Laboratórium 2 - 4. Mérés ellenőrző kérdései

A VIK Wikiből
A lap korábbi változatát látod, amilyen David14 (vitalap | szerkesztései) 2014. február 4., 00:30-kor történt szerkesztése után volt. (→‎1. Hogyan számoljuk ki a pillanatnyi teljesítményt?)


  • Kérdések kidolgozva - Nagyrészt megegyezik azzal ami itt van. Akinek van egy kis ideje, vagy vigye fel ide a wikire az ebben lévő hasznos infókat!

1. Hogyan számoljuk ki a pillanatnyi teljesítményt?

A pillanatnyi teljesítmény az áram és feszültség pillanatértékeinek szorzata:


Ha tudjuk, hogy a feszültségünk és az áramunk időfüggvénye is szinuszos, azaz:

Ahol a feszültség és az áram közötti fáziskülönbség, pedig a kezdőfázis.


Felhasználva a hatásos és a meddő teljesítmény képletét:


A pillanatnyi teljesítmény az alábbi alakban is felírható:

2. Megállapodás szerint mit jelent az egyenáramú teljesítmény pozitív vagy negatív előjele?

Pozitív előjel a fogyasztói, negatív a termelői teljesítményt jelenti.

3. Egy váltakozó áramú áramkörben valamely két-póluson mért feszültség és áram effektív értéke U, illetve I. a feszültség és az áram közötti fázisszög fí (a feszültség siet az áramhoz képest, ha fí pozitív). Hogyan számítható ki a két-pólus hatásos, meddő és látszólagos teljesítménye? Hogyan változnak ezek az értékek, ha a fí fázisszög előjelet vált?

A hatásos teljesítmény: , a meddő teljesítmény: , a látszólagos teljesítmény: . Ezek közül ugye azok váltanak előjelet, amik érzékenyek re. Vagyis csak a Q. (színusz páratlan függvény)

4. Hogyan definiáljuk a hatásos és meddő teljesítményt, ha periodikus, de nem szinuszos jelekről van szó? (Legyen U0 és I0 a feszültség és az áram egyenáramú összetevője, Ui és Ii a feszültség, illetve az áram i-edik felharmonikusának effektív értéke és fíi ezen felhamronikusok közti fázisszög (a feszültség siet az áramhoz képest, ha fí pozitív).

Ilyenkor csak az azonos frekvenciájú összetevők hoznak létre teljesítményt, vagyis: , .

5. Hogyan számítja ki a hatásos teljesítményt olyan áramkörben, ahol a feszültség görbealakja tisztán szinuszos, de az áramé (az áramkör nemlineritásai miatt) azonos periódusidővel nem szinuszos.

Idő szerint kiintegrálom a feszültség és az áram időfüggvényének szorzatát. , ahol T a periódusidő.

6. Mi a definíciója a villamos energiának (munkának, fogyasztásnak)?

A pillanatnyi teljesítmény idő szerinti integrálja: , ahol T itt a vizsgált időtartam.

7. Milyen megvalósítási lehetőségei vannak két villamos teljesítmény szorzásának?

Ez a kérdés kb az, mint a kövi...

  • Hall generátor (a segédáram és a mágneses indukció szorzatával arányos Hall feszültséget szolgáltat)
  • vezérelt áramosztó elvén működő analóg szorzó (a kimeneti jel arányos a bemeneti jelek szorzatával)
  • elektromechanikus szorzó
  • kvadratikus szorzó
  • időosztásos szorzó
  • digitális szorzó


8. Ismertesse az elektromechnakius, kvadratikus, időosztásos és digitális szorzók elvét!

  • Elektromechanikus: a műszer a két jel szorzatával arányos nyomatékot (emiatt kitérést) hoz létre. , ahol k a (nemlineáris, tehát kitéréstől függő) skálatényező, a műszer állótekercsébe vezetett áram, pedig a lengőtekercsbe vezetett (a feszültséggel arányos) áram.
  • Kvadratikus: Az alábbi azonosságra építünk: . Ebből látható, hogy a szorzás visszavezethető összeadásra és négyzetre emelésre, amik bizonyos korlátokkal megvalósíthatók.
  • Időosztásos: Lásd (egyelőre beillesztésre váró) ábra. A kimenet a kövi lesz: , ahol a háromszögjel csúcsértéke.
  • Digitális: jeleket digitalizáljuk és processzorral összeszorozzuk.

9. Ismertesse a hatásos teljesítmény mérésének ún. három voltmérős módszerét.

10. Hogyan határozza meg a hatásos teljesítmény mérésének rendszeres relatív hibáját három voltmérős módszer esetén, ha adott a feszültségmérések relatív rendszeres hibája (a mérést nem terheli véletlen hiba)?

11. Ismertesse az elektronikus teljesítménymérő elvét!

12. Ismertesse a teljesítmény analizátor elvét!