功率表(有功功率表)可以测量直流功率和有功功率,本节介绍Multisim的虚拟功率表使用。
1)将功率表放置在工作平台
将鼠标放在工作台右边边框上万用表图标下方,选择图标,直至显示“Wattmeter”,此为虚拟功率表。操作步骤与万用表相同。单击此图标,拾取该仪器。在工作平台合适位置再次单击鼠标左键,则可将功率表放置在此位置。
2)功率表使用
功率表图标上有4个端钮:2个电源端钮和2个电流端钮。测量时,电压端钮并联到待测元件两端,测量其电压;电流端钮串联接入待测支路,测量其电流。测得值为测得电压、电流有效值相乘,再乘以电压、电流相位差角的余弦(功率因数),故为待测元件的有功功率。虚拟功率表可以在面板上同时显示测得的有功功率和功率因数。
在工作平台上搭建函数信号发生器和1KΩ电阻串联电路。按上述操作将功率表接入,点击“运行”按钮后,双击功率表和信号源图标,打开功率表和信号源面板,如图1所示。选择信号源为正弦交流信号,频率50Hz,幅值141.4V。
图1 功率测量
图1左边为功率表面板,两个黑框分别显示有功功率和功率因数。因为该电路为纯电阻电路,功率因数等于1。又因为信号源正弦电压幅值141.4V,rms值为100V,也可以利用u2/R,算得有功功率10W。因为仪表有内阻以及舍入误差等影响,显示值9.997W与理论计算值略有差别,其值在误差范围内。
交换功率表电压端钮、或电流电钮正负极性端的位置,会发现显示的有功功率前出现“负号”。其原因是此时电压或电流反向,与电流或电压的相位差角变为原来角度的补角,再对其取余弦就会出现负号。
也可以将电阻元件替换为电感、电容元件后,再行测试,此时测得的有功功率和功率因数均为0。
小结:
Multisim的虚拟功率表为有功功率表,测得是有功功率和功率因数;
功率表的电压端钮与电流端钮应分别并联、串联接到待测元件两端,而且应注意极性,否则显示值为负。