电工常用计算公式

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电工常用计算公式

名 称 公 式 说 明

直流电路中电压、电流、电阻三者之间的关系(欧姆定律)

R=U/I U—电路两端电压(伏)

I—电路中的电流(安)

R—电路中的电阻(欧)

直流电路功率 P=UI=I2R=U2/R P—电路中的功率(瓦)

U—负载两端的电压(伏)

I—通过负载的电流(安)

导体电阻 R=рL/S L—导体的长度(米)

S—导体的截面积(米2)

Р—导体的电阻率(欧?米)

电阻与温度关系 R=R0{1+a(t —t0)}

t —t0=(R—R0)/ R0 a t t0---分别为导体的温度(℃)

R0—温度为t0时导体的电阻(欧)

R—温度为t时导体的电阻(欧)

a---导体电阻的温度系数

电阻串联的总值 图略 R---总电阻(欧)

R=R1+R2 +R3+…+Rn R1 R2 R3 ---分电阻(欧)

电阻并联的总值 图略

1/R=1/ R1+1/ R2+…+1/ Rn

电阻复联的总值 图略

R= R1 +R2 R3/( R2+R3 )

电流 I=Q/t (安) Q---电荷量(库)

t----时间(秒)

电压 U=W/Q (伏) W---单位正电荷由高电位移向低电位时电场力所作的功(焦)

Q---电荷量(库)

名 称 公 式 说 明

电池的串联 I=nE/(R+nr)

当R?r时 I≈nE /R

当R?r时 I≈E/r R----外电阻(欧)

r ----电源的内电阻(欧)

E—电源电压(伏)

I —电路中电流(安)

n —每串电池数 电池的并联 I=E/(R+r/n)

当R?r时 I≈E /R

当R?r时 I≈nE/r m —电池串数

电池的混联 I=nE/(R+nr/m)

n 个电池串联后又与m 串电池并联

电能 W=pt=UIt=I2Rt=(U2/R) t W—负荷所消耗的电能(焦)

U—负荷两端的电压(伏)

I—通过负荷的电流(安)

t----用电时间(秒)

R—负荷电阻(欧)

电池的串联 E总=E1+E2+…+En

I总=I1=I2=…=In

电池的并联 E总=E1=E2=…=En

I总=I1+I2+…+In

电流的热效应 Q=I2Rt(焦)

由欧姆定律

Q=I2Rt=(U2/R) t (焦) Q---电流在电阻上产生的热量(焦)

I----通过导体的电流(安)

R----导体的电阻(欧)

t-----通过电流的时间(秒)

电流的化学效应 M=10.36A/n It ×10-8(克) M----电极上析出物质的质量(克)

A----物质的原子量

I----电流(安) t----时间(秒)

n----物质的原子价

名 称 公 式 说 明

电容值 C=Q/U (法) Q--进入电容器的电荷量(库)

U—电容器两端的电压(伏)

C—电容器的电容量(法)

电阻星型连接

变为三角形连接 R1=r2+r3+r2r3/r1

R2=r1+r3+r1r3/r2

R3=r1+r2+r1r2/r3 简图略

电阻三角型连接

变为星形连接 r1=R2R3/(R1+R2+R3)

r2=R1R3/(R1+R2+R3)

r3=R1R2/(R1+R2+R3) 简图略

交流电路的周期(T)、频率(f )、角频率(ω) T=2π/ω=1/? (秒)

Ω=2π/T=2π? (弧度/秒)

交流电的有效值与最大值的关系 U=Um/1.414=0.707Um

I=Im/1.414=0.707Im

E=Em/1.414=0.707Em U---电压有效值

I---电流有效值

E---电动势有效值

Um---电压最大值

Im---电流最大值

Em---电动势最大值

Up---电压平均值

Ip----电流平均值

Ep---电动势平均值 交流电的平均值与最大值的关系 Up=2/π Um=0.637Um

Ip=2/π Im=0.637Im

Ep=2/π Em=0.637Em

纯电阻电路

简图略 URm=ImR (伏)

UR=IR (伏)

I=UR/R (安)

P=URI URm—电阻上电压的最大值(伏)

UR—电阻上电压的有效值(伏)

I— 流过电阻上电流的有效值(安)

Im—流过电阻上电流的最大值(安)

P—有功功率(瓦)

名 称 公 式 说 明

纯电容电路

简图略 Ucm=Im/ωC (伏)

Uc=I/ωC (伏)

I=Uc/Xc (安)

Xc=1/ωC (欧)

