强电学 概念.docx
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强电学概念
强电学概念-电缆载流量及其他
1）50盏400瓦的灯泡接到220V的交流电中，需要多粗的电线?
单相供电,400x50=20000w,I=P/U=91A,用16-25平方铜芯线
三相四线制,I=P/Ux√3≈31A,用3x6+1x6平方铜芯线
所谓三相四线制是怎么一回事？
答：
发电机组出线有4根，其中3根为火线，1根为零线。
火线与火线之间电压为380V。
火线与零线之间为220V。
、什么是三相四线制供电？
三相四线制供电系统中，零线的作用是什么？
为什么不允许零线断线？
（家电烧损的原因是什么？
）
在A、B、C三相电源组成的星形连接的电路中，除从电源三个线圈端头引出导线外（A、B、C三相），还从中性点引出一根导线（0相），组成A、B、C、O四根导线供电的方式，称为三相四线制供电。
我国公网三相四线制供电系统中，有两种电压，一为线电压380V，一为相电压220V。
一般居民家庭由220V电压供电，动力用户的三相电机由380V电压供电。
零线的作用就是当不对称负载接成星形连接时，使其每相电压220V保持对称。
如果零线断线，各相负载不对称时（负载大多数是不对称的，特别居民照明用电），势必引起相电压（220V）畸变，相电压过高，超过家用电器额定电压时，就容易造成家电烧损
估算口诀
仅供参考
二点五下乘以九，往上减一顺号走。
三十五乘三点五，双双成组减点五。
条件有变加折算，高温九折铜升级。
穿管根数二三四，八七六折满载流。
说明：
（1）本节口诀对各种绝缘线（橡皮和塑料绝缘线）的载流量（安全电流）不是直接指出，而是"截面乘上一定的倍数"来表示，通过心算而得。
由表53可以看出：
倍数随截面的增大而减小。
"二点五下乘以九，往上减一顺号走"说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。
如2．5mm’导线，载流量为2．5×9＝22．5（A）。
从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
"三十五乘三点五，双双成组减点五"，说的是35mm"的导线载流量为截面数的3．5倍，即35×3．5＝122．5（A）。
从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0．5。
即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍；95、120mm"导线载流量是其截面积数的2．5倍，依次类推。
"条件有变加折算，高温九折铜升级"。
上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。
若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。
如16mm’铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。
______一般铜线安全计算方法是：
2.5平方毫米铜电源线的安全载流量－－28A。
4平方毫米铜电源线的安全载流量－－35A。
6平方毫米铜电源线的安全载流量－－48A。
10平方毫米铜电源线的安全载流量－－65A。
16平方毫米铜电源线的安全载流量－－91A。
25平方毫米铜电源线的安全载流量－－120A。
如果是铝线，线径要取铜线的1.5-2倍。
如果铜线电流小于28A，按每平方毫米10A来取肯定安全。
如果铜线电流大于120A，按每平方毫米5A来取。
导线的截面积所能正常通过的电流可根据其所需要导通的电流总数进行选择，一般可按照如下顺口溜进行确定：
十下五,百上二,二五三五四三界,柒拾玖五两倍半,铜线升级算.
