Watomierz z zasady nie "rozpoznaje" rodzaju mocy, tylko realizuje zależność P = U · I · cos(α), gdzie α jest kątem między napięciem doprowadzonym do cewki napięciowej i prądem płynącym przez cewkę prądową. Dlatego to, jak podłączymy cewki, decyduje, co w praktyce wyznaczamy ze wskazania.
W układzie ze schematu cewka prądowa jest włączona w przewód fazowy L1, natomiast cewka napięciowa jest podłączona do napięcia międzyprzewodowego L2–L3. W sieci trójfazowej napięcie międzyprzewodowe jest geometrycznie przesunięte w fazie względem napięć fazowych, co pozwala uzyskać sytuację równoważną przesunięciu o 90° w torze napięciowym. Dzięki temu watomierz "widzi" nie cos(φ) (typowe dla mocy czynnej), lecz składową odpowiadającą sin(φ), czyli związaną z mocą bierną.
Jeżeli zasilanie i obciążenie są symetryczne (identyczne impedancje w fazach), to metoda jednego watomierza jest poprawna i z jego wskazania można wyznaczyć moc bierną całego układu trójfazowego. W praktyce stosuje się przeliczenie, w którym całkowita moc bierna trzech faz jest proporcjonalna do wskazania watomierza (po uwzględnieniu współczynnika √3).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?
- "moc czynną jednej fazy" – do takiego pomiaru cewka napięciowa byłaby typowo podłączona do napięcia tej samej fazy (np. L1 względem punktu odniesienia), a nie między pozostałymi dwiema fazami.
- "moc pozorną trzech faz" – moc pozorna S wynika z wartości skutecznych U i I (S = √3·UL·IL w układzie symetrycznym) i nie jest bezpośrednio wskazaniem watomierza; do tego potrzebny jest pomiar U i I, a nie iloczyn z cos(α).
- "moc pozorną jednej fazy" – analogicznie, S fazowe to Uf·If, co wymagałoby pomiaru wartości skutecznych, a nie zależności z cos(α) realizowanej przez watomierz.
Wskazówka egzaminacyjna: jeśli widzisz watomierz z cewką prądową w jednej fazie, a cewką napięciową między dwiema pozostałymi fazami, skojarz to z metodą pomiaru mocy biernej w układzie trójfazowym symetrycznym.
