Pengukuran Kuasa

pembahasan soal ucun IPA tahap 2 paket A smp 2018 , 'bocoran'prediksino 11 gaya kuasa (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Pengukuran Kuasa

Bab 12 - Litar Pemeteran AC


Pengukuran kuasa dalam litar AC boleh sedikit lebih rumit daripada dengan litar DC untuk alasan yang mudah bahawa pergeseran fasa mempersulit perkara di luar mengalikan voltan oleh angka saat ini yang diperoleh dengan meter. Apa yang diperlukan ialah instrumen yang boleh menentukan produk (pendaraban) voltan dan arus seketika. Mujurlah, pergerakan elektrodynamometer biasa dengan gegelung pegun dan bergeraknya berfungsi dengan baik.

Pengukuran kuasa tiga fasa dapat dicapai dengan menggunakan dua pergerakan dinamometer dengan aci umum yang menghubungkan dua gegelung bergerak bersama sehingga satu penunjuk mencatat kekuatan pada skala pergerakan meter. Ini, jelas, membuat mekanisme pergerakan yang agak mahal dan kompleks, tetapi ia adalah penyelesaian yang boleh dilaksanakan.

Kaedah bijak untuk mendapatkan meter kuasa elektronik (yang menghasilkan isyarat elektrik yang mewakili kuasa dalam sistem dan bukan sekadar memindahkan penunjuk) adalah berdasarkan kesan Hall. Kesan Hall adalah kesan luar biasa yang mula-mula diperhatikan oleh Hall EH pada tahun 1879, di mana suatu voltan dijana sepanjang lebar konduktor yang membawa arus terdedah kepada medan magnet serenjang: (Figurebelow)

Kesan Dewan: Voltan adalah berkadar dengan arus dan kekuatan medan magnet serenjang.

Voltan yang dijana merentasi lebar konduktor yang rata dan rata adalah berkadar terus dengan kedua-dua magnitud arus melaluinya dan kekuatan medan magnet. Matematik, ia adalah satu produk (pendaraban) kedua-dua pembolehubah ini. Jumlah "Voltan Dewan" yang dihasilkan untuk setiap syarat tertentu juga bergantung kepada jenis bahan yang digunakan untuk konduktor persegi panjang, datar. Telah didapati bahan-bahan "semikonduktor" yang disediakan menghasilkan voltan Hall yang lebih besar daripada logam, dan begitu juga alat-alat Effect Hall moden dibuat.

Ia masuk akal bahawa jika kita membina sebuah peranti menggunakan sensor Hall-effect di mana arus melalui konduktor ditolak oleh voltan AC dari litar luaran dan medan magnet ditubuhkan oleh sepasang atau gegelung dawai yang bertenaga oleh arus daripada litar kuasa AC, voltan Hall akan secara langsung kepada kelebihan arus litar dan voltan. Tidak mempunyai massa untuk bergerak (tidak seperti pergerakan elektromekanik), peranti ini mampu memberikan pengukuran kuasa seketika : (Figurebelow)

Sensor kuasa kesan Hall mengukur kuasa seketika.

Bukan sahaja voltan keluaran peranti kesan Dewan adalah perwakilan kuasa serta-merta pada bila-bila masa, tetapi ia juga akan menjadi isyarat DC! Ini kerana voltan voltan Hall bergantung pada kedua - dua polaritas medan magnet dan arah arus melalui konduktor. Jika kedua-dua arah semasa dan polaritas medan magnet membalikkan-kerana ia akan menjadi separuh kitaran kuasa AC-polaritas voltan keluaran akan tetap sama.

Sekiranya voltan dan arus dalam litar kuasa adalah 90 o fasa (faktor kuasa sifar, bermakna tiada kuasa sebenar yang dihantar ke beban), puncak-puncak seli bagi peranti semasa dan medan magnet Hall tidak akan bertepatan dengan satu sama lain: berada pada puncaknya, yang lain akan menjadi sifar. Pada titik-titik tersebut, voltan keluaran Hall juga akan menjadi sifar, iaitu keluaran (pendaraban) kekuatan medan magnet dan semasa. Di antara titik-titik tersebut pada masa itu, voltan keluaran Hall akan berubah-ubah sama antara positif dan negatif, menghasilkan isyarat yang sama dengan penyerapan segera dan pembebasan kuasa melalui beban reaktif. Voltan keluaran DC bersih akan menjadi sifar, menunjukkan kuasa sifar dalam litar.

Mana-mana peralihan fasa antara voltan dan arus dalam litar kuasa kurang daripada 90 o akan mengakibatkan voltan keluaran Hall yang berayun antara positif dan negatif, tetapi meluangkan masa lebih positif daripada negatif. Akibatnya akan ada voltan keluaran DC bersih. Dihasratkan melalui litar penapis lulus rendah, voltan DC bersih ini boleh dipisahkan dari AC bercampur dengannya, isyarat keluaran terakhir yang didaftarkan pada pergerakan meter DC yang sensitif.

Selalunya ia berguna untuk mempunyai satu meter untuk jumlah penggunaan kuasa dalam tempoh masa dan bukan seketika. Output seperti meter boleh ditetapkan dalam unit Joule, atau jumlah tenaga yang digunakan, kerana kuasa adalah ukuran kerja yang dilakukan per unit waktu. Atau, lebih umum, output meter boleh ditetapkan dalam unit Watt-Hours.