2.4. Определение показаний измерительных приборов
Амперметр
измеряет ток, проходящий через его
обмотку. Он показывает действующее
значение тока в ветви, в которую он
включен. В схеме (рис.6) амперметр
показывает действующее значение (модуль)
тока
.
Рис.6
Вольтметр показывает действующее значение напряжения между двумя точками электрической цепи, к которым он подключен. В рассматриваемом примере (рис.6) вольтметр подключен к точкам K и M.
Вычисляем
напряжение
в комплексной форме
.
Вольтметр
покажет числовое значение, равное модулю
напряжения
, т.е.
.
Ваттметр измеряет активную мощность, которая расходуется на участке цепи, заключенном между точками, к которым подключена обмотка напряжения ваттметра, в нашем примере (рис.6) между точками K и E.
Активную мощность, измеряемую ваттметром, можно вычислить по формуле
,
где
- угол между векторами
и
.
В
этом выражении
действующее значение (модуль) напряжения,
на которое подключена обмотка напряжения
ваттметра, и
действующее значение (модуль) тока,
проходящего через токовую обмотку
ваттметра.
2.5. Определение тока в цепи методом эквивалентного
генератора
Если требуется определить ток только в одной ветви сложной электрической цепи, удобно для его нахождения использовать метод эквивалентного генератора.
Метод эквивалентного генератора основан на теореме об активном двухполюснике, смысл которого заключается в следующем.
Если
активную цепь, к которой присоединена
исследуемая ветвь, заменить источником
эквивалентной э.д.с.
, величина которой равна напряжению на
зажимах разомкнутого двухполюсника
,
и эквивалентным сопротивлением
,
равным входному сопротивлению пассивной
цепи двухполюсника
,
то в исследуемой ветви электрическое
состояние не изменится.
Ток в цепи равен
.
Этому соответствует схема рис.7.
Рис.7
Подробнее
алгоритм этого метода рассмотрим на
примере определения тока
в ветви с сопротивлением
для электрической цепи, схема которой
приведена на рис.8.
Рис.8
Вычисляем
.
Из рассматриваемой электрической цепи удаляем ветвь с сопротивлением , в которой требуется определить ток .
Определяем напряжение между точками K и E в оставшейся части схемы .
Рис.9
В нашем примере (рис.9) для определения можно использовать метод межузлового напряжения (метод двух узлов)
.
Рассчитываем
входное сопротивление
.
Из схемы (рис.9) удаляем источник напряжения , оставляя его внутреннее сопротивление (оно равно нулю). Получаем схему (рис.10) с параллельным соединением двух ветвей относительно точек K и E.
Рис.10
Определяем
.
Затем вычисляем ток
.