Instrumentul electrodinamic

INSTRUMENTUL ELECTRODINAMIC

Instrumentul electrodinamic realizeazǎ cuplul activ din interactiunea electrodinamicǎ a conductoarelor parcurse de curentii electrici prin douǎ bobine. Instrumentul este format din douǎ bobine coaxiale fixe 1 si 1' (Fig. 3.7), inseriate si parcurse de curentul I₁, intre care se aflǎ o bobinǎ mobilǎ 2, parcursǎ de curentul I₂ si fixatǎ pe axul instrumentului, impreunǎ cu acul indicator 3. Cu 4 s-a notat scala gradatǎ a instrumentului si cu 5 contragreutǎtile echipajului mobil. Celelalte elemente auxiliare sunt asemǎnǎtoare cu cele ale celorlalte instrumente.

Fig. 3.7. Instrumentul electrodinamic.

Cuplul activ al instrumentului electrodinamic se determinǎ cu relatia (3.2), dupǎ calculul energiei magnetice totale W_m a sistemului. Deoarece inductivitǎtile proprii L₁ si L₂ ale celor douǎ bobine sunt constante si numai inductivitatea mutualǎ M₁₂ depinde de unghiul α, cuplul activ al instrumentului electrodinamic este dat de relatia urmǎtoare:

(3.22)

Egaland cuplul activ cu cel rezistent Dα, se obtine expresia generalǎ a deviatiei instrumentului electrodinamic de forma:

(3.23)

din care se deduce cǎ deviatia este proportionalǎ cu produsul curentilor care trec prin cele douǎ bobine ale instrumentului. Relatia (3.23) este valabilǎ dacǎ cei doi curenti sunt continui.

In curent alternativ curentii i₁ si i₂ au expresiile:

si cuplul activ instantaneu se scrie:

Sistemul mobil se va deplasa sub actiunea cuplului mediu dat de relatia:

(3.24)

iar deviatia dispozitivului va cǎpǎta expresia:

(3.25)

In efectuarea integralei (3.24) s-a considerat cǎ   Acest lucru se intamplǎ numai dacǎ cele douǎ bobine coaxiale 1 si 1' sunt scurte si au diametrul mare. In acest caz, campul bobinelor fixe devine radial si inductivitatea mutualǎ este constantǎ in zona centralǎ, in care este asezatǎ bobina mobilǎ. Situatia aceasta este utilizatǎ la constructia wattmetrelor, care au o scarǎ uniformǎ.

Fig. 3.8. Instrument ferodinamic.

In Fig. 3.8. se prezintǎ o variantǎ a instrumentului electrodinamic. Forma constructivǎ a acestui instrument este asemǎnǎtoare instrumentului magnetoelectric, bobina mobilǎ miscandu-se intr-un camp magnetic radial si uniform ceea ce asigurǎ o independentǎ a cuplului activ fatǎ de unghiul de deviatie. Relatiile de calcul ale instrumentului ferodinamic sunt aceleasi ca si la cel electrodinamic. Instrumentul ferodinamic are o exactitate mai redusǎ decat cel electrodinamic, este insǎ mai fiabil si are un cuplu activ mai puternic.

Instrumentele electrodinamic si cel ferodinamic se folosesc la contructia ampermetrelor, voltmetrelor, wattmetrelor si a altor aparate de mǎsurare.