给你解释一下,就是10平方一下的铝线,平方毫米数乘以5就可以了,要是铜线呢,就升一个档,比如2.5平方的铜线,就按4平方计算.一百以上的都是截面积乘以2,二十五平方以下的乘以4,三十五平方以上的乘以3,柒拾和95平方都乘以2.5,这么几句口诀应该很好记吧,
说明:
只能作为估算,不是很准确。
另外如果按室内记住电线6平方毫米以下的铜线，每平方电流不超过10A就是安全的，从这个角度讲，你可以选择1.5平方的铜线或2.5平方的铝线。
10米内，导线电流密度6A/平方毫米比较合适，10-50米，3A/平方毫米,50-200米，2A/平方毫米，500米以上要小于1A/平方毫米。
从这个角度，如果不是很远的情况下，你可以选择4平方铜线或者6平方铝线。
如果真是距离150米供电（不说是不是高楼），一定采用4平方的铜线。
导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。
请在使用电源时，特别注意输入与输出导线的线材与线径问题。
以防止电流过大使导线过热而造成事故。
下面是铜线在不同温度下的线径和所能承受的最大电流表格。
线径铜线温度（摄氏度）
（大约值）60758590
（mm2）电流（A）
2.520202525
4.025253030
6.030354040
8.040505555
1455657075
22
70
85
95
95
30
85
100
100
110
38
95
115
125
130
50
110
130
145
150
60
125
150
165
170
70
145
175
190
195
80
165
200
215
225
100
195
230
250
260
导线线径一般按如下公式计算：
铜线：
S=IL/54.4*U`
铝线：
S=IL/34*U`
式中：
I——导线中通过的最大电流（A）
L——导线的长度（M）
U`——充许的电源降（V）
S——导线的截面积（MM2）
说明：
1、U`电压降可由整个系统中所用的设备（如探测器）范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。
2、计算出来的截面积往上靠.绝缘导线载流量估算
铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系
导线截面（mm2）11．52．54610162535507095120
载流是截面倍数9876543．532．5
载流量（A）9142332486090100123150210238300
估算口诀：
二点五下乘以九，往上减一顺号走。
三十五乘三点五，双双成组减点五。
条件有变加折算，高温九折铜升级。
穿管根数二三四，八七六折满载流。
说明：
（1）本节口诀对各种绝缘线（橡皮和塑料绝缘线）的载流量（安全电流）不是直接指出，而是“截面乘上一定的倍数”来表示，通过心算而得。
由表53可以看出：
倍数随截面的增大而减小。
“二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是2．5mm’及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。
如2．5mm’导线，载流量为2．5×9＝22．5（A）。
从4mm’及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即4×8、6×7、10×6、16×5、25×4。
“三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的3．5倍，即35×3．5＝122．5（A）。
从50mm’及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减0．5。
即50、70mm’导线的载流量为截面数的3倍；95、120mm”导线载流量是其截面积数的2．5倍，依次类推。
“条件有变加折算，高温九折铜升级”。
上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25℃的条件下而定的。
若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25℃的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。
如16mm’铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。
冲击电流
S≈1/2*k*（I/1000）[+1.25]
此公式来自美国哈里斯公司琼博士于2001年在IEEE杂志发表的论文。
其中有两个公式。
1、裸铜线在冲击电流下的断性公式；文中称为“最小电流冲击强度的导线截面积计算”。
2、考虑到导线自身在冲击电流下的电感特性，在不影响SPD工作时残压特性的条件下的“表肤冲击电流的导线截面积计算”公式。
我所写的这个就是公式2。
依据此公式的计算，GB50343-2004标准中的，第一级In=60KA、In=80KA，导线截面积16mm2/25mm2；第二级In=40KA，导线截面积10mm2/16mm2；第三级In=20KA，导线截面积6mm2/10mm2；第四级In=10KA，导线截面积4mm2/6mm2；……的要求和论述是有问题的。
见标准“浪涌保护器（SPD）的连接导线最小截面积宜符合表6.5.1的规定”，标准中称，如此规定是基于“防雷工程实际经验的总结”。
（2）10kw的电动机每小时用电多少度
10kW的电动机功率指的是轴输出机械功率。
如果满载时，10kW电动机的输入功率大于10kW。
可以这样估算：
设电动机功率为10kW，估计功率因数COSφ=0.83；估计效率η=0.85，那么输入的电功率为Pe=10/0.83/0.85=14.17kW
所以10kw的电动机每小时用14.17度电。
看看你的电动机铭牌，能够看到功率因数和效率，按这个方法核算就可以了。
如果负载不是满载，测实际电流Ie，用Ie/In（额定电流）=K，用上面的算法乘K即可。
（3）三相电机的额定电流是怎样计算出来的？
我知道公式是I=P/U×√3×cosφ（A），我想问的是其中的U是380还是220伏？
是不是单相的就是220，三相的就是380？
比如10KW的三相电机额定电流的具体算法：
I=10KW/U×√3×cosφ.其中的U是多少?
