Laboratoare electrotehnică

I. PARTEA TEORETICĂ

Masurarea tensiunii si a curentului electric se face, folosind aparate, care indica direct valoarea marimii respective:

- voltmetre (sau, dupa multiplii si submultiplii voltului: kilovoltmetre, milivoltmetre etc.) pentru masurarea tensiunii;

- ampermetre (sau, dupa multiplii si submultiplii amperului: kiloampermetre, miliampermetre etc.) pentru masurarea curentului.

Ambele functii (masurarea tensiunii si a curentului) pot fi realizate cu un singur aparat, numit multimetru.

Aparatele de masurare pot fi:

- analogice (cu ac indicator);

- digitale (cu afisare numerica a rezultatului pe panou).

Aparatele analogice pot fi:

- electromecanice (magnetoelectrice, feromagnetice, electrostatice etc.);

- electronice.

După modul de variaţie în timp, marimile de masurat pot fi:

marimi continue;

marimi variabile.

Pentru marimile variabile se definesc:

- Valoarea instantanee: valoarea, pe care o marime variabila o are într-un moment oarecare, t; se noteaza cu litera mica a simbolului marimii respective.

NOTA: În exemplele ce urmeaza se va folosi simbolul “u” al tensiunii, desi proprietatile exemplificate pot fi ale oricarei alte marimi.

O marime variabila u(t) este periodica daca se repeta identic, în timp, dupa intervale egale:

(2.1)

nde k = 1, 2, , iar T este perioada marimii.

Pentru o marime periodica, se definesc:

- Valoarea de vârf (valoarea maximă) este cea mai mare valoare instantanee atinsa de o marime periodica în cursul unei perioade; daca valoarea instantanee este u(t) sau u, valoarea de vârf se noteaza cu Um

- Valoarea efectiva (sau eficace): radacina patrata a mediei patratelor valorilor instantanee ale unei marimi

periodice, în timp de o perioada:

(2.2)

unde t1 este un moment de timp oarecare.

- Valoarea medie: media aritmetica a valorilor instantanee pe un interval de timp egal cu o perioada T:

(2.3)

Aceasta valoare nu depinde de valoarea initiala t1 a intervalului.

O marime periodica a carei valoare medie, în decursul unei perioade T este nula, se numeste marime alternativa.

Se numeste marime sinusoidala o marime alternativa, a carei expresie ca functiune de timp, poate fi scrisa sub forma “în sinus”:

(2.4)

în care Um> 0, > 0 si > 0 sau < 0, sunt parametrii constanti, caracteristici marimii: amplitudinea, pulsatia si faza initiala.

Observatii:

- Pentru o marime sinusoidala, între valoarea maxima si valoarea efectiva , exista relatiile:

(2.5)

- Valoarea medie a unei marimi sinusoidale este nula si de aceea nu poate fi utilizata pentru caracterizarea acesteia.

O marime periodica nesinusoidala se dezvolta în serie Fourier de forma:

(2.6)

Marimea are o componenta continua si o componenta alternativa.

Valoarea efectiva este:

(2.7)

Valoarea efectiva a unei marimi periodice este radacina patrata a sumei patratului componentei continue (U0Uc)si a patratelor valorilor efective ale armonicilor (patratul valorii efective a componentei alternative )

Pentru marimi periodice alternative se definesc:

- Coeficientul de vârf:

(2.8)

- Coeficientul de forma:

(2.9)

unde t0 este momentul în care u trece prin