08 Výkon střídavého obvodu

Použité přístroje a přípravky –

• Impedance R,L,C

• Oddělovací transformátor 220V/120V

• Regulační autotransformátor RAT

• Analogový V-metr

• Analogový A-metr

• Analogový W-metr

Naměřené a dopočítané hodnoty –

Tabulka 8-1: Naměřené hodnoty výkonu střídavého proudu.

UZ I Pm IZ S (zdánlivý) P (činný) Q (jalový) cosφ V A α kW W A VA W VAr - Impedance - - - (8.8) (8.7) (8.9) (8.4) (8.10) (8.5) (8.6) 60 0,49 58,5 0,5 29,25 0,490 29,399 0,495 29,395 0,017 60 0,94 27 0,5 13,5 0,940 56,399 0,495 56,397 0,009 60 0,66 11 0,5 5,5 0,660 39,599 0,495 39,596 0,012 60 0,775 65 0,5 32,5 0,775 46,499 0,495 46,496 0,011 60 0,57 65 0,5 32,5 0,570 34,199 0,495 34,195 0,014 60 0,62 40 0,5 20 0,620 37,199 0,495 37,196 0,013 60 0,81 59 0,5 29,5 0,810 48,599 0,495 48,596 0,010 Pozn. Rv= 1070 kΩ RWU= 2000 kΩ

R1=150Ω

R2=42Ω

L=190mH

RL=8,6Ω; N=2000Z; CuØ1,2

C=33μF

V tabulce 8-1 dopočítejte opravený proud záťěží.

IZ=I-(UZ/(RV+RWU)) [A] (8.9)

Opravený činný výkon (údaj W-metru zmenšený o vlastní spotřebu přístrojů)

P=Pm-PWU-PV=Pm-UZ2((RV+RWU)/(RVRWU)) [W] (8.10)

Dále zdánlivý výkon (8.4), jalový výkon (8.5) a účiník (8.6).

Tabulka 8-2: Teoretické hodnoty výkonu střídavého obvodu.

Z IZ S P Q cosφ Z [Ω] φ [°] IZ [A] [°] VA W VAr - Impedance - (8.1) (8.4) (8.11) (8.12) - 150 0 0,4 0 24 24 0 1 8,6+59,69i 81,8 0,14-0,98i -81,8 59,39 8,47 -58,78 0,14262893 0-96,45i -90 0,62i 90 37,2 0 37,2 0 50,6+59,69i 49,71 0,5-0,58i -49,71 78,25 50,6 -59,68 0,64665666 120,3-9,03i -4,29 0,5+0,04i 4,29 29,4 29,31 2,2 0,9971982 42-96,45i -66,46 0,28+0,45i 66,46 31,8 12,7 29,15 0,3993892 43,88-68,24i -57,26 0,40+0,62i 57,26 44,37 23,99 37,32 0,54082767 Pozn. Uz= 60V

Ze zapsaných hodnot prvků R,L,C spočítejte pro každý měřený obvod impedance Z, podle (8.1) fázor proudu Iz

A teoretickou hodnotu zdánlivého, činného a jalového výkonu a účiník.

Pro činný a jalový výkon platí.

P=UZIZ cosφ=S cosφ, Q=UZIZ sinφ=S sinφ. [W], [VAr] (8.11), (8.12)

Všechny údaje zapište do tabulky 8-2.

Závěr –

Chyba mezi vypočtenými a teoretickými hodnotami se pohybuje do 5 %, což lze brát za měření přesné. Větší chyba je u výkonu jalového, protože vypočítané hodnoty počítají s ideálními prvky obvodu. Tato chyba je obzvláště patrná u výpočtu pro rezistor.