Сформулировать понятие мощности. Каковы пределы измерения мощности и методы ее измерения. Описать косвенный метод измерения мощности.
Мощность - физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы. В более узком смысле мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени.
Электрическая мощность - физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.
Методы измерения мощности делятся на электрические, тепловые и механические. Электрические методы могут быть прямыми и косвенными. Тепловые и механические методы являются косвенными. Косвенный электрический метод измерения мощности основан на использовании амперметра и вольтметра.
Мощность. В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для практических расчётов бесполезна. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.
Косвенный метод измерения мощности. Косвенный электрический метод измерения мощности основан на использовании амперметра и вольтметра. Косвенное измерение мощности возможно путем последовательного измерения тока / напряжения / частоты / активной мощности.
Косвенное измерение мощности при помощи амперметра и вольтметра связано с неудобством отсчета показаний двух приборов, что устраняется при применении ваттметра.
Определение счетчика электрической энергии, его характеристики, принцип работы, схема включения.
Счётчик электрической энергии (электрический счётчик) — прибор для измерения расхода электроэнергии переменного или постоянного тока.
Принцип работы: Для учёта активной электроэнергии переменного тока служат индукционные одно- и трёхфазные приборы, для учёта расхода электроэнергии постоянного тока (электрический транспорт, электрифицированная железная дорога) — электродинамические счётчики. Число оборотов подвижной части прибора, пропорциональное количеству электроэнергии, регистрируется счётным механизмом.
В электрическом счётчике индукционной системы подвижная часть (алюминиевый диск) вращается во время потребления электроэнергии, расход которой определяется по показаниям счётного механизма. Диск вращается за счёт вихревых токов, наводимых в нём магнитным полем катушки счётчика, — магнитное поле вихревых токов взаимодействует с магнитным полем катушки счётчика.
В электрическом счетчике электронного типа переменный ток и напряжение воздействуют на твердотельные (электронные) элементы для создания на выходе импульсов, число которых пропорционально измеряемой активной энергии.
Нарисовать структуру цифрового ваттметра, объяснить его принцип работы.
Ваттметр - измерительный прибор, предназначенный для определения мощности электрического тока или электромагнитного сигнала.
Цифровые приборы обычно совмещают возможность измерения активной и реактивной мощности.
Цифровой ваттметр - это электротехнический прибор для измерения мощности электрического тока.
Используется цифровой ваттметр при техосмотре электроприборов и радиоаппаратуры, различного производственного оборудования и технических средств.
Дать определение частоты, перечислить методы и приборы для измерения частоты. Объяснить сущность резонансного метода измерения частоты. Нарисовать схему резонансного частотомера. Объяснить принцип работы. Каковы погрешности прибора.
Частота - физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени.
Методы измерения:
Стробоскопический метод. Использование специального прибора — стробоскопа — является одним из исторически ранних методов измерения частоты вращения или вибрации различных объектов.
Метод биений. Он основан на том, что при смешивании колебаний двух частот (опорной f и измеряемой f1) в нелинейной цепи в спектре колебаний появляется также разностная частота Δf = |f − f1|, называемая частотой биений (при линейном сложении колебаний эта частота является частотой огибающей суммарного колебания).
Применение частотомера. Высокие частоты обычно измеряются при помощи частотомера. Это электронный прибор, который оценивает частоту определенного повторяющегося сигнала и отображает результат на цифровом дисплее или аналоговом индикаторе.
Непрямые методы измерения.
Приборы для измерения частоты: частотомеры (делятся на резонансные, электронно-счетные, гетеродинные, и др.).
Резонансный метод — основан на использовании явления резонанса в колебательной системе и заключается в сравнении измеряемой частоты с частотой собственных колебаний контура или резонатора, заранее проградуированного. Этот метод применяется в радиочастотном диапазоне, преимущественно в области СВЧ.
Прибор, измеряющий частоту резонансным методом, называют резонансным частотомером:
