Wattmetro
Che cos'è e come funziona un wattmetro?
Il wattmetro è uno strumento impiegato per effettuare la misura della potenza elettrica operante in un determinato circuito; la sua scala è tarata in watt o suoi multipli o sottomultipli (il watt, simbolo W, è l'unità di potenza nel Sistema Internazionale).
Poiché la potenza elettrica è data dal prodotto della tensione per l'intensità della corrente, nei circuiti a corrente continua la determinazione può essere eseguita facendo il prodotto delle misure di tensione (v) e di intensità (i) ottenute separatamente mediante gli appositi strumenti (rispettivamente voltmetro e amperometro).
Nei circuiti a corrente alternata questo non è possibile a causa dello sfasamento che può esistere tra tensione e corrente; occorrono quindi strumenti speciali, i wattmetri appunto, che misurino contemporaneamente le due diverse grandezze.
Wattmetri elettrodinamici
I wattmetri elettrodinamici sono i wattmetri più importanti: sono costituiti da elementi sensibili che misurano il prodotto v∙i accoppiando in modo opportuno un circuito amperometrico e uno voltmetrico.
Il funzionamento dei wattmetri elettrodinamici si basa sull'azione di due bobine percorse da corrente. Una delle due bobine è fissa, è posta in serie al circuito ed è percorsa quindi dalla corrente del circuito (bobina amperometrica).
Entro tale bobina può ruotare una bobinetta (bobina voltmetrica) posta in derivazione al circuito con l'aggiunta di una grossa resistenza in serie: tale bobinetta è quindi percorsa da una corrente la cui intensità è proporzionale alla tensione del circuito.
L'angolo di cui ruota la bobina voltmetrica rispetto alla bobina amperometrica risulta proporzionale alla potenza elettrica, il cui valore viene indicato direttamente su una scala graduata da un indice solidale con la bobina stessa.
Altri tipi di wattmetri
Oltre ai wattmetri elettrodinamici esistono altri tipi di wattmetri: i wattmetri elettrostatici sono basati sulle forze agenti tra due armature a potenziale diverso mentre i wattmetri a induzione sono basati sul principio del campo magnetico rotante di Galileo Ferraris.
Infine ricordiamo i wattmetri termici che sfruttando l'effetto Joule e misurano il prodotto R∙i2, essendo R la resistenza elettrica del circuito.
Tutti questi wattmetri, alcuni dei quali possono essere usati anche per misure in corrente continua, sono monofase, sono cioè adatti a misure di potenza su linee elettriche a due soli conduttori; per misure su linee a più conduttori occorre accoppiare due o più wattmetri monofase (n - 1 wattmetri se n è il numero di conduttori della linea) e sommare poi l'indicazione data da ciascuno, oppure usare wattmetri polifase, costituiti essenzialmente da più strumenti monofase già accoppiati in modo da dare direttamente la somma delle potenze parziali.
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