Ватметр для мережі 220 вольт
Ватметр для мережі 220 Вольт
Як дізнатися, який потужністю володіє, наприклад, лампа розжарювання на 220 Вольт? Так, можна заміряти за допомогою Мульт іметра такі свідчення, як силу струму і напруги і тупо їх перемножити. Але є спеціальні прилади - ватметри. які відразу можуть видати ці свідчення на своєму дисплеї. Прилад, який визначає потужність електричного струму, називається ватметр або в народі, вимірювач потужності.
В гостях у нас китайський ватметр, придбаний на розпродажі в Аліекспрессе. Ось на нього посилання.
Ну що ж, давайте познайомимося з ним ближче.
Відео: Цифровий вольт ампер ват метр, монітор харчування 100А 220V (Peacefair PZEM061) Розпакування, огляд, тест
Перший рядок на ватметр - це годинник. Вони починають рахунок тільки тоді, коли в розетку ваттметра включена будь-яка навантаження. Навантаженням в нашому випадку може бути будь-який електропобутової прилад: праска, паяльник, світильник і тд.
Рядком нижче, за допомогою кнопочки "Energy", ми можемо виводити параметри електричного сигналу, такі як:
- напруга (V, Вольт)
- сила струму (A, Ампер)
- частота (Hz, Герц)
- потужність (W, Ватт)
- коефіцієнт потужності (Power Factor) абоcos?(Косинус фі, безрозмірна величина, тобто вимірюється чисто в цифрі)
Думаю, для вас загальний інтерес представляє такий параметр, як косинус фі. Його ми розберемо трохи нижче.
Третій рядок - це розрахунок вартості електроенергії. вимірюється в Кіловатах помножених на Годину (КВатт х годину). Найчастіша помилка - це коли пишуть КВатт / год. Запам`ятайте, там символ не ділення, а множення! Ось за ці кіловат-години ми і платимо грошики провайдерам електричної енергії -).
Зараз ніяка навантаження не включена в розетку ваттметра. Дивимося на дисплей:
Нічого собі, майже 240 вольт.
Можна заміряти частоту. 50 Герц - так і повинно бути.
Так як в розетці нашого ваттметра немає ніякого навантаження, отже і сила струму дорівнюватиме нулю:
Ну і потужність також буде дорівнювати нулю
Існує повір`я, що зарядки від мобіл і інших гаджетів, залишені в розетці, споживають електричний струм. Я теж раніше так думав. Але насправді, ніфіга не споживають! Я залишав навіть на ніч зарядку в розетці ваттметра. Нічого не накапало.
Той же самий досвід проводив за допомогою мультиметра. Амперметр показує 0,3 міліампер. Отримуємо, що 0,0003х220 = 0,066Ватта споживає наш зарядник. Якщо стоїть добу така зарядка в мережі, то виходить що 1,58 Ватт на добу. У рік десь трохи менше 600 Ватт. У нас Кіловат-година коштує 4 руб. Ну нехай найдорожчий Кіловат-годину буде коштувати 10 руб. Тобто зарядка, залишена в розетці з`їсть 0,6 КВт х годину х10 руб = 6 руб в рік))) Думаю, зайві рухи тіла по висмикування зарядки з мережі не варті таких грошей. Хоча в цілях протипожежної безпеки все-таки їх слід висмикувати.
Зарядки для мобіл і інших гаджетів вважаються імпульсними. Принцип дії їх трохи інший, ніж у трансформаторних зарядок. Трансформаторні зарядки мають мінімум радіодеталей і габаритний трансформатор. Тобто, трансформаторні зарядки в основному більші за своїх колег. До трансформаторних зарядки можна віднести прості заряжалкі по 100 рублів для акумуляторних батарей, а також на думку спадає блок живлення від Денді. Блін, скільки я їх в дитинстві спалив ((.
Наприклад, мій самопальний Простий блок живлення. включений в мережу і не живить ніяку навантаження, все одно споживає енергію, так як він є трансформаторних і напруга відразу йде на первинну обмотку трансформатора.
Ось його не слід залишати включеним в розетку.
Думаю, ви всі пам`ятаєте, що потужність постійного струму визначається за формулою
А ось потужність змінного струму обчислюється за формулою:
Що ще за косинус фі. І що він взагалі означає? Є такі радіоелементи як конденсатори. котушки індуктивності. трансформатори. електромеханічні реле різні двигуни та інші радіоелементи, які володіють будь-якою ємністю або індуктивністю.
