и оценке погрешностей
В методе ваттметра действительную мощность Рнагр., потребляемую нагрузкой, вычисляют по формуле
Относительную погрешность измерения рассчитывают по формуле
где Uном, Iном – установленные пределы измерения ваттметра по напряжению и току;
κw – класс точности ваттметра;
Рw – показания ваттметра.
Результаты вычислений занести в табл. 3.
Таблица 3
Сопротивление Rнагр., Ом |
Рис. 2а |
Рис. 2б |
||
Мощность нагрузки Рнагр., Вт |
Относительная погрешность δизм, % |
Мощность нагрузки Рнагр., Вт |
Относительная погрешность δизм, % |
|
|
|
|
|
|
При выполнении косвенных измерений мощности методом амперметра и вольтметра в соответствии с описанной выше процедурой результирующая погрешность измерения определяется методической и инструментальной составляющими. Мощность потребления нагрузки определяется произведением тока в нагрузке на падение напряжения на ней
Абсолютная методическая погрешность измерений в случае, изображенном на рис. 3а, вычисляется по формуле:
для случая на рис. 3б – по формуле:
где Рнагр – мощность нагрузки, определенная методом ваттметра.
Относительная методическая погрешность
Абсолютная инструментальная погрешность определяется классом точности прибора и находится по формуле:
Относительная инструментальная составляющая погрешности находится по формуле:
где I, U – показания амперметра и вольтметра при косвенных измерениях мощности.
Абсолютная погрешность измерения:
Относительная погрешность измерения:
Действительная мощность потребления нагрузки по результатам косвенных измерений
.
Таблица 4
Rнагр., Ом |
Рис. 3а |
Рис. 3б |
||||||
Р, Вт |
∆изм, Вт |
δизм, % |
Рнагр., Вт |
Р, Вт |
∆изм, Вт |
δизм, % |
Рнагр., Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Указания по оформлению отчета
Отчет о выполнении лабораторной работы каждый студент оформляет индивидуально. Отчет должен содержать:
- титульный лист с названием работы;
- цель работы;
- сведения об использованных методах измерений, а также о характеристиках использованных средств измерений;
- схему и описание лабораторного стенда;
- результаты измерений и расчетов;
- анализ полученных данных и вывод об особенностях и качестве проведенных измерений и по результатам проделанной работы.