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电工电气必备常用计算公式与单位

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发表时间:2019-06-03 11:32


  电工常用单位与公式都在这里,你记得几个?快来盘点下!


      01、电功


  表示电流在一段时间内通过某一电路,电场力所做的功。电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功是多少。电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长,电流做功越多。


      W表示功,功的单位是:焦耳(J)


      W=Pt


      P---功率(单位:瓦w)


      t---时间(单位:秒s)


      W=UIt


      U---电压(单位:伏V)


      I---电流(单位:安A)


      t---时间(单位:秒s)


      W=I^2Rt


      I---电流(单位:安A)


      R---电阻(单位:欧Ω)


      t---时间(单位:秒s)


      W=U^2/R×t


      U---电压(单位:伏V)


      R---电阻(单位:欧Ω)


      t---时间(单位:秒s)


  几种常见物体的电功:


      ①通过手电筒灯泡的电流,每秒钟所做的功大约是1J。


      ②通过普通电灯泡的电流,每秒钟做的功一般是几十焦。


      ③通过洗衣机中电动机的电流,每秒钟做的功是200J左右。


      02、功率


  指物体在单位时间内所做的功的多少,即功率是描述做功快慢的物理量。功的数量一定,时间越短,功率值就越大。


       P表示功率,功率单位是:瓦特(W)


      P=W/t


      W---电功(单位:焦j或千瓦时kWh)


      t---时间(单位:秒s)


      P=UI


      U---电压(单位:伏V)


      I---电流(单位:安A)


      P=U^2/R(只能用于纯电阻电路)


      U---电压(单位:伏V)


      R---电阻(单位:欧Ω)


      P=I^2R(只能用于纯电阻电路)


      I---电流(单位:安A)


      R---电阻(单位:欧Ω)


     03、电荷


  指物体或构成物体的质点所带电的量,是物体或系统中元电荷的代数和。


      Q表示电荷,电荷的单位是:库仑(C)


      04、电流


  指电荷的定向移动。


      I表示电流,电流的单位是:安培(A)


      1安培定义为:在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线,通以相等的恒定电流,当每米导线上所受作用力为2×10-7 N时,各导线上的电流为1安培。初级学习中1安培的定义为1秒内通过导体横截面的电荷量为1库仑,即:1安培=1库仑/秒。


  一些常见的电流:


  电子手表1.5μA至2μA,白炽灯泡200mA,手机100mA,空调5A至10A,高压电200A,闪电20000A至200000A。


      05、电流密度


  电流密度矢量是描述电路中某点电流强弱和流动方向的物理量。其大小等于单位时间内通过某一单位面积的电量,方向向量为单位面积相应截面的法向量,指向由正电荷通过此截面的指向确定。


      J表示电流密度,电流的单位是:安培/方米A/㎡


      06、电压


  电压也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。


  电压在国际单位制中的主单位是伏特(V),简称伏,用符号V表示。1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功,即1 V = 1 J/C。强电压常用千伏(kV)为单位,弱小电压的单位可以用毫伏(mV)微伏(μv)。


  它们之间的换算关系是:


      1kV=1000V


      1V=1000mV


      1mV=1000μv


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      U表示电压,电压单位是:伏特(V)


      U=IR


      I---电流(单位:安A)


      R---电阻(单位:欧Ω)


      U=P/I


      P---功率(单位:瓦w)


      I---电流(单位:安A)


      U=IρL/S


      I---电流(单位:安A)


      ρ---电阻率(单位:欧姆·米Ω·m)


      L---物体长度(单位:米m)


      S---物体的截面面积(单位:平方米㎡)


      07、电阻


  表示导体对电流阻碍作用的大小。


  电阻单位之间的换算:1KΩ=1000Ω


       R表示电阻,电阻的单位是:欧姆(Ω)


      R=U/I


      U---电压(单位:伏V)


      I---电流(单位:安A)


      R=ρL/S


      ρ---电阻率(单位:欧姆·米Ω·m)


      L---物体长度(单位:米m)


      S---物体的截面面积(单位:平方米㎡)


      08、电导


  表示某一种导体传输电流能力强弱程度。


      G表示物体的电导,电导的单位是:西门子(S)或者欧姆(Ω)


      G=1/R


      R---电阻(单位:欧Ω)


      G=I/U


      I---电流(单位:安A)


      U---电压(单位:伏V)


      09、电阻率


  电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件(常温下20°C)的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关,是导体材料本身的电学性质,由导体的材料决定,且与温度有关。


      ρ表示电阻率,电阻率单位是:欧姆·米(Ω·m)


      ρ=1/κ


      κ---电阻率(单位:西门子/米S/m)


      ρ=RS/L


      S---横截面积(单位:平方米㎡)


      R---电阻(单位:欧Ω)


      L---导线的长度(单位:米m)


      ρ=E/J


      E---电场强度(单位:牛/库N/C)


      J---电流密度(单位:安/平方米A/㎡)


      ρ=ρo (1+at)


      ρo---0℃时的电阻率(单位:欧姆·米Ω·m)


      t---摄氏温度(单位:摄氏度)


      a---电阻率温度系数


      10、电导率


  是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。在公式中,电导率用希腊字母κ来表示。电导率σ的标准单位是西门子/米(简写做S/m),为电阻率ρ的倒数,即σ=1/ρ


      ρ---电阻率(单位:欧姆·米Ω·m)


  当1安培(1 A)电流通过物体的横截面并存在1伏特(1 V)电压时,物体的电导就是1 S。西门子实际上等效于1安培/伏特。如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则:σ = I/E


      11、电抗


  类似于直流电路中电阻对电流的阻碍作用,在交流电路中,电容及电感也会对电流起阻碍作用,称作电抗,其计量单位也叫做欧姆。电抗随着交流电路频率而变化,并引起电路电流与电压的相位变化。


      X表示电抗,电抗的单位是:欧姆(Ω)


      X=XLXc


      XL---电路的感抗


      Xc---电路的容抗


      12、感抗


  一般是因为电路中存在电感电路(如线圈)由此产生的变化的电磁场,会产生相应的阻碍电流流动的电动力。电流变化越大,即电路频率越大,感抗越大;感抗会引起电流与电压之间的相位差。


      XL 表示感抗,单位为欧姆(Ω)。


      XL=ωL


       ω---角频率(单位:弧度/每秒rad/s)


       L---电感(单位:亨利H)


      XL=2πfL


      f---频率(单位:赫兹Hz)


      L---电感(单位:亨利H)


      13、容抗


  交流电频率越高,容抗越小,即电容的阻碍作用越小。容抗同样会引起电流与电容两端电压的相位差。


  容抗用Xc表示


      Xc=1/(ωC)


      ω---角频率(单位:弧度/每秒rad/s)


      C---电容(单位:法拉F)


      Xc=1/(2πfC)


       f---频率(单位:赫兹Hz)


      C---电容(单位:法拉F)


      14、角频率


  角频率,也称圆频率,表示单位时间内变化的相角弧度值。角频率是描述物体振动快慢的物理量,与振动系统的固有属性有关。在国际单位制中,角频率的单位是弧度/秒(rad/s)。每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率,叫做固有角频率。角频率数值上等于谐振动系统中旋转矢量的转动的角速度。


  在简谐振动中,频率的2π倍叫角频率。ω表示角频率,角频率单位是:弧度/每秒(rad/s)


      ω=2πf=2π/T


      f---频率(单位:赫兹H)


      T---周期



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