Приборы, используемые при выполнении лабораторной работы
1 Встроенная в стенд № 6 катушка индуктивности с максимально
допустимым током 2 А.
2 Фазометр электродинамический типа ЭЛФ.
3 Ваттметр электродинамический Д566.
4 Осциллограф двухканальный GOS-620.
5 Вольтметр электромагнитный Э544.
6 Амперметр электромагнитный Э538.
7 Нагрузочный реостат с максимально допустимым током 2 А.
8 Стабилизированный источник питания Б5-48.
9 Лабораторный автотрансформатор.
Пояснения к работе
В лабораторной работе в качестве источника переменного тока используется однофазный лабораторный автотрансформатор (ЛАТР). Конструктивно ЛАТР выполнен на тороидальном магнитопроводе с медной обмоткой, последовательно включенной с автоматическим выключателем нагрузки S1. Обмотка имеет открытую (неизолированную) дорожку, обеспечивающую электрический контакт нагрузки с обмоткой при помощи скользящей графитовой щетки. Регулирование напряжения осуществляется за счет изменения коэффициента трансформации. ЛАТР имеет световую индикацию (светодиод), указывающую на включенную обмотку под напряжение сети.
Ток в электрической цепи сопровождается потреблением энергии приемником (нагрузкой) от источника (генератора). Скорость поступления энергии характеризуется мощностью /1/. Различают мгновенную, активную, реактивную и полную (кажущуюся) мощности. Под мгновенной мощностью Р m понимают произведение мгновенного значения напряжения u на участке цепи на мгновенное значение тока i в данной цепи:
.
Под активной мощностью Р понимают среднее значение мгновенной мощности за период Т:
Если ток 
, а напряжение на участке цепи 
, то
,
где U и I – действующие значения напряжения и тока.
Активная мощность Р представляет собой энергию, которая выделяется в единицу времени в виде тепла в сопротивлении R. Действительно, произведение Ucosj = IR, следовательно, 
. Активная мощность измеряется в ваттах.
Относительная погрешность g измерения активной мощности в п. 7 программы работы определяется по формуле
,
где Рд – действительное значение активной мощности, вычисленной при фиксированной нагрузке.
При положении 1 ключа S (рисунок 6.1)
,
где 
– сопротивление токовой обмотки ваттметра;
Р1 – показания ваттметра.
При положении 2 ключа S
,
где 
– сопротивление обмотки напряжения ваттметра.
Реактивная мощность Q характеризует собой ту энергию, которой обмениваются между собой генератор и приемник и измеряется в вольт-амперах реактивных (вар):
.
Полная (кажущаяся ) мощность S равна:
S = UI.
Она измеряется в вольт-амперах, сокращенно ВА. Между P, Q и S существует соотношение
P2 = S2 − Q2.
В программе работы ставится цель измерения мощности в электрических сетях промышленной частоты. Этой цели удовлетворяют ваттметры электромагнитной, электродинамической, ферродинамической и индукционной систем (ГОСТ 30012.1-93). Рабочая частота для этих приборов обычно 50 или 400 Гц.
Уравнение шкалы электродинамического ваттметра имеет вид
.
Вследствие того, что переносные лабораторные ваттметры имеют шкалу в делениях, перед измерением необходимо определить цену деления ваттметра. Для этого, выбрав с помощью переключателя пределов измерений нормирующие значения по току (Iн) и по напряжению (Uн), определяют цену деления (Вт/дел.) по формуле
С = Uн Iн / ан ,
где ан – полное число делений шкалы.
Тогда измеряемая мощность
Р = Сав ,
где ав – число делений, отсчитанное по шкале ваттметра.
Коэффициент мощности можно определить косвенно, измеряя ток, напряжение и мощность цепи, так как 
. Однако низкая точность измерения, большие затраты времени на вычисления привели к тому, что в большинстве случаев применяют фазометры – показывающие приборы для непосредственного измерения коэффициента мощности и угла сдвига фаз.
Фаза – основной параметр электромагнитного колебания, определяющий состояние колебательного процесса в заданный момент времени.
Угол сдвига фаз измеряется в долях периода или в дуговых или угловых единицах (радианах или градусах). Для измерения угла сдвига фаз и коэффициента мощности применяют аналоговые и цифровые фазометры.