ГЛАВА XIII

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ

Определение мощности постоянного тока не представляет трудностей. Величина мощности может быть подсчитана по любой их трех формул:

где Р-мощность в ваттах, I-сила тока в амперах, U-напряжение в вольтах.

Измергние силы тока / и напряжения U может быть произведено приборами МЭ типа. Об измерении электрических сопротивлений см. стр. 68.

Более сложными являются измерения мощности переменного тока. Мы уже указывали, что никакой мощности на преодоление реактивных сопротивлений (емкостное и индуктивное сопротивления) не затрачивается и что потребителем мощности следует считать только активное сопротивление. Таким образом, задача определения мощности переменного тока сводится к определению активного сопротивления г и силы протекающего через это активное сопротивление тока /. Силу тока можно измерить миллиамперметром или амперметром переменного тока (купроксным, термоэлектрическим), но измерение активного сопротивления подчас составляет весьма затруднительную задачу.

Здесь мы разберем способы измерения мощности: 1) потребляемой приемником от источника питания, 2) отдаваемой приемником или усилителем на выходе и 3) отдаваемой коротковолновым передатчиком в антенну.

На других случаях мы не останавливаемся, так как они встречаются в практике радиолюбителя гораздо реже. В частности, мы совершенно не уделяем внимания способам и средствам измерения мощностей в области сильноточных установок (с помощью ваттметров).

Измерение мощности, потребляемой радиоприемником

Если приемник питается от батарей, то измерение потребляемой приемником мощности производится с помощью вольтметра и амперметра (миллиамперметра) постоянного тока. Пользуясь приведенными нами указаниями, не трудно подсчитать .потребляемую мощность, как сумму мощностей, расходуемых на питание приемника батареями анода и накала.

В случае измерения мощности, потребляемой приемником,. Питающимся от сети переменного тока, нельзя будет пользо-

127

©аться только показаниями вольтметра и амперметра, так как приемник не представляет собой чисто активной нагрузки. Поэтому мы описываем иной способ определения потребляемой мощности - с помощью обычного квартирного или комнатного электрического счетчика. Пользоваться этим способом можно при условии, что в момент измерения единственным потребителем электрической энергии, учитываемой счетчиком, является только приемник. Все другие виды нагрузок - лампы, электронагревательные приборы и т. д. - должны быть выключены. Поэтому такие испытания лучше проделывать в дневное время,- кстати, в эти часы и напряжение сети поддерживается на уровне, близком к номинальному.

Измерение длится в течение нескольких часов: приемник включают как обычно, настраивают его на какую-либо станцию и ведут нормальный прием. В таком положении приемник должен оставаться в течение всего времени испытания. Перед включением отмечают показание счетчика и время. То же самое отмечают в момент прекращения испытания. Так как счетчик регистрирует количество затраченной электрической энергии, то, деля это количество на время испытания, находят потребляемую мощность.

Предположим, что приемник находился в испытании 4 часа и что за это время показание счетчика увеличилось на 2,5 гвт-ч 250 вШЧ. Следовательно, приемник потребляет мощность,

равную 250:4 - 62,5 вт. Если время испытания будет невелико, то трудно будет оценить увеличение показания счетчика.

Можно рекомендовать другой способ определения мощности, потребляемой приемником, требующий меньшего количества времени. На каждом счетчике имеется отметка о соотношении между числом оборотов диска (якоря) и количеством киловатт (гектоватт)-часов. На счетчике типа Б, например, имеется указание, что 1 квт-ч соответствует 5000 оборотов диска. Вместо того, чтобы приемник оставить включенным на несколько часов и отмечать показание счетчика по цифрам, можно в течение 5-10 мин. определить количество оборотов диска (на диске имеется цветная полоска) и по оборотам вычислить потребленную за определенное количество времени энергию.

Предположим, что время наблюдения за показаниями счетчика равно 5 мин. и что за это время диск сделал 20 полных оборотов. Этому количеству оборотов соответствует расход энергии

а так как время наблюдения =5 мин. (т. е. 1/12 часть часа потребляемая приемником мощность (количество энергии в 1), то

Р=: 117: = 4:1/12 = 4.12 = 48 вт.

в заключение заметим, что таким способом можно определят!: пощность потребляемую любым электротехническим прибором или устройством, подключаемым к сети переменного тока.

Измерение мощности, отдаваемой приемником или усилителем

низкой (звуковой) частоты

Чтобы измерить мощность, которая отдается орие1М1нико1м или усилителем низкой частоты нагрузке, обычно громкоговорителю, следует сначала определить величину сошротивлания нагруэки. Так как в большинстве случаев в настоящее время .применяются динамические громкоговорители, в отношении которых справедливо утверждение, что величина их активного- сопротивления приближенно равна величине электрического сопротивления звуковой катуш1ки, то ррежде всего, следовательно, надо определить величину этого сопротивления (см. гл. VH).

Нужно огово!ритъоя, что иод} величиной отдаваемой мощности в данном случае следует понимать величину максималь* ной неискаженной мощности. Так как вьгходная мощность будет тем больше, чем больше напряжение на ©ходе приемника иж усилителя низкой частоты, то измерение производят при таком входном напряжении ( раскачке ), при котрром амплитудная характеристика (см. стр. 142 и рис. 132) еще остается прямолинейной. Иначе говоря, напряжение на входе не должно превышать значения U. так как в противном случае возникнут сильные нелинейные искажения, звучание сделается искаженным, хриплым, неразборчивым.

Чтобы определить величину . данного усилителя или приемника, надлежит снять амплитудную характеристику, - это явится наиболее правильным решением в том случае, если величина i/g. jaKc неизвестна. Частота напряжения, подаваемого на вход, обычно выбирается равной 400 (или 1000) гц. Это напряжение можно получать от звукового генератора; схема, по которой осуществляется измерение, приведена на рис. 129. Приключенное на выходе сопротивление R по своей величине равно электрическому сопротивлению звуковой катушки динамического громкоговорителя,- самый громкоговоритель отключен.

С помощью вольтметра переменного тока измеряется напряжение на сопротивлении R, Величина подводимой к этому

сопротивлению мощности определится по формуле *Я =

где Р - мощность, в ваттах, U - напряжение (эффективное значение) на сопротивлении, в вольтах, R - сопротивление, в омах.

В качестве вольтметра удобнее всего воспользоваться ламповым вольтметром, измеряющим напряжения до нескольких вольт.

Если в распоряжении радиолюбителя имеется амперметр переменного тока (например, купроксный или термоэлектрический),