Misura di potenza monofase in corrente in c.a.

Misura di potenza di un carico monofase con wattmetro
Generalità della misura
Nel caso di circuiti alimentati con tensione alternata monofase la misura di potenza costituisce
un'operazione più complessa rispetto al semplice prodotto V·I che si faceva in corrente continua.
Infatti il prodotto dei valori misurati dagli strumenti, un amperometro e un voltmetro, serve a
determinare solo la potenza APPARENTE A, che si misura in “voltampere”.
Per determinare la potenza ATTIVA P, è necessario moltiplicare il prodotto V·I per il “fattore di
potenza”, cosφ, dove φ è l'angolo di sfasamento tra tensione V e corrente I.
Quindi, note A e P, cioè rispettivamente potenza apparente e attiva, si può determinare la potenza
REATTIVA attraverso il “triangolo delle potenze”, di seguito riportato in figura.
Schema del circuito di misura e teoria della misura
Nella figura seguente è indicata la disposizione degli strumenti per la misura delle potenze assorbite
da un carico ohmico-induttivo; pertanto la corrente I sarà in ritardo sulla tensione V.
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La posizione a valle dell’amperometro A consente di misurare l’effettiva corrente che attraversa il
carico mentre il voltmetro V misura la tensione ai capi del carico costituito dalla serie
dell'induttanza L e della resistenza R.
Si determina quindi il prodotto V·I, che definisce la potenza APPARENTEA, misurata in
voltampere.
Il wattmetro viene collegato come di seguito indicato.
Per la misura con il wattmetro analogico si procede come di seguito descritto.
1) Si legge il numero delle divisioni segnate dalla lancetta; si calcola la portata dello strumento
moltiplicando la portata voltmetrica per quella amperometrica (entrambe sono indicate sullo
strumento.
Ad esempio:
300 V per la portata voltmetrica e 10 A per la portata amperometrica, determinano una portata P del
wattmetro di, P = 300* 10 = 3000 W.
2) Stabilita la portata si divide per il numero delle divisioni di fondo scala dello strumento,
ottenendo così la costante di lettura K dello strumento.
Ad esempio:
se le divisioni sono 150 la costante vale K=3000/150= 20W/div.
3) Successivamente tale valore va moltiplicato per quello che indica la lancetta dello strumento.
4) Infine quest’ultimo valore va moltiplicato per il cos φ dello strumento, indicato dal costruttore e
scritto sullo strumento stesso. Si ottiene in questo modo la potenza attiva P.
Note quindi potenza ATTIVA P e potenza APPARENTE A, si può ricavare la potenza REATTIVA
Q attraverso il triangolo delle potenze,
A² = P² + Q² → Q = √(A² – P²).
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NOTA BENE: come si può notare, il wattmetro ha 4 prese destinate ai collegamenti, due dedicata
alla parte voltmetrica dello strumento e due a quella amperometrica.
Di conseguenza i due morsetti contraddistinti con V verranno collegati in parallelo mentre i due
morsetti distinti con I saranno collegati in serie come gli amperometri.
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