Aparate de tip electrodinamic

Aparate de tip electrodinamic

Fie i₁ si i₂ intensitatile instanbtanee ale curentilor prin bobina fixa, respectiv prin bobina mobila ale unui aparat de tip electrodinamic, Fig. 10. Cuplul activ asupra bobinei mobile tinde sa roteasca aceasta bobina astfel incat planul acesteia sa ajunga paralel cu planul bobinei fixe. Acest cuplu se determina pe baza expresiei:

unde W_m este energia campului magnetic creat de cele doua bobine, iar a este unghiul planelor celor doua bobine, respectiv unghiul de deviatie a acului indicator solidar cu bobina mobila, fata de pozitia sa atunci cand curentii sunt nuli. Energia magnetica a ansamblului celor doua bobine are expresia:

unde L₁, L₂ sunt inductivitatile celor doua bobine, iar M este inductivitatea lor mutuala. Cum L₁ si L₂ nu depind de unghiul a , rezulta expresia de calcul a cuplului:

Egalitatea conduce la constatarea ca deviatia a este proportionala cu produsul i₁i₂. Prin urmare, aparatele de tip electrodinamic sunt instrumente multiplicatoare.

Daca cele doua bobine se conecteaza in serie, rezulta ampermetre, respectiv voltmetre de tip electrodinamic, a caror deviatie a este proportionala cu I², respectiv U². Aceste aparate sunt de asemenea universale, atat pentru curent continuu cat si pentru curent alternetiv.

Fie cazul in care cele doua bobine ale unui aparat de tip electrodinamic se conecteaza ca in figura 11 in raport cu alimentarea in curent alternativ a unei impedante Z, unde:

Curentii i₁ si i₂ au expresiile:

si

,

unde R_w este rezistenta totala a circuitului de tensiune (bobina 2 si rezistenta aditionala R_A). In aceste conditii, cuplul activ mediu pe o perioada a curentilor este:

Daca , rezulta ca deviatia a a aparatului este:

respectiv ca aceasta deviatie este proportionala cu puterea activa P = UIcosj absorbita de impedanta Z. Un astfel de aparat este destinat masurarii puterii active, respectiv este un wattmetru.

Fig. 12 Simbolul aparatelor de tip electrodinamic este reprezentat in figura 12.