干电工,并不是只用拧拧螺丝、接接线就行的,咱们还要懂得一些电路的分析与计算,这就意味着,我们不可避免地要用到一些电工公式。 电路分析的公式有很多,但我们并不需要每条都懂,上图就是我给大家整理的部分最为常用的电工公式,并针对部分公式进行讲解,让众电工朋友们能更好地理解这些公式。 纯电阻电路的公式比较简单,我给出了常用的4条。 第1条常用于导线(铜或铝)的电阻计算,一般已知导线的截面积和长度,然后算导线的电阻,进而算出导线的压降或功率损耗等。 例如铜导线电阻率为1.75×10^-8Ω·m,若已知导线截面为6mm^2,长度为600m,那么就可以算出该段铜导线的电阻为R=1.75×10^-8×600÷(6×10^-6)Ω=1.75Ω。
如果是在交流电路中,此时的UI是指有效值,例如220V相电压就是有效值。将P=UI和欧姆定律U=IR相结合,就可以得到功率与电阻的关系。 例如某加热器电阻为100Ω,电压为220V,就可以得到其功率为484W。另外,有功功率只和电阻有关,和电感、电容无关。 第4条是电功(或电能、电度)的计算,为功率与时间的乘积。大家一定要理解,“电功率”本身是一个形容速度的值,表示电能量每秒消耗多少。 例如灯泡功率500W,表示这个灯每秒消耗电能500焦耳,点亮3分钟(180秒),就会消耗电能90000焦耳,转换为电度就是0.025度电。 电阻R、电感L与电容C的串并联公式大同小异。电阻串联可以结合上文的电阻公式理解,串联相当于增大电阻的长度l(L的小写),所以总电阻增大;并联相当于增大电阻的S,所以总电阻减小。电感的串并联公式和电阻一样。 而电容就比较特殊,不过我们可以这样理解。以平行板电容器为例,其电容值C与两极板间的距离d成反比,所以两个电容串联,就相当于增大板间距离,总电容减小。 交流电路的功率和直流电路不同,这是因为电感在直流电路中相当于短路,但在交流电路中会产生电压;电容在直流电路中相当于断路,但在交流电路中会产生电流。换言之,不管是电阻、电感还是电容,它们在交流电路中都会存在电压和电流,而电压和电流同时存在意味着有功率的存在。 但前文提到,有功功率仅和电阻有关,表明电阻的耗能特性。而电感和电容都不消耗能量,仅交换能量,所以就把和电感、电容有关的功率称为无功功率,即无消耗的功率。
视在功率S就是有功功率和无功功率的集合,它们之间的数学关系为勾股定理。视在功率一般指电源的容量,等于电源输出总电压×总电流,所以要注意,S=UI中的UI不是指某个元件的电压电流,而在总电压和总电流。例如S表示(单相)变压器容量时,UI就表示变压器的输出电压和电流。 功率因数所表达的是有功功率占视在功率的比例,即在容量一定时,电源能输出多少有功功率;而电动机铭牌上的功率因数,表示的是,这台电机在工作时不仅要吸收有功功率,也要吸收无功功率,其中有功功率的占比就是功率因数。 阻抗,简单来说,就是电阻、电感和电容在交流电路中对电流的阻碍作用,电阻就不用说了,主要是电感和电容,这俩在直流电路中一个短路一个断路,没啥讨论意义,但在交流电路中就不一样了。 电感流过交流电流时会产生感应电压,而且这个电压随电流频率的变化而变化,将电感电压除以电流,就可以得到一个随频率变化的值,这个值就是感抗,即电感元件对电流的阻碍作用。 同理,给电容施加交变电压,它就可以流过电流,将电容电压除以电流,也可以得到一个单位为Ω的值,这个值表示了电容对电流的阻碍作用,称为容抗。 感抗和容抗相结合就电抗,电抗和电阻相结合就是阻抗。显然,不管是电感还是电容,当把它们的电压除以电流时,若频率变化,总会引起电压会电流的变化,换言之,感抗或容抗是一个随频率变化的数。 第五个是电机的相关公式,这个就没什么好解释的了,大家记住就行! 以上就是我这次分享的内容,你都会了吗? 文章来源:技成培训网原创,作者:杨思慧;未经授权禁止转载,违者必究! |
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