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        家用電度表知多少

        2015-01-29 16:16:01蔣勇
        物理教學(xué)探討 2015年1期
        關(guān)鍵詞:選擇原理作用

        蔣勇

        摘 ? 要:本文介紹家用電度表的淺顯知識(shí),包括家用電度表的作用,不同的家用電度表的工作原理,以及傳統(tǒng)的家用電度表及電子式電度表,常見(jiàn)家用電度表讀數(shù)的方法。同時(shí)對(duì)常見(jiàn)家用電度表的安裝和選擇做個(gè)基本介紹,通過(guò)這些介紹普及學(xué)生的物理知識(shí),真正做到學(xué)以致用。

        關(guān)鍵詞:家用電度表;單用電子式電度表;作用;原理;分類(lèi);選擇

        中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?文章編號(hào):1003-6148(2015)1-0052-2

        學(xué)生學(xué)完了整個(gè)初高中物理,能基本上了解電流表、電壓表、多用電表的使用,而學(xué)生在家里接觸的最多的就是家里的電度表,本文對(duì)此進(jìn)行介紹。

        1 ? ?家用電度表的作用

        家用電度表也叫電能表,是一種累計(jì)用電量的計(jì)量?jī)x表,通常安裝在家庭電路的干路上,俗稱(chēng)“火表”或“電表”。普通家庭用的都是單相電度表,用于測(cè)量單相線(xiàn)路的電能。而工廠使用的電表都是三相電度表。無(wú)論是單相或三相電度表,它們的工作原理相同,只是在電表的結(jié)構(gòu)上有單元件和數(shù)個(gè)元件的區(qū)別。

        2 ? ?家用電度表的工作原理

        目前家用的單相電度表主要有兩個(gè)大類(lèi),一類(lèi)是傳統(tǒng)的感應(yīng)式機(jī)械電度表,其工作原理是:根據(jù)電磁感應(yīng)原理,電表通電時(shí),電流線(xiàn)圈和電壓線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁場(chǎng),在鋁盤(pán)上形成轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,通過(guò)傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)計(jì)度器計(jì)數(shù),電流電壓越大,轉(zhuǎn)矩越大,計(jì)數(shù)越快,用電越多。鋁盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與負(fù)載的功率成正比。另一類(lèi)是單相電子式電度表,其工作原理為:利用電子電路和芯片來(lái)測(cè)量電能,用分壓電阻或電壓互感器將電壓信號(hào)變成可用于電子測(cè)量的小信號(hào),用分流器或電流互感器將電流信號(hào)變成可用于電子測(cè)量的小信號(hào),利用專(zhuān)用的電能測(cè)量芯片將變換好的電壓、電流信號(hào)進(jìn)行模擬或數(shù)字乘法,然后通過(guò)模擬或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)電能計(jì)量的功能。

        3 ? ?家用電度表的分類(lèi)

        ①按工作原理的不同劃分為感應(yīng)式機(jī)械電度表和電子式電度表。感應(yīng)式機(jī)械電度表生產(chǎn)的數(shù)量較多,但電子式電度表的產(chǎn)量有明顯上升的趨勢(shì)。

        ②按測(cè)量電能準(zhǔn)確度等級(jí)劃分,一般有1級(jí)和2級(jí)表。1級(jí)表示電能表的誤差不超過(guò)±1%,2級(jí)表示電能表的誤差不超過(guò)±2%。

        ③按附加功能劃分,有多費(fèi)率電能表、預(yù)付費(fèi)電能表、多用戶(hù)電能表、多功能電能表、載波電能表等。目前家庭用的最多的是多費(fèi)率電能表或稱(chēng)分時(shí)電能表、復(fù)費(fèi)率表,俗稱(chēng)峰谷表,是近年來(lái)為適應(yīng)峰谷分時(shí)電價(jià)的需要而提供的一種計(jì)量手段。它將傳統(tǒng)電表單一的計(jì)量功能進(jìn)行了改進(jìn),它可按預(yù)定的峰、谷、平時(shí)段劃分,分別計(jì)量高峰、低谷、平段的用電量,從而對(duì)不同時(shí)段的用電量采用不同的電價(jià)。

        4 ? ?家用電度表的讀數(shù)

