Як вимірюють потужність та енергію. Енергія речовини. Для чого потрібна кіловат-година

.
Знахарки давали осину лучинку людині. Через відсутність такої можна замінити її на звичайний сірник.

Необхідно її запалити та почекати, поки вона згорить до кінця. Щоб не обпалити собі пальці, можна сірник перехопити: взятися за обгорілий кінець, або спалити її в два етапи – це зовсім неважливо. Важливо тільки, щоб тримав цей сірник та людина, чию слід перевірити.
Чому? Тому що саме вогонь (а точніше, так звана, плазма) вступає в контакт із існуючими енергетичними. А вже в результаті цієї взаємодії змінюються деревини, що перебувають у центрі полум'я.

Після того, як сірник повністю згорить, його потрібно кинути у склянку із простою водою. Якщо після двох або трьох хвилин вона потоне, значить, у випробуваного людини енергетичне поле порушено. Кожен може заперечити: сірник природно втопиться, адже вугілля є важчим за воду. Так, це правильне твердження, але тільки збоку. Вся справа в тому, що при окремих (коли в руках тримає сірник людина з досить сильним енергетичним полем) не осинове вугілля, тому що перестає вбирати воду. Тому для розуміння експерименту краще взяти все-таки осинову лучинку.
Якщо вона потонула, не варто засмучуватися. Може, це просто присутні незначні порушення в енергетиці (наприклад, людина заразилася чужими негативними емоціями). Але якщо ця потонула лучинка підтверджує якісь давні побоювання, тоді потрібно терміново вживати заходів.

Все існуюче у світі – люди, тварини, каміння, дерева мають своє енергетичне поле або, як його ще називають, біоенергетику. По суті, взаємодія людини з навколишнім світом полягає у постійному обміні енергією та інформацією з іншими об'єктами. Людина, яка здатна робити це краще за інших, живе більш гармонійним, повноцінним життям.

Інструкція

На енергетичне поле людини впливає багато факторів. Важливо все – в яких його зачали батьки, чи це не було зроблено в несприятливому місці, коли, день тижня, місяць і рік сталася ця подія. Якщо дитина була зачата під час сонячного або місячного затемнення, його енергетичне поле спочатку буде порушено, адже під час затемнень змінюється енергетичне поле самої Землі.

Залежить енергетика людини та від сонячної активності. У людей, народжених під час активного Сонця, енергетика потужніша, стійкіша до впливу зовнішнього середовища. Люди, народжені з 10 по 21, мають енергетику, здатну притягувати пригоди. Тому для таких людей важливо постійно займатися своєю очищенням, ходити босоніж, займатися фізичною працею. Діти, що народилися, мають більш потужну енергетику і міцніше здоров'я, ніж діти, що народилися за аналогічних умов, але в інші місяці.

У нормі біополе людини має яйцеподібну форму та виходить за межі фізичного тіла на 40 сантиметрів – півтора метри. Однак ви і самі не раз могли відчути зміни в людині – коли до приміщення входить новий гість, і складається враження, що він займає дуже багато місця та потіснив усіх присутніх. Навпаки, людина, що весь вечір просиділа непоміченою, має слабку енергетику.

Завдяки своїй інтуїції ви чудово зможете визначити людину і зрозуміти, чи підходить вона вам. Для цього вам необхідно лише дослухатися своїх відчуттів. Чи не помічаєте нападів після спілкування з людиною? Чи не маєте ви загострення хронічних хвороб при тривалому з ним? Чи відчуваєте ви спокій та умиротворення, перебуваючи з людиною на близькій відстані? Чи не лаєтесь на порожньому місці? Якщо на всі запитання ви відповіли «ні», то енергетичне поле цієї людини підходить вам.

Відео на тему

Енергетика людини – складна, врівноважена система, яка мало пов'язані з біохімічними процесами, які у організмі. Причин для виснаження людської енергетики є маса, важливо розуміти, які з них є ключовими.

Чому маю слабке енергетичне поле?

Енергетичний залежить від психологічного стану. Якщо людина – життєлюб, її енергетичне поле буде набагато щільнішим, ніж у постійно незадоволених життям людей. Отже, якщо ви постійно скаржитесь на життя, шукаєте його темні сторони, дратуєтесь через дрібниці, це може призвести до істотного послаблення вашої енергетики. Слід зазначити, що цей зв'язок працює в обидві сторони. Якщо раптом зазвичай задоволена життям людина починає поводитися, як іпохондрик, швидше за все це означає, що з її полем щось сталося.
Якщо вас покинули сили, змусіть себе відпочити. Найкраще допомагає сон, так що використовуйте заспокійливі чаї або снодійне, щоб переконати свій організм як слід виспатися.

