Quid est mensura energeticum et quae sunt eius principia constructionis operativi

Definitio: Instrumentum mensurae energiae electricae est dispositivum ad mensurandam quantitatem energiae electricae consumptae per onus electricum. Energia electrica significat potentiam totaliter consumptam et usitatam ab onere in tempore specifico. Instrumenta mensurae energiae adhibentur in circuitibus AC domesticis et industrialibus ad mensurandam consumptionem potentiae. Haec sunt comparatae modice et accurate.

Constructio Instrumenti Mensurae Energiae
Constructio instrumenti mensurae uniphasici demonstratur in figura infra. 

Instrumentum mensurae constat ex quattuor componentibus principalibus, nempe:

• Systema Propulsivum

• Systema Mobile

• Systema Frenativum

• Systema Registrativum

Explicatio detalis de singulis componentibus subiecta est infra.

Systema Propulsivum

Electromagnes servit ut component pars principalis systematis propulsivi. Hoc fungitur ut magnes temporarius, activatus per currentem electricum transiens per suum filum. Nucleus huius electromagnete structus est ex laminis ferri silicis.

In systemate propulsivo sunt duo electromagnetes. Superior appellatur electromagnes derivans, inferior autem cognoscitur ut electromagnes series.

• Electromagnes series excitatur a currente oneris fluente per filum currentis.

• Filum electromagnete derivantis directe connectitur ad alimentationem, itaque portat currentem proportionalem volturae derivanti. Hoc filum etiam vocatur filum pressionis.

Limen centrale magnete instructum est cum vitta cuprea, quae est regulabilis. Munus principale huius vittae cupreae est alignare fluxum magneticum generatum a magnete derivante ita ut perfecte perpendicularis sit ad volturam suppeditatam.

Systema Mobile

Systema mobile habet discum aluminii fixum in axe alloy. Hic discus collocatur intra hiatus aer inter duos electromagnetes. Cum campum magneticum mutetur, currents eddy inducuntur in disco. Hi currents eddy interagent cum fluxu magnetico, generantes momentum deflectens.

Cum dispositiva electrica trahunt potentiam, discus aluminii incipit rotari. Post certum numerum rotationum, discus indicat quantitatem energiae electricae consumptae ab onere. Numerus rotationum numeratur in intervallo temporali specifico, et discus mensurat consumptionem potentiae in kilowatt - horis.

Systema Frenativum

Magnes permanens adhibetur ad retardandum rotationem disci aluminii. Cum discus rotetur, currents eddy inducuntur. Hi currents eddy interagent cum fluxu magnetico magnete permanentis, creantes momentum frenativum.

Hoc momentum frenativum opponitur motui disci, reducendo velocitatem rotationis. Magnes permanens est regulabilis; per repositionem eius radialiter, momentum frenativum modificari potest.

Registratio (Mechanisma Numerandi)

Principale officium registrationis, sive mechanismi numerandi, est recordare numerum rotationum disci aluminii. Rotatio disci proportionalis est quantitati energiae electricae consumptae ab onere, mensurata in kilowatt - horis.

Rotatio disci transmittitur ad indicatores diversorum quadrantes ad registrandos varios lecturas. Consumptio energiae in kilowatt - horis calculatur multiplicando numerum rotationum disci per constantem metri. Configuratio quadrantis demonstratur in figura infra.

Principium Operativum Instrumenti Mensurae Energiae

Instrumentum mensurae energiae habet discum aluminii, cuius rotatio utitur ad determinandam consumptionem potentiae oneris. Hic discus collocatur in hiatus aer inter electromagnete series et electromagnete derivans. Electromagnes derivans instructus est cum filo pressionis, electromagnes series vero cum filo currentis.

Fili pressionis generant campum magneticum propter volturam suppeditatam, et fili currentis producunt campum magneticum propter currentem oneris transeuntem per eos.

Campus magneticus inducendus a filo voltaginis (pressionis) praeterit campus magneticus fili currentis per 90°. Haec differentia phasalis inducit currents eddy in disce aluminio. Interactio huius currents eddy cum cunctis campis magneticis generat momentum, quod exercet fortem rotativam in discum. Consequentia, discus incipit rotari.

Vis rotativa agens in disco proportionalis est currenti per filum currentis et volturae super filum pressionis. Magnes permanens in systemate frenativo regula rotationem disci. Opponitur motui disci, asserendo ut velocitas rotationis congruat cum actuali consumptione potentiae. Cyclometrum (mechanisma registrativum) tum numerat numerum rotationum disci ad quantificandam usum energiae.

Theoria Instrumenti Mensurae Energiae

Fili pressionis habent relativum multitudinem gyrorum, faciendo ipsos valde inductivos. Circuitus magneticus fili pressionis habet viam reluctance minimae, gratias brevi longitudini hiatus aer in sua structura magnetica. Current I_p fluens per filum pressionis, impellitur a voltura suppeditata, praeterit volturam suppeditatam per circa 90° propter altam inductivitatem fili.

Current I_p generat duos fluxus magneticos, Φ_p, qui dividitur in Φ_p1 et Φ_p2. Major pars fluxus Φ_p1 transit per hiatus lateralis propter eius minimam reluctance. Fluxus Φ_p2 transit per discum et inducit momentum propulsivum quod causat discum aluminii rotari.

Fluxus Φ_p proportionalis est volturae applicatae et praeterit volturam per angulum 90°. Quia hic fluxus alternat, inducit currentem eddy I_ep in disco.

Current oneris fluens per filum currentis inducit fluxum Φs. Hic fluxus generat currentem eddy I_es in disco. Current eddy I_es interagit cum fluxu Φ_p, et current eddy I_ep interagit cum Φs, resultans in aliud momentum. Haec duo momenta agunt in directionibus oppositis, et momentum netum est differentia inter eis.

Diagramma phasoris instrumenti mensurae energiae demonstratur in figura infra.

Sint
V – voltura applicata
I – current oneris
∅ – angulus phase currentis oneris
I_p – angulus pressionis oneris
Δ – angulus phase inter volturam suppeditatam et fluxum fili pressionis
f – frequentia
Z – impedimentum currentis eddy
∝ – angulus phase viarum currentis eddy
E_ep – current eddy inducens fluxum
I_ep – current eddy propter fluxum
E_ev – current eddy propter fluxum
I_es – current eddy propter fluxum

Momentum netum propulsivum disci exprimitur ut

ubi K₁ – constans

Φ₁ et Φ₂ sunt anguli phase inter fluxus. Pro instrumento mensurae energiae, accipimus Φ_p et Φ_s.

β – angulus phase inter fluxus Φ_p et Φ_p = (Δ – Φ), ergo

In statu stabilis, velocitas momenti propulsivi aequalis est momenti frenativi.

Velocitas rotationis directe proportionalis est potentiae.

Instrumentum mensurae triphasicum adhibetur ad mensurandam magnam consumptionem potentiae.