Якщо згадати осциллограмму змінної напруги з нашої домашньої розетки, то вона буде виглядати ось так:
Якщо ж живити якусь навантаження, типу лампочки розжарювання, то у нас в справу піде також такий параметр як Сила струму. Так як лампочка розжарювання не володіє ніякої ємністю або індуктивністю, то сила струму у нас буде синфазно змінюватися з напругою. Синфазно - це означає однаково, синхронно. Наприклад, синхронне плавання. Там учасники все роблять разом і однаково.
Так ось, такий параметр як сила струму і напруга теж діють синфазно. Нижче червоною синусоїдою я показав силу струму, яка "біжить" через лампочку:
Бачите? Вона починається в цьому ж місці, де і напруга. Сила струму досягає максимуму і напруга теж досягає максимуму, отже і потужність в цей момент теж максимальна (P = IU). Сила струму дорівнює нулю і напруга теж дорівнює нулю в тому місці, де перетинаються ці синусоїди, значить і потужність в цей момент теж буде дорівнювати нулю.
Але весь прикол в тому, що якимось дивом радіоелементи, що володіють індуктивної або ємнісної складової (конденсатори, котушки, трансформатори і тд) примудряються зрушувати синусоїду сили струму. Припустимо, будемо живити від мережі мій трансформаторний блок живлення.
І у нас осциллограмма сили струму вже буде приймати приблизно ось такий вигляд:
Що ж сталося? Так як первинна обмотка трансформатора має індуктивністю, то ця сама індуктивність зрушила синусоїду сили струму.
Тут синфазним вже і близько не пахне. Тобто як ми бачимо, синусоїда сили струму як би обганяє осциллограмму напруги.
Залежно від значення індуктивної або ємнісної складової, сила струму може або випереджати або відставати від напруги. А щоб заміряти на скільки, для цього в ужиток ввели букву фі (?), Яка показує цей зсув в градусах.
Коротше кажучи, не будемо розглядати тригонометрію, скажу просто, що для розрахунку потужності беруть косинус цього значення.
Відео: Ватт метр TaiShen TS-836 (16A 3600W) watt meter
Все елементарно і просто! -)
Перевіряємо на досвіді:
Включаю свій трансформаторний блок живлення в мережу 220 Вольт. Отже, напруга в розетці 236,8 Вольт:
До блоку живлення я цепанул лампочку на 12 вольт. Разом, навантажений блок живлення у нас споживає 0,043 Ампера.
Power Factor - коефіцієнт потужності, він же косинус фі. Зараз він у нас дорівнює 0,42.
Перевіряємо все це справа за формулою P = IU cos? = 0,043х236,8х0,42 = 4,28 Ватт. Майже все сходиться з невеликою похибкою.
Так як лампочка розжарювання у нас не має ні індуктивної ні ємнісної складової, то на графіку синусоїда сили струму і напруги буде приблизно виглядати ось так. Тобто синхронно:
Так як фі в цьому випадку дорівнює нулю (зсуву фаз між ними немає). Згадуємо шкільний курс тригонометрії і пам`ятаємо, що косинус нуля - це одиничка!
Перевіряємо на досвіді:
Power Factor, він же косинус фі. висвічує одиничку. Все вірно!
Заміряємо споживану силу струму:
Відео: TS-838: побутової ватметр, вимірювач потужності, лічильник електроенергії або витратомір. Aliexpress
Вважаємо за формулою: P = IU cos? = 0,115х233,5х1 = 26,9 Ватт. Всі також сходиться з невеликою похибкою -)
Трохи відходячи від теми, давайте ще наостанок глянемо, яку потужність споживає світлодіодна лампа
Всього 6 Ватт! А світить вона навіть трохи краще 25 ватна, яку я використовував в дослідах. Висновок робіть самі -)
Начебто і нафта дешевшає, і альтернативні джерела енергії все більше і більше завойовують популярність. Але Росія - це інша країна. Тут ціни повзуть тільки вгору і чому то завжди обганяють інфляцію. Чи відчуваєте подих кризи? Не зайвим було б розібратися, які побутові прилади їдять багато електроенергії і чи не простіше закип`ятити той же самий чайник на газовій плиті і чи не час поміняти лампу розжарювання на світлодіодну? За допомогою ватметра, можна заміряти всі ці параметри для кожного електроприладу і зробити для себе багатозначні висновки.
Брав цей ватметр у цього продавця. Ось на нього посилання .