Що шкодить енергетиці

Людська енергія – ласий шматочок для енергетичних вампірів. Вони поділяються на два види. Перші провокують людей на скандал, фактично, як тільки людина виходить із себе в присутності таких людей, вона втрачає левову частку своєї енергії. Другий тип - скиглії. Вічно незадоволені люди, які шукають і вимагають підтримки та співчуття з будь-якого приводу, можуть забирати енергію не гірше за скандалістів. Якщо раптом ви розумієте, що рівень вашої енергетики сильно просів, згадайте, раптом ви виходили із себе останнім часом або займалися безплідними втіхами. Якщо подібний інцидент був у вашому житті, зведіть до мінімуму спілкування з людьми, які брали в ньому участь. Спостерігайте за своїм станом протягом деякого часу.

Найчастіше найнебезпечнішими енергетичними вампірами є найближчі родичі. Зазвичай, вони тягнуть він енергію не зі зла. У цій ситуації просто потрібно постаратися тримати себе в руках, не виходити з себе в їхній присутності та стежити за емоційними реакціями.

Займіться улюбленою справою. Це дуже добре відновлює рівень енергії. Під час занять чимось приємним та цікавим люди забувають про втому та час.

Ще одна часта причина втрати енергії – очікування якоїсь дуже важливої ​​події. Найчастіше найважливіші події нашому житті «стягують» у майбутнє величезна кількість нашої енергії. Особливо це стосується ситуацій, які можуть статися. При цьому всі думки концентруються тільки на таких майбутніх можливостях, а отже, і вся енергія теж витікає туди. Постарайтеся відключитися від подібної події, якщо вона є у вашому майбутньому. Подібне енергетичне виснаження не приведе ні до чого доброго.

Кожна людина наділена своєю енергетикою. Вона буває вроджена та отримана протягом життя. Є слабка енергетика, є сильна енергетика. Від неї, на думку фахівців у галузі езотерики, залежать особистісний розвиток та успіх людини в житті. Як визначити своє енергетичне поле?

Певних способів перевірки людини з його енергетичну міць немає. Енергетику не можна виміряти приладами. Але її можна відчути. Як правило, людина активна, цілеспрямована і діяльна має великий запас життєвих сил. А той, хто постійно скаржиться на нестачу енергії, є людина з низьким рівнем енергетики.

Енергетично сильна людина, як правило, завжди буває у хорошому настрої. Він вміє керувати своїми емоціями, знає, що здатний і сміливо йде до мети. Його не лякають труднощі, оскільки він відчуває у собі силу, що допоможе у складний період.

Люди з сильною енергетикою щасливіші за життя. Вони бадьорі та позитивні. Їх настрій та міцне здоров'я дозволяє легко досягати своїх цілей. Енергійні люди можуть маніпулювати оточуючими, відстояти свою точку зору та завоювати увагу до своєї персони.

Проте ті, хто має високий енергетичний потенціал, повинні вміти контролювати свою силу. Енергію краще спрямовувати на благо собі та оточуючим. Якщо у вас сильна енергетика, тобто ймовірність того, що ви можете наврочити людину і завдати шкоди її біополі.

Енергетично слабка людина часто хворіє. Якщо в нього й виникають хороші ідеї, він не поспішає їх реалізовувати. Люди зі слабкою енергетикою швидко втомлюються. Їх легко образити чи вплинути на них.

Рівень енергетики точніше можна визначити з сновидінь.Що найчастіше вам сниться?

Якщо у сні ви часто йдете річки, ліси, зарості - то це ознака надлишку енергії. Також про це може свідчити музика уві сні чи ремінь, який сильно стягує вашу талію. У цьому випадку з енергетикою все гаразд. Щоправда, трапляється, що надмірна активність не доводить до добра. Якщо ваші сили спрямовані на благо, то від них буде реальна користь. Але якщо ви витрачаєте її на дрібниці, то нічого доброго від своєї внутрішньої сили ви не отримаєте.

