Medir a Potência Eléctrica
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Medições em corrente contínua: Em um resistor alimentado por corrente contínua, a potência dissipada é igual ao produto da corrente que flui através dele e a diferença de potencial entre suas extremidades. P = U.I ; Duas montagens são possíveis. Na montagem a jusante (bypass curto), o voltímetro é colocado diretamente em paralelo com o resistor. O amperímetro mede a corrente através do resistor mais a corrente desviada pelo voltímetro. Na montagem a montante (derivação longa), o voltímetro é colocado entre os terminais do conjunto resistor-amperímetro. Adicione a queda de tensão no amperímetro à queda de tensão na carga. Em ambos os casos, ocorre um erro, mas como a corrente consumida pelos voltímetros modernos é muito baixa, é preferível montar a montante. Pode-se também usar um wattímetro. É um dispositivo que compreende uma bobina móvel B1 com muitas voltas de fio fino (circuito de tensão) colocado em uma bobina fixa de fio grosso B2 (circuito de corrente). Sob a ação do campo magnético criado por B2, a bobina B1 gira em um ângulo dependendo da potência dissipada na carga. Medições dem Corrente Alternada: Se a carga for puramente resistiva, a potência ainda será fornecida pela interface do usuário do produto. Se o circuito inclui uma carga com parte reativa, a corrente não está mais em fase com a tensão. A potência é então igual a P = U.I.cosj. Deve usar-se um wattímetro para medir a potência. O produto U.I (que não corresponde à potência) é expresso em VA (volt-ampère). Também é possível usar 3 amperímetros (para valores eficazes) e um resistor auxiliar Rd (ver applet para diagrama). Mostra-se que a potência dissipada na carga é dada pela relação P = Rd.(I21 - I2 - I22) - Ra.I2)/2. Ra designa a resistência do amperímetro que mede a corrente I na carga. Existe também um método semelhante usando três voltímetros. Para demonstrar a relação, integre ao longo de um período a expressão de i21(t). Modo de uso: Todos os amperímetros usados na aplicação têm resistência de 0,5 0,5 W. Os voltímetros são ideais. Um clique no botão [Novo] gera um novo valor aleatório da carga. (Resistência em corrente contínua, resistência pura ou resistência em série com indutância alternada). Um clique no botão [Resposta] provoca a exibição dos valores da carga e da potência dissipada. A partir das indicações dos dispositivos encontre o valor da carga e o da potência dissipada. Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU Faculté des Sciences exactes et naturelles Université du Maine - Le Mans |