Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

1- Utilisation d’un ampèremètre et d’un voltmètre : En courant continu il suffi

1- Utilisation d’un ampèremètre et d’un voltmètre : En courant continu il suffit d’utiliser un ampèremètre et un voltmètre, la puissance consommée par la charge est égale au produit des indications des deux appareils. Montage Aval Montage Amont VIA=U.I+U²/RV=P+ΔP VIA=UI+RA.I²=P+ ΔP’ Remarque : La résistance d’un voltmètre, est en générale, définie avec plus de précision que celle d’in ampèremètre, on utilise alors le montage aval. 2-Le Wattmètre électrodynamique : La bobine fixe d’un élément moteur électrodynamique est montée en série avec la charge ; elle est appelée pour cette raison bobine intensité où bobine gros fil. La bobine mobile, en série avec une grande résistance, est placée en dérivation comme le voltmètre utilisé dans le montage précédent ; c’est la bobine tension ou fil fin. Un Wattmètre comporte quatre branches Montage Aval Montage Amont 1 I1=I+I2=I+U/R2 I2=1/R2 (U+R1I) α =1/C dM/dα 1/R2 (P+U²/R2) α =1/C dM/dα 1/R2 (P+R1I²) -R1 et R2 désignent respectivement les résistances des circuits intensité et tension. 3- Le Wattmètre Electrostatique : Un élément moteur électrostatique monté, avec une résistance auxiliaire R, comme le montre la figure ci-contre, permet de mesurer la puissance consommée par la charge à laquelle il est relié. On sait que la déviation est donnée par la relation : α =K[(V1-V0)²-(V2-V0)²] Si dC/dα=cte α =K[(U+RI)²-U²]=2KR(P+RI²/2). 2 Mesure les puissances consommées par les charges résistive, inductive et capacitive parcourues par un courant continu ou alternatif à l’aide d’un Wattmètre ou d’un voltmètre et d’un ampèremètre. -Source de tension. -04 Ampèremètres. -04 Wattmètres. -03 Voltmètres. -03 résistances variables. - une condensateur de C=47 F. -une inductance de L=1H. -fils de connections. Réponse 1 : Démonstration que V et I sont déphasées de φ donc : P = U.I. cos φ ؟ On a : P =1/T ∫ U (t).I (t) dt. U (t) =U.2 cos W t. I (t) =I.2.cos (W t+φ). P =2/T∫ U.I cos Wt.cos (W t+ φ).dt. P=U.I cos φ Réponse 2 : dP +P =(dU+U)*(dI+I) =IdU+UdI+dUdI+UI dUdI :très faible (négligeable). dP =IdU+UdI. ΔP =I ΔU+U ΔI. L’erreur de classe : - de voltmètre : ΔVc =C*calibre/100 3 - de l’ampèremètre : ΔIc =C*calibre/100 L’erreur de lecture : - de voltmètre : ΔVL =0.5*calibre/l’échelle - de l’ampèremètre : ΔIL =0.5*calibre/l L’échelle Réponse 3 : Démonstration que la déviation est proportionnelle à la puissance active : U1-U0=RI+U. V2-V0=U. α =K[(RI+U)²-U²]. =K [(RI) ²+2RIU+U²-U²]. =2KR [RI²/2+UI]. On a : P =U.I ΔP=RI²/2. P+ΔP= α/2KR Donc : P= (α/2KR) +RI²/2 -Le montage : -En fait deux expériences la première a courant continu et la deuxième a courant alternatif. Sous une tension de 20V en fait varier R et R1 pour obtiens les valeurs de I et I1 inférieurs à 1.8 A et en relevé les indications des appareils pour 3 valeurs I1 : 1 ; 0.8 et 0.6A. -A courant continu : 4 L’hors que en varier L en observe que la puissance varier, c à d que L augmente P augmente et que L démunie P aussi démunie, Parce que a courant continu l’inductance il joue le rôle de résistance. Donc : Si la résistance varier l’inductance varier dans le même sens. -A courant alternatif : -En applique une tension sinusoïdale U =20V. Si en varier L (diminue/augmente) en observe que la puissance P et P3 sont (augmentes /diminuer).  en fixe L à sa valeur minimale est en relève l’indication des appareils de mesure.  