Якщо вам постійно сняться руїни, старі будинки, прірва, порожнеча, голод, спрага, сварки, бійки, вузькі дороги та коридори, то ви відчуваєте нестачу життєвої сили. Це знак того, що терміново потрібно змінити своє життя та відновити енергію.

Не поспішайте зневірятися, якщо раптом зрозуміли, що енергетично ви не сильні. Є думка, що людська енергетика постійно змінюється. Вона може бути вродженою, спадковою (її рівень це залежить від багатьох факторів, таких як місце народження, енергетика народження, обставини народження та інше) та набутої.

Придбана енергетика може змінюватися в залежності від того, який спосіб життя веде людина, чим вона займається, де живе та з ким спілкується. Виходячи з цього можна легко підвищити свій енергетичний рівень. І тому існує багато способів.

  • По-перше, необхідно повноцінно харчуватися та налагодити режим дня.
  • По-друге, необхідно частіше залишатися віч-на-віч із собою і своїми думками, щоб краще зрозуміти себе та свої бажання.
  • По-третє, треба віддавати перевагу тій справі, яка приносити моральне задоволення.
  • По-четверте, слід більше спілкуватися з людьми, які налаштовують на позитивні емоції.

Знаючи свій енергетичний потенціал, ви можете самостійно його посилити (якщо він слабкий), або направити в потрібне русло для досягнення цілей. Володіючи внутрішньою силою, ви можете досягти всього, чого захочете. Головне, постійно працювати над енергетикою, не давати їй збою та вміти контролювати її, коли це необхідно.

23.10.2013 16:31

День більшості людей починає досить рано – хто стає на навчання, хто на роботу. Деяким...

Енергія речовини – це його здатність виконувати роботу.Існує багато видів енергії. Хімікам найбільш "цікава" кінетична та потенційна енергія.

1. Кінетична енергія

Кінетична енергія – енергія руху.

Будь-яке тіло, що рухається, має кінетичну енергію. Чим більша маса тіла та його швидкість - тим більшою кінетичною енергією воно має. При дотику до іншого тіла частина кінетичної енергії передається цьому тілу. Наприклад, ударивши більярдним києм по кулі, ми передаємо йому (кулі) якусь частину кінетичної енергії - куля починає рухатися. При зіткненні його з іншою кулею частина енергії знову передається (перерозподіляється) і в русі будуть вже дві кулі. Кінетична енергія може перетворюватися на енергію іншого виду. Так на гідроелектростанції кінетична енергія падаючої води перетворюється на електричну енергію, що виробляється турбіною генератора.

Чи пам'ятаєте закон збереження енергії? - "Енергія нікуди не зникає безвісти і не з'являється з нізвідки - вона лише переходить з одного виду в інший" (тут слід застереження, що це не відноситься до ядерних реакцій).

2. Потенційна енергія

Потенційна енергія - це "прихована" енергіяяка залежить від положення тіл і здатна проявитися за певних умов.

Так, бурулька, що звисає з даху будинку, не володіє кінетичною енергією (оскільки вона не рухається), зате у неї є "непогана" потенційна енергія (яка тим більше, чим масивніший бурулька і вищий дах будинку). За певних умов (коли сонечко добре пригріє) бурулька може відірватися та впасти на землю. У цьому випадку закладена в ній потенційна енергія перейде до кінетичної.

Проте, хімікам такі аспекти потенційної енергії не цікаві. Їх цікавить потенційна енергія, закладена у хімічних зв'язках:
- як енергія, з'їденої нами їжі, зберігається в організмі?
- Чому автомобіль без бензину не їде?

3. Як виміряти енергію

Фізикам виміряти потенційну та кінетичну енергії тіла не складає труднощів. Для цього треба знати масу тіла, його швидкість (кінетичну енергію) або відстань до землі (потенційну енергію).

Для хіміків завдання ускладнюється.

Потенційна енергія, що зберігається в хімічних зв'язках, залежить від виду та кількості зв'язків, які можуть бути розірвані.

Для вимірювання кінетичної енергії речовини достатньо виміряти її температуру. При цьому вимірюється середня кінетична енергія частинок, що рухаються у речовині.

Міра загальної кількості енергії будь-якої речовини – це його теплота. Наприклад, температура води у вашій склянці та у Чорному морі може бути однакова. Але, щоб підвищити її, скажімо на 1°С, треба зовсім різну кількість енергії для склянки та моря. Т.ч., можна сказати, що теплота враховує такий компонент речовини, як об'єм.