是不是380。
最后I=10KW/0.38KV×√3=15.21A？
？
答:
最佳答案
电流I=P/U×√3×cosφ（A）
补充:
准确的说,还应乘上电机效率.一般为0.9
我们常见的三相电机额定电压（U）是380v.功率因数（COSφ）一般是0.85,电机铭牌上会有标注
10KW的三相电机额定电流的具体算法:
I=10000÷（380×1.73×0.85×0.9）≈19.8A
（5）电学概念比较
1、电流、电压、电阻概念的比较：
概念类比
事物表示
字母单位大小测量工具
电流是电荷的定向移动水流IA1s内通过导体横截面积的电量。
电流表
电压是电流形成的原因水压UV不同电源电压可能不同也可能相同。
电压表
电阻导体对电流的阻碍作用——RΩ与导体的材料、长度和横截面积有关。
——
2、电流表、电压表比较：
相同点不同点
使用前使用时读数用
途表盘
标志电路
符号连入电
路方式与电源的连接
电流表看清量程
看清指针初始位置调整指针在零刻度电流从“+”接线柱流入从“-”接线柱流出看清量程看清每大格和小格的值
看清表针位置测
电
流A
串联不能直接接电源
电压表测
电
压V
并联直接接电源
3、区分串联电路和并联电路中的电压和电流：
串联电路并联电路
电流
特点串联电路中各处的电流都相等
I＝I1=I2=I3=……并联电路中干路中的电流等于各个支路电流之和。
I＝I1+I2+I3+……
电压
特点串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
U＝U1+U2+U3+……并联电路各支路两端的电压相等。
U＝U1=U2=U3=……
《电阻》复习提纲
一、定义及符号：
1、定义：
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
2、符号：
R。
二、单位：
1、国际单位：
欧姆。
规定：
如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω。
2、常用单位：
千欧、兆欧。
3、换算：
1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000Ω
4、了解一些电阻值：
手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。
日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。
实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。
电流表的内阻为零点几欧。
电压表的内阻为几千欧左右。
三、影响因素：
1、实验原理：
在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）
2、实验方法：
控制变量法。
所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”
3、实验分析：
图7—1实验结论：
相同条件下导体的电阻大小跟导体的材料有关。
图7—3实验结论：
相同条件下导体越长，电阻越大。
图7—4实验结论：
相同条件下导体的横截面积越小，电阻越大。
图7—5实验结论：
相同条件下导体的电阻跟温度有关。
对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，少数导体，电阻随温度的升高而减小。
3、结论：
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。
4、结论理解：
⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。
与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
⑵结论可总结成公式R=ρL/S，其中ρ叫电阻率，与导体的材料有关。
记住：
ρ银<ρ铜<ρ铝，ρ锰铜<ρ镍隔。
假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。
在做《决定电阻大小的因素》实验时，为了研究方便，每次挑选两根合适的电阻丝，测出通过它们的电流后进行比较，得出结论。
①研究电阻与导体的材料有关，应选电阻丝C、F②研究电阻与导体长度有关，应选电阻丝C和G③研究电阻与横截面积的关系，应选电阻丝A和D
材料锰铜钨镍铬锰铜钨锰铜镍铬
电阻丝代号ABCDEFG
长度m1.00.51.51.01.21.50.5
横截面机mm23.20.81.20.81.21.21.2
四、分类
1、定值电阻：
电路符号：
。
2、可变电阻（变阻器）：
电路符
号。
⑴滑动变阻器：
构造：
瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱
结构示意图：
。
变阻原理：
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
作者：
护送新娘的妖精2006-4-2719:
52回复此发言
2初二物理
使用方法：
串联在电路中；“一上一下”接法变阻：
接入电路前应调到阻值最大（滑片远离下接线柱）。
铭牌：
某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0-50Ω。
1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.