les résultats dans le tableau suivant : U (v) P (w) I (A) UR (v) P1 (v) I1 (A) P2 (w) I2 (mA) P3 (w) I3 (A) U1 (v) PR (w) Q1 (var) Q2 (var) Q3 (var) Continu 20 37 1.5 2.1 23 1 0 0 4.4 0.2 20 3.15 0 0 0 20 34 1.02 1.8 22 0.8 0 0 4.4 0.2 20.3 1.83 0 0 0 20 27 0.82 1 17 0.6 0 0 4.8 0.2 21 0.82 0 0 0 alternatif 20 40 13.4 1 17 1 2 135 1 0.1 18 13.4 5.91 1.38 1.49 20 31 12 1 13 0.8 0.9 140 0.9 0.1 18.6 12 7.23 2.42 1.61 20 26 10 1 10 0.6 0.5 142.5 0.7 0.1 19.2 10 5.71 2.68 1.78 1)-calcul de la puissance consommée par la résistance R : PR = UR.I Exemple : A I =1.5A et UR =2.1V. PR =1.5*2.1 =3.15W PR =3.15W Les résultats dans le tableau. 2)-comparaison des résultats de mesure directe et indirecte pour les 4 puissances à I 1 =1A : -A partir de le tableau on observe que les résultats sont rapprochés, en expliqué ce déférence par les erreurs des appareils. Par exemple pour P : P3 =4.4W par le Wattmètre. 5 Et : P3 =U1.I3 =20.3* 0.2 =4.06W -on peut dire que les valeurs des Wattmètres sont plus justes que la méthode indirecte, puis que les appareils sont diminue donc les erreurs diminuent. *-en vérifier que les déférences éventuelles rentrent dans la marge d’erreur de classe et d’appréciation : Exemple : Pour P1 : L’erreur de classe : - de voltmètre : ΔVc =C*calibre/100 =1.5*30/100 =0.45V - de l’ampèremètre : ΔIc =C*calibre/100 =1.5*10/1000 =0.15A L’erreur de lecture : -de voltmètre : ΔVL =0.5*calibre/l’échelle =0.5*3/30 =0.016V -de l’ampèremètre : ΔIL =0.5*calibre/l L’échelle =0.5*0.1/100 =0.005A. ΔP =f(ΔI+ΔU), ΔU= ΔVc+ ΔVL ΔI = ΔIc+ ΔIL  P =U*I dP +P =(dU+U)*(dI+I) =IdU+UdI+dUdI+UI dUdI :très faible (négligeable). dP =IdU+UdI. ΔP =I ΔU+U ΔI. A.N : I1 =1A ,U1 =20V P1 (U1*I1) =23W ΔP =1*(0.45+0.016) +20(0.15+0.005)=0.466+3.1=3.5W Donc : P1=23±3.5W 3)-Le bilan des puissances : P=P1+P2+P3+Pr. Dans les déférents circuit normalement on a conservation des puissances par exemple dans se circuit : P=P1+P2+P3+Pr., mais parce que se circuit n’est pas 6 parfait donc on a des pertes, a l’effet de capacité et de l’inductance et l’appareils des mesures. Perreur P3+Pr+Per Pr+Per P P2+P3+Pr+Per Pr P3 P2 P1 4)-les puissances réactivés : P = UI cos φ-------- (1) Q = UI sin φ--------- (2) S = UI----------------- (3) (1) → Cos φ =P/UI → φ =arc cos (P/UI) -En remplace la valeur de φ dans (2). Exemple : Pour : P1 = 10 W ; U1 = 19.2V ; et I1 = 0.6 A Q1 = 19.2*0.6.Sin (arc Cos (10/19.2*0.6)) = 5.71var Les résultats dans le tableau. 5)-La comparaison entre les déphasages théoriques et pratiques de la branche capacitive : Le déphasage dans les condensateurs égale a :-П/2. Exemple: U1=18.5V, I2=0.14A, P2=0.9W φ =arc Cos (P2/U1*I2) = φ =arc Cos (0.9/0.14*18.5) =69.66ْ -On observe que les deux déphasages sont rapprochées, et se déférence réduire a les déférents erreurs qui nous fait dans se TP (de appareils ; lecture…….). -La méthode directe est très précise de la méthode indirecte parce que les appareils sont diminués, donc ses erreurs. A courant continu : 7 Si L augmente → la puissance active augmente. (Aucun fait inductive→ L ne prend comme une résistance). A courant alternatif : Si L augmente → la puissance diminuée. (L’effet inductif de l’inductance, qui rait un déphasage entre U et I au tour de (П/2)). Les inductances consomment des énergies réactives. En peut représenter la relation entre P, Q, S par un triangle parfois appelé triangle de puissance .les puissances respectives sont représentées par des vecteurs P, Q, S : S Q θ P * dans le cas d’une charge qui absorbe une puissance active, le vecteur P est tracée vers la droite. * dans le cas d’une charge qui absorbe une puissance réactive, le vecteur Q est tracée vers le haut. * dans le cas d’une source qui débitée une puissance active, le vecteur P est tracée vers le gauche. * dans le cas d’une source qui débitée une puissance réactive, le vecteur Q est tracée vers le bas. 8 uploads/Marketing/ mesure-de-pouissance.pdf