Одиницею вимірювання теплоти в системі СІ є Джоуль. Однак, "в ходу" та інша метрична система - калорія (кал):

1 кал = 4,184 Дж

Калорія досить маленька одиниця виміру:

Тому частіше використовують кілокалорію (ккал): 1 ккал = 1000 кал.

В даний час необхідно вимірювати потужність та енергію постійного струму, активну потужність та енергію змінного однофазного та трифазного струму, реактивну потужність та енергію трифазного змінного струму, миттєве значення потужності, а також кількість електрики у дуже широких межах.

Електрична потужність визначається роботою, яка здійснюється джерелом електромагнітного поля в одиницю часу.

Активна (поглинається електричним ланцюгом) потужність

P a =UIcos> = I 2 R=U 2 /R,(1)

де U, I - діючі значення напруги та струму;  - кут зсуву фаз.

Реактивна потужність

Р р = UIsin = I 2 X. (2)

Повна потужність

P n = UI= PZ. Ці три типи потужності пов'язані виразом

P=(Р а 2 2 р ) (3)

Так, потужність вимірюється в межах 1 Вт... 10 ГВт (у ланцюгах постійного та однофазного змінного струму) з похибкою ±(0,01...0,1) %, а при НВЧ - з похибкою ±(1... 5)%. Реактивна потужність від одиниць вар до Мвар вимірюється із похибкою ±(0,1...0,5)%.

Діапазон вимірювання електричної енергії визначається діапазонами виміру номінальних струмів (1 нА...1О кА) та напруг (1 мкВ...1 MB), похибка виміру становить ±(0,1...2,5)%.

Вимірювання реактивної енергії цікавить лише промислових трифазних ланцюгів.

Вимірювання потужності в ланцюгах постійного струму.При непрямому вимірі потужності використовують метод амперметра та вольтметра та компенсаційний метод.

Метод амперметра та вольтметра. І тут прилади включаються за двома схемами (рис.1).

Метод простий, надійний, економічний, але має ряд істотних недоліків: необхідністю знімати показання по двох

Рис. .1. Схеми вимірювання потужності за показаннями вольтметра та амперметра при малих (а) та великих (б)опорах навантаження

приладів; необхідністю проводити обчислення; невисокою точністю за рахунок підсумовування похибки приладів.

Потужність Р х , обчислена за показаннями приладів (рис. 1а) має вигляд

Вона більша за дійсне значення потужності, що витрачається в навантаженні Р н, на значення потужності споживання вольтметра Р v , тобто Р н = Р х - Р v .

Похибка визначення потужності в навантаженні тим менше, що більший вхідний опір вольтметра і менше опір навантаження.

Потужність Р х , обчислена за показаннями приладів (рис 1. б),маємо вигляд

Вона більша за дійсне значення потужності споживання навантаження на значення потужності споживання амперметром Р А . Методична похибка тим менша, чим менший вхідний опір амперметра і більший опір навантаження.

Компенсаційний метод. Цей метод застосовується тоді, коли потрібна висока точність вимірювання потужності. За допомогою компенсатора по черзі вимірюється струм навантаження та падіння напруги на навантаженні. Вимірювана потужність визначається за формулою

P= U н I н . (4)

При прямому вимірі активна потужність вимірюється електромеханічними (електродинамічної та ферродинамічної систем), цифровими та електронними ватметрами.

Електродинамічні ватметри застосовуються як переносні прилади для точних вимірювань потужності (клас 0,1... 2,5) у ланцюгах постійного та змінного струму з частотою до кількох тисяч герц.

Ферродинамічні щитові вольтметри використовуються в ланцюгах змінного струму промислової частоти (клас 1,5...2,5).

У широкому діапазоні частот застосовуються цифрові ватметри, основу.

складають різні перетворювачі потужності (наприклад, термоелектричні), УПТ, мікропроцесор та ЦОУ. У цифрових ватметрах здійснюється автоматичний вибір меж вимірювань, самокалібрування та передбачений зовнішній інтерфейс.

Для вимірювання потужності у високочастотних ланцюгах також використовуються спеціальні та електронні ватметри.

Для вимірювання реактивної потужності на низьких частотах служать реактивні ватметри (варметри), у яких шляхом використання спеціальних схем відхилення рухомої частини електродинамічного ІМ пропорційно до реактивної потужності.