Qc= UcI=I2Xc=ωC Uc2=2π?C Uc2 Xc—容抗(欧)

Ucm—电容两端电压最大值(伏)

Uc—电容两端电压的有效值(伏)

I—流过电容的电路有效值(安)

Im—流过电容的电流最大值

Qc—电容上的无功功率(乏)

纯电感电路

简图略 ULm=ωCIm (伏)

UL=ωCI (伏)

I=UL/XL (安)

QL= ULI=ωC I2=2π?LI2 (乏) ULm—电感两端电压的最大值(伏)

UL—电感两端电压的有效值(伏)

Im—流过电感上电流的最大值(安)

I— 流过电感上电流的有效值(安)

QL—电感上的无功功率(乏)

电阻、电感串联

简图略 Z=(R2+XL2)1/2 XL—感抗(欧) XL=2π?L

L—电感(亨)

?—频率(赫)

电阻、电容串联 Z=(R2+Xc2)1/2 Xc—容抗(欧)

简图略 Xc=1/2π?C =1/ωC

C=电容(法)

电阻、电感、电容串联

简图略 Z=(R2+X2)1/2

={R2+(XL-XC)}1/2 X—电抗(欧) X=XL—Xc

当XL>XC时电路呈电感性

XL<XC时电路呈电容性

电阻、电感并联

简图略 1/Z ={(1/R)2+(1/XL)2}1/2 1/R =g---电导(西)

1/Z =y----导纳(西)

电阻、电容并联

简图略 1/Z ={(1/R)2+(1/Xc)2}1/2

名 称 公 式 说 明

电阻、电感、电容串联

简图略 1/Z ={(1/R)2+(1/X)2}1/2

X=XL—XC 1/XL —1/XC =b—电纳(西)

交流电路中功率与

功率因数 有功功率

P=UIcosφ=Scosφ(瓦)

P=IUR=I2R(瓦) U—电源电压(伏)

UR—电阻两端电压(伏)

I— 电流(安)

R—电阻(欧)

无功功率

QL=ULI=I2XL(乏)

QC=UCI=I2XC(乏) QL—电感线圈的无功功率(乏)

QC—电容器中的无功功率(乏)

UL—电感线圈两端电压(伏)

UC—电容器两端电压(伏)

XL—感抗(欧)

XC—容抗(欧)

三相交流电路负载的星形连接(Y)

简图略 线电压与相电压的关系式

U线=1.732U相

线电流与相电流关系式

I线=I相 U线—线电压(伏)

U相—相电压(伏)

I线—线电流(安)

I相—相电流(安) 三相交流电路负载的角形连接(Δ)

简图略 线电压与相电压的关系式

U线=U相

线电流与相电流关系式

I线=1.732I相

对称三相交流

电路功率 有功功率

P=3U相I相cosφ

=1.732 U线I线cosφ(瓦) U线—线电压(伏)

U相—相电压(伏)

I线—线电流(安)

无功功率

Q=3U相I相sinφ

=1.732 U线I线sinφ(乏) I相—相电流(安)

φ —相电压与相电流的相位差

视在功率

S=3S相=3U相I相=1.732U线I线(伏安)

功率因数

Cosφ=P/S

名 称 公 式 说 明

不对称三相

交流电路功率 有功功率

P=PA+PB+PC(瓦) PA、PB、PC—每相有功功率(瓦)

QA、QB、QC—每相无功功率(乏) 无功功率

Q=QA+QB+QC

电流对平行导体的

电动力效应 F=2.04×10-7I1I2/d(牛) I、I2—通过各导体的电流(安)

d —两平行导体中心线间的距离(米)

F—电动力(牛)

力的方向;如果两导体中流过的电流方向相同,则为吸力;反之,则为斥力

正弦波磁场在直导体和线圈中的感应电势 直导体中

e=BVLsinα

线圈中

E=4.44?NФM e —感应电动势的瞬时值(伏)

E—感应电动势的有效值(伏)

B—磁感应强度(特)

L—导体在磁场中的有效长度(米)

?—电源频率(赫)

ФM—磁通最大值(韦)

N—线圈匝数

α —导体与磁力线夹角(度)

电磁铁吸力 直流

F=4B2S×10 F—电磁铁吸力(牛)

B—磁感应强度(特)

S—铁芯截面积(厘米2)

交流

Fm=4Bm2S×10

F=2 Bm2S×10 Fm—一个周期内吸力的最大值(牛)

F—一个周期内吸力的平均值(牛)

Bm—磁感应强度的最大值(特)