वाटमीटर का स्विचिंग सर्किट
डीसी सर्किट की शक्ति को सीधे मापने के लिए एक वाटमीटर का उपयोग किया जाता है। विद्युत ऊर्जा के रिसीवर के साथ श्रृंखला में निश्चित श्रृंखला कॉइल या वाटमीटर का वर्तमान कॉइल जुड़ा हुआ है। एक अतिरिक्त प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में जुड़ा एक जंगम समानांतर कॉइल या वोल्टेज कॉइल वाटमीटर का समानांतर सर्किट बनाता है, जो ऊर्जा रिसीवर के साथ समानांतर में जुड़ा होता है।
वाटमीटर के चल भाग के घूर्णन का कोण:
α = k2IIu = k2U / रु
जहाँ मैं - श्रृंखला का तार वर्तमान; अज़ी - वाटमीटर के समानांतर कॉइल की धारा।
चावल। 1. डिवाइस और वाटमीटर के कनेक्शन की योजना
चूंकि, अतिरिक्त प्रतिरोध के उपयोग के परिणामस्वरूप, वाटमीटर के समानांतर सर्किट में लगभग स्थिर प्रतिरोध rth है, तब α = (k2 / Ru) IU = k2IU = k3P
इस प्रकार, वाटमीटर के चल भाग के घूर्णन के कोण से, सर्किट की शक्ति का अनुमान लगाया जा सकता है।
वाटमीटर वर्दी पैमाने।वाटमीटर के साथ काम करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि किसी एक कॉइल में करंट की दिशा में बदलाव से टॉर्क की दिशा और चलती कॉइल के घूमने की दिशा में बदलाव होता है, और स्केल के बाद से वाटमीटर को आमतौर पर एक तरफा बनाया जाता है, अर्थात पैमाने के विभाजन शून्य से दाईं ओर स्थित होते हैं, फिर किसी एक कॉइल में करंट की गलत दिशा के साथ, वाटमीटर से मापा मूल्य निर्धारित करना असंभव होगा।
इन कारणों से, आपको हमेशा वाटमीटर क्लैम्प्स के बीच अंतर करना चाहिए। शक्ति स्रोत से जुड़े श्रृंखला कॉइल के टर्मिनल को जनरेटर कहा जाता है और उपकरणों और आरेखों पर तारांकन चिह्न के साथ चिह्नित किया जाता है। एक श्रृंखला कॉइल से जुड़े तार से जुड़े समानांतर सर्किट क्लैंप को जनरेटर क्लैंप भी कहा जाता है और इसे तारांकन चिह्न के साथ चिह्नित किया जाता है।
इस प्रकार, सही वाटमीटर स्विचिंग सर्किट के साथ, वाटमीटर वाइंडिंग में धाराएँ जनरेटर टर्मिनलों से गैर-जनरेटर टर्मिनलों तक निर्देशित की जाती हैं। दो वाटमीटर स्विचिंग सर्किट हो सकते हैं (चित्र 2 और चित्र 3 देखें)।
चावल। 2. सही वाटमीटर वायरिंग आरेख
चावल। 3. सही वाटमीटर वायरिंग आरेख
अंजीर में दिखाई गई योजना में। 2, वाटमीटर की श्रृंखला वाइंडिंग की धारा ऊर्जा रिसीवर के करंट के बराबर होती है, जिसकी शक्ति मापी जाती है, और वाटमीटर का समानांतर सर्किट एक वोल्टेज U के तहत होता है, जो रिसीवर के वोल्टेज से अधिक होता है। श्रृंखला कॉइल में वोल्टेज ड्रॉप। इसलिए, PB = IU '= I (U + U1) = IU = IU1 वाटमीटर द्वारा मापी गई शक्ति मापी जाने वाली ऊर्जा रिसीवर की शक्ति और वाटमीटर की श्रृंखला घुमावदार की शक्ति के बराबर होती है।
अंजीर में दिखाई गई योजना में।3, वाटमीटर के समांतर सर्किट में वोल्टेज रिसीवर के वोल्टेज के बराबर होता है, और श्रृंखला कॉइल में वर्तमान वाटमीटर के समांतर सर्किट में वर्तमान के मूल्य से रिसीवर द्वारा खपत वर्तमान से अधिक होता है। इसलिए, Pc = U (I + Iu) = UI + UIu, वाटमीटर द्वारा मापी गई शक्ति मापी गई ऊर्जा के रिसीवर की शक्ति और वाटमीटर के समानांतर सर्किट की शक्ति के बराबर होती है।
माप करते समय जहां वाटमीटर कॉइल की शक्ति की उपेक्षा की जा सकती है, अंजीर में दिखाए गए सर्किट का उपयोग करना बेहतर होता है। 2, क्योंकि आमतौर पर श्रृंखला कॉइल की शक्ति समानांतर कॉइल से कम होती है और इसलिए वाटमीटर की रीडिंग अधिक सटीक होगी।
सटीक माप के लिए, वाटमीटर की रीडिंग में सुधार करना आवश्यक है, इसकी वाइंडिंग की ताकत के कारण, और ऐसे मामलों में अंजीर का सर्किट। 3, चूँकि सुधार की गणना आसानी से सूत्र U2/ Ru द्वारा की जाती है, जहाँ Ru को आमतौर पर जाना जाता है और यदि U स्थिर है तो विभिन्न वर्तमान मानों पर सुधार अपरिवर्तित रहता है।
जब आप अंजीर में आरेख के अनुसार वाटमीटर चालू करते हैं। 2, कॉइल के सिरों पर क्षमता केवल चलती कॉइल में वोल्टेज ड्रॉप की मात्रा से भिन्न होती है, क्योंकि कॉइल के जनरेटर टर्मिनल एक साथ जुड़े होते हैं। समानांतर सर्किट में वोल्टेज की तुलना में मूविंग कॉइल में वोल्टेज ड्रॉप नगण्य है क्योंकि समानांतर सर्किट के प्रतिरोध की तुलना में इस कॉइल का प्रतिरोध नगण्य है।
चावल। 4. गलत वाटमीटर कनेक्शन सर्किट
अंजीर में। 4 वाटमीटर का गलत समानांतर सर्किट दिया गया है।यहां, वाइंडिंग्स के जनरेटर टर्मिनलों को अतिरिक्त प्रतिरोध से जोड़ा जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कॉइल्स के सिरों के बीच संभावित अंतर सर्किट वोल्टेज (कभी-कभी बहुत महत्वपूर्ण 240 - 600 वी) के बराबर होता है, और स्थिर और चलती के बाद से वाइंडिंग्स एक-दूसरे के करीब हैं, कॉइल के इन्सुलेशन के विनाश के लिए परिस्थितियां अनुकूल हैं। इसके अलावा, बहुत भिन्न क्षमता के कॉइल के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक इंटरैक्शन देखा जाएगा, जिससे सर्किट में बिजली माप में अतिरिक्त त्रुटि हो सकती है।