Включення електромеханічних ватметрів безпосередньо в електричний ланцюг допустимо при струмах навантаження, що не перевищують 10... 20 А, і напругах до 600 В. Вимірювання потужності при великих струмах навантаження і в ланцюгах високої напруги проводиться ватметром з вимірювальними трансформаторами струму ТАта напруги TV(Рис..2).

Вимірювання активної потужності в ланцюгах трифазного струму.Метод одного ватметра. Цей метод застосовується лише у симетричній системі з рівномірним навантаженням фаз, однаковими кутами зсуву по фазі між векторами Iі U і з повною симетрією напруг (рис.3).

Рис..3. Схеми включення ватметра в трифазний трипровідний ланцюг при повній симетрії приєднання навантаження:

а- зіркою; б -трикутником; в ~-зі штучною нульовою точкою

Рис.4. Схеми включення двох ватметрів у трифазний ланцюг: а- в 1-у та 3-ю; б- в 1-у та 2-у; в- у 2-у та 3-ю

На рис. .3, анавантаження з'єднане зіркою і нульова точка доступна. На рис.3, бнавантаження з'єднане трикутником, ватметр включений у фазу. На рис. .3, внавантаження з'єднане трикутником зі штучною нульовою точкою. Штучна нульова точка створюється за допомогою двох резисторів, кожен з яких дорівнює опору ланцюга обмотки напруги ватметра (зазвичай вказується в технічному паспорті на ватметр).

Покази ватметра будуть відповідати потужності однієї фази, а потужність всієї трифазної мережі у всіх трьох випадках включення приладу дорівнюватиме потужності однієї фази, помноженої на три:

Р =3 P w

Метод двох ватметрів. Цей метод застосовується у трифазному трипровідному ланцюгу незалежно від схеми з'єднання та характеру навантаження як при симетрії, так і при асиметрії струмів та напруг. Асиметрія - це система, у якій потужності окремих фаз різні. Токові обмотки ватметрів включаються в будь-які дві фази, а обмотки напруги включаються на лінійні напруги (рис. 4).

Повна потужність може бути виражена у вигляді суми показань двох ватметрів. Так, для схеми, представленої на рис. а,

де  1 - кут зсуву фаз між струмом I 1 та лінійною напругою U 12,  2 - кут зсуву фаз між струмом I 3 та лінійною напругою U 32 . В окремому випадку при симетричній системі напруг і однаковому навантаженні фаз  1 = 30° -  і  2 = 30° -  показання ватметрів будуть:

При активному навантаженні (= 0) показання ватметрів будуть однакові, оскільки P W ] = P W 2 IUcos30 °.

При навантаженні з кутом зсуву ср = 60 ° показання другого ватметра дорівнюють нулю, так як P W 2 = IU cos(30° + ) = IU cos(30° + 60°) = 0, і в цьому випадку потужність трифазного ланцюга вимірюється одним ватметром.

При навантаженні з кутом зсуву  > 60° потужність, що вимірюється другим ватметром, буде негативною, оскільки (30° +) більше 90°. У цьому випадку рухлива частина ватметрів повернеться у зворотний бік. Для відліку необхідно змінити на 180° фазу струму в одному з ланцюгів ватметра. В цьому випадку потужність ланцюга трифазного струму дорівнює різниці показань ватметрів

Метод трьох ватметрів. Для вимірювання потужності трифазного ланцюга при несиметричному навантаженні включаються три ватметри, і загальна потужність за наявності нульового дроту дорівнюватиме арифметичній сумі показань трьох ватметрів. В цьому випадку кожен ватметр вимірює потужність однієї фази, показання ватметра незалежно від характеру навантаження будуть позитивні (паралельна обмотка включається на фазну напругу, тобто між лінійним проводом і нульовим). Якщо нульова точка недоступна і нульовий провід відсутня, то паралельні ланцюги приладів можуть утворити нульову штучну точку за умови, що опори цих ланцюгів рівні між собою.

