Aby dobrać minimalny zakres watomierza, trzeba najpierw ustalić, jaką wartość mocy będzie wskazywał przyrząd w danym układzie pomiarowym.
1) Obliczenie mocy czynnej pobieranej przez silnik
W trójfazowym układzie symetrycznym moc czynna wyraża się wzorem: P=√3·U·I·cosφ, gdzie U jest napięciem międzyfazowym, I prądem liniowym, a cosφ współczynnikiem mocy. Z tabliczki znamionowej (praca przy 400 V w połączeniu w gwiazdę) przyjmujemy: U=400 V, I=2,10 A, cosφ=0,74. Po podstawieniu otrzymujemy P≈1,732·400·2,10·0,74≈1076 W.
2) Co mierzy watomierz w układzie ze sztucznym zerem
W przedstawionej metodzie (jeden watomierz + sztuczny punkt zerowy z rezystorów) watomierz mierzy moc jednej fazy Pf (w praktyce odczyt Pw1). Dla obciążenia symetrycznego zachodzi zależność P=3·Pw1. Zatem oczekiwane wskazanie watomierza wynosi Pw1=P/3≈1076/3≈359 W.
3) Dobór minimalnego zakresu pomiarowego
Zakres przyrządu musi obejmować wartość mierzoną, czyli być od niej większy. Najmniejszy z podanych zakresów, który jest większy niż ok. 359 W, to 400 W.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 250 W – zakres jest mniejszy od spodziewanego wskazania (~359 W), więc nie pozwoli na poprawny i bezpieczny pomiar.
- 750 W – zakres wprawdzie obejmuje 359 W, ale nie jest minimalny; dodatkowo zbyt duży zakres zwykle pogarsza dokładność odczytu.
- 1100 W – analogicznie: obejmuje wynik, lecz nie spełnia warunku "minimalnego" zakresu i niepotrzebnie zwiększa niepewność pomiaru.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze ustal, czy przyrząd mierzy całość (P) czy tylko część (np. P/3), a dopiero potem dobieraj zakres jako najbliższy większy od obliczonej wartości.
