功率表(有功功率表)可以測量直流功率和有功功率,本節介紹Multisim的虛擬功率表使用。
1)將功率表放置在工作平臺
將鼠標放在工作臺右邊邊框上萬用表圖標下方,選擇圖標,直至顯示“Wattmeter”,此為虛擬功率表。操作步驟與萬用表相同。單擊此圖標,拾取該儀器。在工作平臺合適位置再次單擊鼠標左鍵,則可將功率表放置在此位置。
2)功率表使用
功率表圖標上有4個端鈕:2個電源端鈕和2個電流端鈕。測量時,電壓端鈕并聯到待測元件兩端,測量其電壓;電流端鈕串聯接入待測支路,測量其電流。測得值為測得電壓、電流有效值相乘,再乘以電壓、電流相位差角的余弦(功率因數),故為待測元件的有功功率。虛擬功率表可以在面板上同時顯示測得的有功功率和功率因數。
在工作平臺上搭建函數信號發生器和1KΩ電阻串聯電路。按上述操作將功率表接入,點擊“運行”按鈕后,雙擊功率表和信號源圖標,打開功率表和信號源面板,如圖1所示。選擇信號源為正弦交流信號,頻率50Hz,幅值141.4V。
圖1 功率測量
圖1左邊為功率表面板,兩個黑框分別顯示有功功率和功率因數。因為該電路為純電阻電路,功率因數等于1。又因為信號源正弦電壓幅值141.4V,rms值為100V,也可以利用u2/R,算得有功功率10W。因為儀表有內阻以及舍入誤差等影響,顯示值9.997W與理論計算值略有差別,其值在誤差范圍內。
交換功率表電壓端鈕、或電流電鈕正負極性端的位置,會發現顯示的有功功率前出現“負號”。其原因是此時電壓或電流反向,與電流或電壓的相位差角變為原來角度的補角,再對其取余弦就會出現負號。
也可以將電阻元件替換為電感、電容元件后,再行測試,此時測得的有功功率和功率因數均為0。
小結:
Multisim的虛擬功率表為有功功率表,測得是有功功率和功率因數;
功率表的電壓端鈕與電流端鈕應分別并聯、串聯接到待測元件兩端,而且應注意極性,否則顯示值為負。
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