Вимірювання реактивної потужності в однофазних та трифазних ланцюгах.Незважаючи на те, що реактивна потужність не визначає ні роботи, ні переданої енергії за одиницю часу, її вимірювання також важливо. Наявність реактивної потужності призводить до додаткових втрат електричної енергії в лініях передачі, трансформаторах та генераторах. Реактивна потужність вимірюється у вольт-амперах реактивних (вар) як в однофазних, так і в трифазних трьох- і чотирипровідних ланцюгах змінного струму електродинамічних і феродинамічних або спеціально призначених для вимірювання реактивної потужності ватметрами. Відмінність реактивного ватметра від звичайного полягає в тому, що він має ускладнену схему паралельного ланцюга для отримання зсуву по фазі, що дорівнює 90°

між векторами струму та напруги цього ланцюга. Тоді відхилення рухомої частини буде пропорційно до реактивної потужності Р р = UIsin. Реактивні ватметри переважно застосовуються для лабораторних вимірювань та перевірки реактивних лічильників.

Реактивну потужність трифазної симетричної ланцюга можна виміряти і активним ватметром: для цього -струмова котушка послідовно включається у фазу А, котушка напруги між фазами В і С.

Вимірювання потужності в ланцюгах підвищеної частоти.З цією метою можна використовувати як прямі, так і непрямі виміри і в ряді випадків краще можуть виявитися непрямі, так як іноді легше виміряти струм і напруга на навантаженні, ніж потужність. Прямий вимір потужності в ланцюгах підвищених і високих частот проводиться термоелектричними, електронними ватметрами, ватметрами, заснованими на ефекті Холла, і цифровими ватметрами.

Непрямі виміри здійснюються осцилографічним методом. Він застосовується переважно тоді, коли ланцюг живиться напругою несинусоїдальної форми, при високих частотах, малопотужних джерелах напруги тощо.

Вимірювання енергії в однофазних та трифазних ланцюгах.Енергія вимірюється електромеханічними та електронними лічильниками електричної енергії. Електронні лічильники електричної енергії мають кращі метрологічні характеристики, більшу надійність і є перспективними засобами вимірювань електричної енергії.

4. Вимірювання фази та частоти

Фаза характеризує стан гармонійного сигналу у певний момент часу t. Фазовий кут у початковий час (початок відліку часу), тобто. при t = 0, називають нулівим (початковим) фазовим зрушенням.Різниця фаз  вимірюють зазвичай між струмом і напругою або між двома напругами. У першому випадку частіше цікавляться не самим кутом зсуву фаз, а величиною cos або коефіцієнтом потужності. Cos це косинус того кута, на який випереджає або відстає струм навантаження від напруги, прикладеної до цього навантаження. Фазовим зрушенням двох гармонійних сигналів однакової частоти називають модуль різниці їх початкових фаз  =| 1 -  2 |. Фазовий зсув  не залежить від часу, якщо залишаються незмінними початкові фази  1 і  2 . Різниця фаз виявляється у радіанах чи градусах.

Методи виміру кута зсуву фаз.Ці методи залежать від діапазону частот, рівня та форми сигналу, від необхідної точності та наявності засобів вимірювань. Розрізняють непряме та пряме зміни кута зсуву фаз.

Непрямий вимір. Такий вимір кута зсуву фаз Між напругою U і струмом Iу навантаженні в однофазних ланцюгах

здійснюють за допомогою трьох приладів - вольтметра, амперметра та ватметра (рис.5). Кут  визначається розрахунковим шляхом зі знайденого значення cos:

Метод використовується зазвичай на промисловій частоті і забезпечує невисоку точність через методичну похибку, викликану власним споживанням приладів, досить простий, надійний, економічний.

У трифазному симетричному ланцюгу величина cos може бути визначена такими вимірами:

    потужність, струм та напруга однієї фази;

    вимірювання активної потужності методом двох ватметрів;

    вимірювання реактивної потужності методом двох ватметрів зі штучною нейтральною точкою.

Серед осцилографічних методів вимірювання фази найбільшого поширення набули методи лінійної розгортки та еліпса. Осцилографічний метод, що дозволяє спостерігати та фіксувати досліджуваний сигнал у будь-який момент часу, використовується в широкому діапазоні частот у малопотужних ланцюгах при грубих вимірах (5...10 %). Метод лінійної розгортки передбачає застосування двопроменевого осцилографа, на горизонтальні пластини якого подають лінійну напругу, що розгортає, а на вертикальні пластини - напруга, між якими вимірюється фазовий зсув. Для синусоїдальних кривих на екрані отримуємо зображення двох напруг (рис.6, а)і за виміряними відрізками АБ та АС обчислюється кут зсуву між ними

де АБ - відрізок між відповідними точками кривих при переході їх через нуль по осі X; АС - відрізок, що відповідає періоду.

