干焊工,并不是只用擰擰螺釘、接接線就行的,俺們還要懂得一些電路的剖析與估算,這就意味著,我們不可防止地要用到一些鉗工公式。
電路剖析的公式有好多,但我們并不須要每條都懂,上圖就是我給你們整理的部份最為常用的焊工公式,并針對部份公式進行講解,讓眾鉗工同學們能更好地理解這種公式。
一、純內阻電路的公式
純內阻電路的公式比較簡單,我給出了常用的4條。
第1條常用于導線(銅或鋁)的內阻估算,通常已知導線的截面積和厚度,之后算導線的內阻,從而算出導線的壓降或功率耗損等。
比如銅導線內阻率為1.75×10^-8Ω·m,若已知導線截面為6mm^2,厚度為600m,這么就可以算出該段銅導線的內阻為R=1.75×10^-8×600÷(6×10^-6)Ω=1.75Ω。
第2條歐姆定理是阻值與電流、電流的關系,我們可以用這樣一張圖形容,內阻表示對電壓的制約作用,電流表示對電壓的推進作用。其實,電一定時,內阻越大,電壓越??;內阻一定時,電流越大,電壓越大。
第3條是阻值的功率估算,即內阻消耗的功率等于其電流與電壓的乘積,這個功率是平均功率,也叫有功功率,用小寫P表示,單位為瓦特[W]。
假如是在交流電路中,此時的UI是指有效值,比如220V相電流就是有效值。將P=UI和歐姆定理U=IR相結合,就可以得到功率與內阻的關系。
比如某加熱器阻值為100Ω,電流為220V,就可以得到其功率為484W。另外,有功功率只和內阻有關,和電感、電容無關。
第4條是電功(或電能、電度)的估算,為功率與時間的乘積。你們一定要理解,“電功率”本身是一個形容速率的值,表示電能量每秒消耗多少。
比如燈泡功率500W,表示這個燈每秒消耗電能500焦耳,照亮3分鐘(180秒),都會消耗電能90000焦耳,轉換為電度就是0.025度電。
二、R、L、C的串并聯公式
內阻R、電感L與電容C的串并聯公式承德小異。內阻串聯可以結合上文的內阻公式理解,串聯相當于減小內阻的寬度l(L的大寫),所以總內阻減?。徊⒙撓喈斢跍p小內阻的S,所以總內阻降低。電感的串并聯公式和內阻一樣。
而電容就比較特殊,不過我們可以這樣理解。以平行板電容器為例,其電容值C與兩極板間的距離d成正比,所以兩個電容串聯,就相當于增大板寬度離,總電容降低。
電容值C還有極板正對面積S成反比,所以兩個電容并聯,就相當于減小極板正對面積,總電容減小,如右圖所示。
三、交流電路的功率關系
交流電路的功率和直流電路不同,這是由于電感在直流電路中相當于漏電,但在交流電路中會形成電流;電容在直流電路中相當于斷路,但在交流電路中會形成電壓。換言之,不管是阻值、電感還是電容,它們在交流電路中就會存在電流和電壓,而電流和電壓同時存在意味著有功率的存在。
但前文提及,有功功率僅和內阻有關,表明內阻的耗能特點。而電感和電容都不消耗能量,僅交換能量,所以就把和電感、電容有關的功率稱為無功功率,即無消耗的功率。
其實,實際上電感和電容多多少少就會有一點能量的耗損,這就得看我們在電路剖析時要不要考慮這部份的耗損了。
視在功率S就是有功功率和無功功率的集合,它們之間的物理關系為勾股定律。視在功率通常指電源的容量,等于電源輸出總電流×總電壓,所以要注意,S=UI中的UI不是指某個器件的電流電壓,而在總電流和總電壓。諸如S表示(三相)變壓器容量時,UI就表示變壓器的輸出電流和電壓。
功率質數所抒發的是有功功率占視在功率的比列,即在容量一定時,電源能輸出多少有功功率;而電動機標牌上的功率質數,表示的是,這臺水泵在工作時除了要吸收有功功率,也要吸收無功功率,其中有功功率的占比就是功率質數。
四、交流電路的阻抗公式
阻抗,簡單來說,就是阻值、電感和電容在交流電路中對電壓的制約作用,內阻就不用說了,主要是電感和電容,這倆在直流電路中一個漏電一個斷路,沒啥討論意義,但在交流電路中就不一樣了。
電感流過交流電壓時會形成感應電流,并且這個電流隨電壓頻度的變化而變化,將電感電流乘以電壓,就可以得到一個隨頻度變化的值,這個值就是感抗,即電感器件對電壓的制約作用。
同理,給電容施加交變電流,它就可以流過電壓,將電容電流乘以電壓,也可以得到一個單位為Ω的值,這個值表示了電容對電壓的制約作用,稱為容抗。
感抗和容抗相結合就是檢波,檢波和內阻相結合就是阻抗。其實電功率串并聯規律,不管是電感還是電容,當把它們的電流乘以電壓時,若頻度變化,總會導致電流會電壓的變化,換言之,感抗或容抗是一個隨頻度變化的數。
第五、電機的相關公式
第五個是馬達的相關公式電功率串并聯規律,這個就沒哪些好解釋的了,你們記住就行!