Для измерения мощности постоянного тока использован ваттметр с номинальным током Iн = 1A и

Для измерения мощности постоянного тока использован ваттметр с номинальным током Iн = 1A и номинальным напряжением 150 В. Сопротивление последовательной цепи rа = 0,2 Ом, номинальный ток параллельной цепи Iв = 30 мА. По какой схеме (рис. 4, а и б) следует включить обмотки ваттметра, чтобы при токе в нагрузке Iн = 1 А и напряжении на нагрузке Uн = 100 В получить граничную относительную погрешность измерения? Рисунок 4.1

Сопротивление параллельной цепи вольтметра определим по его номинальному напряжению 150 В и номинальному току параллельной цепи Iв=30 мА=0,03 А:
Rв=150 В0,03 А=5000 Ом.
Сопротивление нагрузки определяем по данным условия:
Rн=UнIн=100 В1 А=100 Ом.
Действительное значение мощности таже определяем по данным условия:
Pд=Uн*Iн=100*1=100 Вт.
Рассматриваем измерение по схеме а) рисунка.
Эквивалентное сопротивление измерительной цепи в этом случае:
Rэкв а=Ra+Rн*RвRa+Rн+Rв=0,2+100*50000,2+100+5000=98,231 Ом.
Соответствующее значение расчетной мощности:
Pр а=Iн2*Rэкв а=12*98,231=98,231 Вт.
Относительная погрешность измерения напряжения:
δP а=Pр а-PдPр а*100%=98,231-10098,231*100%=-1,80 %.
Рассматриваем измерение по схеме б) рисунка.
Эквивалентное сопротивление измерительной цепи в этом случае:
Rэкв б=Ra+Rн*RвRн+Rв=0,2+100*5000100+5000=98,239 Ом.
Соответствующее значение расчетной мощности:
Pр б=Iн2*Rэкв б=12*98,239=98,231 Вт.
Относительная погрешность измерения напряжения:
δP б=Pр б-PдPр б*100%=98,239-10098,239*100%=-1,79 %.
Так как выполняется:
δP а=1,80 %>δP б=1,79 %,
то обмотки ваттметра следует включить по схеме б) рисунка, так как в этом случае относительная погрешность измерения мощности меньше.