Похибка вимірювання х залежить від похибки відліку та фазової похибки осцилографа.



Якщо замість лінійної розгортки використовувати синусоїдальну напругу, що розгортає, то одержувані на екрані фігури Ліссажу при рівних частотах дають на екрані осцилографа форму еліпса (Рис. 6б). Кут зсуву  x = arcsin(АБ/ВГ).

Цей метод дозволяє вимірювати  х у межах 0 90 про без знака фазового кута.

Похибка виміру  х також визначається похибкою відліку

Рис..6. Криві, що отримуються на екрані двопроменевого осцилографа: при лінійній (а)та синусоїдальної (б) розгортці

та розбіжностями у фазових зсувах каналів Х і Y осцилографа.

Застосування компенсатора змінного струму з каліброваним фазообертачем та електронним осцилографом як індикатор рівності фаз дозволяє зробити досить точне вимірювання кута зсуву фаз. Похибка вимірювання в цьому випадку визначається в основному похибкою використовуваного фазообертача.

Прямий вимір. Прямий вимір утла зсуву фаз здійснюють за допомогою електродинамічних, ферродинамічних, електромагнітних, електронних та цифрових фазометрів. Найчастіше з електромеханічних фазометрів використовують електродинамічні та електромагнітні логометричні фазометри. Шкала у цих приладів лінійна. Використовуються діапазоні частот від 50 Гц до 6... 8 кГц. Класи точності – 0,2; 0,5. Їх характерна велика споживана потужність 1(5...10 Вт).

У трифазному симетричному ланцюзі вимірювання кута зсуву фаз  або cos здійснюється однофазним або трифазним фазометрами.

Цифрові фазометри використовуються у малопотужних ланцюгах у діапазоні частот від одиниць Гц до 150 МГц, класи точності - 0,005; 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,5; 1.0. В електронно-рахункових цифрових фазометрах зсув по фазі між двома напругами перетворюється на часовий інтервал, що заповнюється імпульсами стабільної частоти з певним періодом, які підраховуються електронним лічильником імпульсів. Складові похибки цих приладів: похибка дискретності, похибка генератора стабільної частоти, похибка, яка залежить від точності формування та передачі часового інтервалу.

Методи виміру частоти.Частота одна із найважливіших характеристик періодичного процесу. Визначається числом повних циклів (періодів) зміни сигналу за одиницю часу. Діапазон використовуваних у техніці частот дуже великий і коливається від часток герц до десятків. Весь спектр частот поділяється на два діапазони - низькі та високі.

Низькі частоти: інфразвукові – нижче 20 Гц; звукові - 20...20000 Гц; ультразвукові – 20...200 кГц.

Високі частоти: високі – від 200 кГц до 30 МГц; ультрависокі – 30...300 МГц.

Тому вибір методу вимірювання частоти залежить від діапазону частот, необхідної точності вимірювання, величини і форми напруги вимірюваної частоти, потужності вимірюваного сигналу, наявності засобів вимірювань і т.д.

Прямий вимір. Метод заснований на застосуванні електромеханічних, електронних та цифрових частотомірів.

Електромеханічні частотоміри використовують вимірювальний механізм електромагнітної, електродинамічної та ферродинамічної систем із безпосереднім відліком частоти за шкалою логометричного вимірювача. Вони прості в пристрої та експлуатації, надійні, мають досить високу точність. Їх використовують у діапазоні частот від 20 до 2500 Гц. Класи точності – 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5.

Електронні частотоміри застосовуються при вимірюваннях у частотному діапазоні від 10 Гц до декількох мегагерц, при рівнях вхідного сигналу 0,5...200 В. Вони мають великий вхідний опір, що забезпечує мале споживання потужності. Класи точності – 0,5; 1,0 та нижче.

Цифрові частотоміри застосовуються для дуже точних вимірів у діапазоні 0,01 Гц... 17 ГГц. Джерелами похибки є похибка від дискретності та нестабільності кварцового генератора.

Мостовий метод. Цей метод вимірювання частоти заснований на використанні частотозалежних мостів змінного струму, що живляться напругою частоти, що вимірюється. Найбільш поширеною мостовою схемою для вимірювання частоти є місткий міст. Мостовий метод виміру частоти застосовують для виміру низьких частот у межах 20 Гц... 20 кГц, похибка виміру становить 0,5... 1 %.

