Найти тему
Электроника, ESP32, Arduino

Как определить мощность электроприбора в сети 220V

Самый простой способ заглянуть в паспорт, а если есть сомнения в том что указал производитель? Ситуация будет еще более неопределенной если электроприбор собран своими руками из неизвестных Китайских комплектующих - какая у него будет потребляемая мощность? Во сколько будет обходиться его эксплуатация для семейного бюджета в счете за электроэнергию?

Для ответа на все эти вопросы существуют специальные приборы - ваттметры

Ваттметр - сколько придется платить за эксплуатацию прибора
Ваттметр - сколько придется платить за эксплуатацию прибора
Многие ваттметры имеют и с функцию электросчётчика
Многие ваттметры имеют и с функцию электросчётчика

А если у нас есть мультиметр который умеет измерять силу переменного тока

Мультиметр с функцией измерения силы переменного тока
Мультиметр с функцией измерения силы переменного тока

можем мы включив его последовательно с неизвестным электроприбором узнать его энергопотребление ???

Измеряем ток проходящий через электроприбор, напряжение в сети и перемножаем ?
Измеряем ток проходящий через электроприбор, напряжение в сети и перемножаем ?

Самодельный неизвестный электроприбор
Самодельный неизвестный электроприбор
Ток который показывает мультиметр 19,8мА
Ток который показывает мультиметр 19,8мА

Ток в сети ограничен конденсатором емкостью 0,33 мкф С выхода диодного моста мы получаем напряжение 220V и ток 0,020 А
по идее 220*0,019 = 4,4 Вт однако ваттметр ваапче ничего не показывает.

Добавим в цепь гирлянду из 10 светодиодов
Добавим в цепь гирлянду из 10 светодиодов
В цепи переменного тока появилась полезная нагрузка
В цепи переменного тока появилась полезная нагрузка

Ток в цепи упал до 17,8 mA, Ваттметр показывает потребляемую мощность 0,6 Вт (10 светодиодов, по 3V каждый, ток 0.02А 10*3*0,02=0.6А)

Меняем конденсатор на резистор
Меняем конденсатор на резистор
Теперь вся потребляемая мощность рассеивается в виде тепла и света
Теперь вся потребляемая мощность рассеивается в виде тепла и света

Ток в цепи еще упал, а ваттметр показывает потребляемую мощность 4,3Вт (не стоит подключать индикаторные светодиоды через токоограничивающий резистор - хотя в интернете полно таких схем - так как платить придется как за небольшую лампочку-экономку!!!)

Опыты мы провели, давайте разбираться как работает ваттметр.

Нагрузка в цепи переменного тока бывает трех видов:

  • активная, (лампа накаливания, ТЭН). Весь ток который идет в цепи превращается в полезную работу. Эта схема номер три, часть мощности рассеивалась на резисторах в виде тепла, часть мощности выделялась виде света на светодиодах) Все это было зарегистрировано ваттметром т.е. придется платить и за свет и за тепло.
  • реактивная (конденсатор) Эта схема номер один. Амперметр регистрировал ток в цепи, но никакой полезной работы не совершалось (конденсатор просто заряжался потребляя энергию от сети и отдавал её обратно при разрядке) Поэтому амперметр регистрировал ток в цепи, а потребляемую мощность нет (платить за конденсатор не придется)
  • смешанная - это схема номер 2. Часть электрической энергии выделялась в виде света на светодиодах (активная, полезная нагрузка), остальная часть гонялась туда сюда конденсатором выполняя функцию ограничения тока в цепи (реактивная, бесполезная нагрузка) (платим только за свет)

Поскольку в паспорте электросчетчика, который устанавливается в домах для физических лиц присутствует надпись "счетчик активной электрической энергии" - если Ваше устройство устроено сложнее чем лампа Ильича или ТЭН - выяснить его реальную потребляемую мощность с помощью мультиметра уже не получится - так как он измеряет весь ток проходящий в цепи, даже если вы воткнете в розетку конденсатор который полезной работы совершать не будет.

Реальную мощность прибора можно выяснить только специализированным устройством коим и является ваттметр.

Кстати, поскольку там есть и функция электростчетчика - им легко можно выяснить потребляемую мощность приборов которые работают не постоянно - например холодильника. Просто включаем прибор в розетку, втыкаем туда холодильник и через сутки видим реальный расход в квт/ч. за сутки.

p.s: ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКИ С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТЬЮ ВСЕ ДАННЫЕ СХЕМЫ НЕ ИМЕЮТ! ЛЮБЫЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ И ОПЫТЫ МОЖНО ПРОИЗВОДИТЬ ТОЛЬКО ОТКЛЮЧИВ УСТРОЙСТВО ОТ СЕТИ! В КАЧЕСТВЕ ГОТОВЫХ УСТРОЙСТВ ИХ ИСПОЛЬЗОВАТЬ НАСТОЯТЕЛЬНО НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ!!!

На этом у меня все. Вы можете ознакомиться с полным списком статей на моем канале. Всем удачи!