        目前家用電表通常是兩類(lèi),一類(lèi)是直進(jìn)式的單相電度表,可直接讀取數(shù)字減去上次的讀數(shù)就為這一階段的電量。在單相電度表的讀數(shù)位置,讀數(shù)從前到后依次是:千、百、十、個(gè)位,后面紅色部分是小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)值,看表讀數(shù)時(shí)通常不計(jì)算。即:W=N2-N1,W表示實(shí)際用電讀數(shù),N2表示本次看表的讀數(shù),N1表示上次看表的讀數(shù)。另一類(lèi)是分時(shí)電度表,在分時(shí)表上有塊數(shù)字顯示屏,可以看到總電量、平時(shí)電量、谷時(shí)電量,有的電度表上總值、峰值、谷值三個(gè)數(shù)字,來(lái)回閃來(lái)閃去的好幾個(gè)數(shù)體現(xiàn)的是它的分時(shí)記數(shù)功能。按一下電表下方的按鈕就會(huì)顯示用電量總值,峰值和谷值兩個(gè)數(shù)字相加就等于總值,目前是以總值為收費(fèi)依據(jù)。

        5 ? ?家用電度表接入電路的方式

        家用電度表接入電路的方式一般有兩種:一種是直接接入法,如果負(fù)載的功率在電度表允許的范圍內(nèi),即流過(guò)電度表電流線(xiàn)圈的電流不至于導(dǎo)致線(xiàn)圈燒毀,那么,就可以采用直接接入法。單相電度表共有四個(gè)接線(xiàn)端子,從左至右按1、2、3、4編號(hào)。接線(xiàn)一般有兩種,一般是1、3接進(jìn)線(xiàn),2、4接出線(xiàn);另一種是按1、2接進(jìn)線(xiàn),3、4接出線(xiàn)。另一種是經(jīng)互感器接入法,在用單相電度表測(cè)量大電流的單相電路的用電量時(shí),應(yīng)使用電流互感器進(jìn)行電流變換,電流互感器接電度表的電流線(xiàn)圈。具體的在接入的過(guò)程中還要參考各種類(lèi)型的電度表的產(chǎn)品相關(guān)的說(shuō)明書(shū),看接線(xiàn)排封板后的接線(xiàn)圖。

        6 ? ?家用電度表的選擇

        正常情況下家用電度表安裝規(guī)格是由國(guó)家電力部門(mén)格據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況和用電量情況統(tǒng)一選裝的,個(gè)人不能隨意安裝。單相電度表的電流規(guī)格有1.5(6) A、2.5(10) A、5(20) A、5(30) A、10(40) A、10(60) A、15(60) A、20(80) A等。前面數(shù)值是標(biāo)定電流(Ib),括號(hào)內(nèi)為最大負(fù)載電流(Imax)。如果某個(gè)家庭有如下電器:電冰箱(500 W)、洗衣機(jī)(500 W)、電磁爐(2000 W)、空調(diào)(2000 W)、微波爐(2000 W)、電腦(300 W)、電視機(jī)(150 W)、音響(500 W)、電熱水器(1500 W),再加上各種照明及相關(guān)用電設(shè)備假設(shè)為9700 W。由于家用照明電壓為220 V,根據(jù)P=UI得出電流為44.3 A。那么,在選擇電度表時(shí)即可選擇10(60) A這一規(guī)格。這是為什么呢?因?yàn)樵诳照{(diào)和冰箱啟動(dòng)時(shí)其電流大于正常工作時(shí)的電流,因此,必需留有余量,避免出現(xiàn)意外情況。以此類(lèi)推,我們根據(jù)家里的用電器情況就可以算出合適自己家庭的電度表。那么,為什么非要這樣算呢,既然這樣我買(mǎi)個(gè)最大的不就不用擔(dān)心了嗎?有兩點(diǎn)原因:一是電度表規(guī)格不同價(jià)格就不一樣, 一般電流越大價(jià)格越貴。還有是計(jì)量問(wèn)題,標(biāo)準(zhǔn)要求1級(jí)表啟動(dòng)電流為其基本電流的4‰,所以,需選擇合適的計(jì)量規(guī)格。1.5(6) A與20(80) A的啟動(dòng)電流差別就很大的,前者為6 mA 后者為80 mA,啟動(dòng)電流是指電度表開(kāi)始計(jì)量的下限值,小于啟動(dòng)電流,電度表將不能正常的計(jì)量或不計(jì)量。那么,這部分功率就成了損耗,只能在總表上體顯出來(lái)。所以,各地供電部門(mén)給家庭安裝的電度表并不一樣。

        以上是家用電度表的淺顯的基本知識(shí),如果在平時(shí)的教學(xué)中能夠加以必要的滲透,也許是真正的做到物理知識(shí)的學(xué)以致用,真正做到普及國(guó)民的科學(xué)素質(zhì)。當(dāng)有一天學(xué)生回歸社會(huì)時(shí),學(xué)生會(huì)永遠(yuǎn)記得中學(xué)時(shí)代的物理知識(shí)在生活中的應(yīng)用。

        (欄目編輯 ? ?陳 ? 潔)

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