作用：
①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路
应用：
电位器
优缺点：
能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值
注意：
①滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。
②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
⑵电阻箱：
分类：
旋盘式电阻箱：
结构：
两个接线柱、旋盘
变阻原理：
转动旋盘，可以得到0-9999.9Ω之间的任意阻值
读数：
各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻
插孔式电阻箱：
结构：
铜块、铜塞，电阻丝
读数：
拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。
优优缺点：
能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。
《欧姆定律》复习提纲
一、欧姆定律。
1、探究电流与电压、电阻的关系。
①提出问题：
电流与电压电阻有什么定量关系？
②制定计划，设计实验：
要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：
控制变量法。
即：
保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
电路图（课本P103图8-1）
③进行实验，收集数据信息：
（会进行表格设计此为能力考点）
④分析论证：
（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。
为近年考试热点）
⑤得出结论：
在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。
2、欧姆定律的内容：
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
3、数学表达式I=U/R
4、说明：
①适用条件：
纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）
②I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。
三者单位依次是A、V、Ω
③同一导体（即R不变），则I与U成正比
同一电源（即U不变），则I与R成反比。
④
是电阻的定义式，它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。
R＝U/I是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由U/I给出，即R与U、I的比值有关，但R与外加电压U和通过电流I等因素无关。
5、解电学题的基本思路
①认真审题，根据题意画出电路图；
②在电路图上标出已知量和未知量（必要时加角码）；
③选择合适的公式或规律进行求解。
二、伏安法测电阻
1、定义：
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理：
R=U/I
3、电路图：
（右图）
4、步骤：
①根据电路图连接实物。
连接实物时，必须注意开关应断开
②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。
③算出三次Rx的值，求出平均值。
④整理器材。
5、讨论：
⑴本实验中，滑动变阻器的作用：
改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。
⑵测量结果偏小是因为：
有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。
根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏安曲线，则R1＞R2
三、串联电路的特点：
1、电流：
文字：
串联电路中各处电流都相等。
作者：
护送新娘的妖精2006-4-2719:
52回复此发言
3初二物理
字母：
I=I1=I2=I3=……In
2、电压：
文字：
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
字母：
U=U1+U2+U3+……Un
3、电阻：
文字：
串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。
字母：
R=R1+R2+R3+……Rn
理解：
把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。
特例:
n个相同的电阻R0串联，则总电阻R=nR0.
4、分压定律：
文字：
串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
字母：
U1/U2=R1/R2U1:
U2:
U3:
…=R1:
R2:
R3:
…
四、并联电路的特点：
1、电流：
文字：
并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
字母：
I=I1+I2+I3+……In
2、电压：
文字：
并联电路中各支路两端的电压都相等。
字母：
U=U1=U2=U3=……Un
3、电阻：
文字：
并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
字母：
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn
理解：
把n段导体并联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都小，这相当于导体的横截面积增大。
特例:
n个相同的电阻R0并联，则总电阻R=R0/n.
求两个并联电阻R1、R2的总电阻R=
4、分流定律：
文字：
并联电路中，流过各支路的电流与其电阻成反比。
字母：
I1/I2=R2/R1
《电功和电功率》复习提纲
一、电功：
1、定义：
电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：
电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定：
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4、计算公式：
W=UIt=UQ=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
W=I2Rt=U2t/R
①串联电路中常用公式：
W=I2Rt。
W1:
W2:
W3:
…Wn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式：
W=U2t/RW1:
W2=R2:
R1
③无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功
常用公式W=W1+W2+…Wn
5、单位：
国际单位是焦耳（J）常用单位：
度（kwh）
1度=1千瓦时=1kwh=3.6×106J
6、测量电功：
⑴电能表：
是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：
电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：
A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
32468
32654
如：
电能表月初读数月底读数是
这个月用电度合J
B、测量较小电功时，用表盘转数读数。
如：
某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是J。
二、电功率：
1、定义：
电流单位时间内所做的功。
2、物理意义：
表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
3、电功率计算公式：
P=UI=W/t（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
P=I2R=U2/R
①串联电路中常用公式：
P=I2R。
P1:
P2:
P3:
…Pn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式：
P=U2/RP1:
P2=R2:
R1
③无论用电器串联或并联。
计算总功率。
常用公式P=P1+P2+…Pn
4、单位：
国际单位瓦特（W）常用单位：
千瓦（kw）
5、额定功率和实际功率：
⑴额定电压：
用电器正常工作时的电压。
额定功率：
用电器在额定电压下的功率。
P额=U额I额=U2额/R
某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样分别表示：
普通照明，额定电压220V，额定功率25W的灯泡。
若知该灯“正常发光”可知：
该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A灯丝阻值R＝U2额/P＝2936Ω。
⑵当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光）
当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡）
①实
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