Непрямий вимір. Метод здійснюється з використанням осцилографів: за інтерференційними фігурами (фігурами Лісаж) і кругової розгортки. Методи прості, зручні та досить точні. Їх застосовують у широкому діапазоні частот 10 Гц... 20 МГц. Недоліком методу Лісаж є складність розшифровки фігур при співвідношенні фігур більше 10 і, отже, зростає похибка вимірювання за рахунок встановлення істинного відношення частот. При методі кругової розгортки похибка виміру переважно визначається похибкою квантування основний частоти.

МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ВИМІРЮВАНЬ ПАРАМЕТРІВ ВИМІРЮВАЛЬНИХ ЛАНЦЮГІВ

Досить часто виникає необхідність вимірювати потужність, що споживається з мережі, або генерується в мережу. Це необхідно для обліку енергії, що споживається або генерується, а також для забезпечення нормальної роботи енергосистеми (уникнення перевантажень). Вимірювати потужність можна кількома способами – прямим та непрямим. При прямому вимірі застосовують ватметр, а при непрямому амперметр і вольтметр.

Вимірювання потужності в ланцюзі постійного струму

Через відсутність реактивної та активної складової в ланцюгах постійного струму для вимірювання потужності ватметр застосовують дуже рідко. Як правило, величину споживаної або енергії, що віддається, вимірюють непрямим методом, за допомогою вимірюють струм I в ланцюгу, а за допомогою вимірюють напругу U навантаження. Після чого застосувавши просту формулу P=UI і набувають значення потужності.

Щоб зменшити через впливи внутрішніх опорів пристроїв, прилади можуть підключати за різними схемами, а саме при відносно малому опорі навантаження R застосовують таку схему включення:

А за великого значення R таку схему:

Вимірювання потужності в однофазних ланцюгах змінного струму

Головна відмінність ланцюгів змінного струму від мереж постійного струму, мабуть, полягає в тому, що в змінній напрузі існує кілька потужностей. . Повну вимірюють часто тим самим непрямим методом за допомогою амперметра та вольтметра і значення її дорівнює S = UI.

Замір активної P=UIcosφ і реактивної Q=UIsinφ проводиться прямим методом, за допомогою ватметра. Для вимірювання ватметр в ланцюг підключають за наступною схемою:

Де струмову обмотку необхідно підключити послідовно з навантаженням R н і відповідно обмотку напруги паралельно навантаженню.

Вимірювання реактивної потужності в однофазних мережах не проводиться. Такі досліди часто ставляться лише в лабораторіях, де ватметри включають за спеціальними схемами.

Вимірювання потужності в трифазних ланцюгах змінного струму

Як і в однофазних мережах, так і в трифазних повну енергію мережі можна вимірювати непрямим методом, тобто за допомогою вольтметра та амперметра за схемами, показаними вище. Якщо навантаження трифазного ланцюга буде симетричним, то можна застосувати таку формулу:

U л - напруга лінійна, I-фазний струм.

Якщо ж фазне навантаження не симетричне, то роблять підсумовування потужностей кожної з фаз:

При вимірюванні активної енергії в чотирипровідному ланцюгу при використанні трьох ватметрів, як показано нижче:

Загальною енергією споживаної мережі буде сума показань ватметрів:

Не меншого поширення набув і метод вимірювання двома ватметрами (застосовуємо тільки для трипровідних ланцюгів):

Суму їх показань можна виразити таким виразом:

При симетричному навантаженні застосовна така сама формула, як і для повної енергії:

Де φ – зсув між струмом та напругою (кут фазового зсуву).

Вимірювання реактивної складової проводять за тією ж схемою (дивися малюнок в)) і в цьому випадку вона дорівнюватиме алгебраїчної різниці між показниками приладів:

Якщо мережа не симетрична, то для вимірювання реактивної складової застосовують два або три ватметри, які підключають за різними схемами.

Процес вимірювання активної та реактивної потужності

Виробляють вимірювання активної потужності ланцюга змінної напруги. Вони підключаються за тими ж схемами як і ватметри. Облік реактивної енергії в однофазних споживачів нашій країні ведеться. Її облік виробляють у трифазних ланцюгах великих промислових підприємств, які споживають великі обсяги електроенергії. Лічильники активної енергії мають маркування СА, реактивної СР. Також широкого застосування отримують електронні лічильники електроенергії.

Технології