Электродинамические ваттметры

Принцип действия электродинамического ваттметра основан на том, что угол поворота α рамки (со стрелкой) электродинамического прибора пропорционален произведению токов, умноженному на косинус угла φ между ними:

α = кI₁I₂cosφ (*)

где к — постоянный для данного прибора коэффициент.

Пусть требуется измерить активную мощность, потребляемую некоторой нагрузкой Z_H, к которой приложено среднее квадратическое значение напряжения U_H. Через нагрузку Z_H протекает гармонический ток со средним квадратическим значением I_н, сдвинутый по фазе на угол ф по отношению к напряжению.

Схема включения катушек электродинамического ваттметра показана на рис. Если параметры ваттметра выбраны так, что R_доб» Z_H, то ток в неподвижной катушке I₁≈I_н, а в подвижной — I₂ ≈ U_H / R_доб. Поэтому угол отклонения

стрелки α с учетом

формулы (*) будет пропорционален активной мощности в нагрузке Р:

где к — коэффициент пропорциональности.

Ваттметры электродинамической системы можно применять для измерения электрической мощности в цепях как постоянного, так и переменного тока, но наиболее широко их используют для измерения мощности промышленной частоты.