姜桂祥
我們的生活離不開電,每個使用電能的用戶,都需要測量電能,我們知道,使用電能是要繳費的,但只有先計量電能后才能確定繳費的多少,而電能表是實現電能測量的儀表,由此可見,學習電能測量的相關知識是非常必要的,那么,在電能的測量中,我們主要學習哪些內容呢?
一、電能表的結構、種類、工作原理與主要參數
1.結構:
電能表主要由下列三部分構成:電流線圈和電壓線圈,其作用是產生磁場并與鋁盤共同作用產生轉動力;鋁盤、轉軸、永久磁鐵,其作用一是與驅動元件共同作用產生轉動力,二是與制動元件共同作用產生制動力,使轉速與功率成正比;齒輪、滾輪、計數器,其作用是累計電能。
2.種類:
家用電能表可分為感應式電能表和電子式電能表兩大類。
3.工作原理:
感應式電能表采用電磁感應的原理把電壓、電流、相位轉變為磁力,推動鋁制圓盤轉動,圓盤的軸帶動齒輪驅動計數器的滾輪轉動,轉動的過程即是電量累積的過程,因此感應式電能表的好處就是直觀、動態連續、停電不丟數據。
電子式電能表運用模擬或數字電路實現電能計量功能,由于應用了數字技術,分時計費電能表、預付費電能表、多用戶電能表、多功能電能表紛紛登場,進一步滿足了科學用電、合理用電的需求。
4.主要參數(如圖1所示電能表):
(1)電壓參數:“220V”表示這個電能表應該在220V的電路中使用。
(2)電流參數:“5(20)A”表示這個電能表的標定電流為5A,額定最大電流為20A。電能表工作時的電流不應超過額定最大電流20A。
(3)電源頻率:“50Hz”表示這個電能表在50Hz的交流電路中使用。
(4)耗電計量參數:“720revs/(kW·h)”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1kW·h的電能,電能表的轉盤轉過720轉,如圖2所示的電子式電能表“3200imp/(kW·h)”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1kW·h的電能,電能表上的脈沖指示燈閃爍3200次。
另外,電能表還有工作環境溫度、濕度參數,以及精度等級等參數。
二、電能表的使用及讀數
用電器在某一段時間內消耗電能,可以通過由能表(也叫電度表)計量出來,如圖3所示的電能表,用電時,中間的鋁盤轉動,鋁盤上方的數字以千瓦時為單位來顯示已經用去的電能,
電能表的讀數方法:讀數時從左到右依次是千、百、十、個位,最后一位有紅色標記的數字表示小數點后一位,圖3所示電能表表盤上的“7”應讀作“0.7kW·h”;電能表前后兩次讀數之差,就是這段時間內用電的度數,即W=W-W(單位:“kW·h”或“度”),W表示實際用電數,W表示本次看表的讀數,W表示上次看表的讀數,我們看看圖3所示的電能表,它的讀數是3135.7kW·h,如果上個月查看讀數時是3100.7kW·11,那么兩者之差35kW·h,即是這一個月的川電量。
三、利用電能表測電功率
原理:P=W/t。
器材:電能表,秒表。
實驗步驟:1,觀察電能表銘牌上“N revs/(kW·h)”的字樣:
2.接通待測用電器的同時關閉家中其他用電器;
3.測出時間f內電能表的轉盤轉了n轉;
4.用電器的電功率:P=W/t=n/Nt。(注:t單位為小時,計算出P的單位為千瓦)
總之,電能表是家家戶戶都要使用的儀表,認識電能表是同學們必須掌握的電學基礎之一。
學即用,練一練
1.暑假期間某同學和家人外出旅游,他忘記將家中電視機的電源關閉,電視機處于待機狀態,出門前他家電能表的示數如圖4所示,10天后他回到家中,電能表的示數為1574.7,這段時間電視機消耗了____kW·h的電能,電視機處于待機狀態時電功率約為____W。
2.如圖5所示的電能表的表盤,下列說法正確的是( )。
A.“220V”說明此電能表可以在0~220V電路中使用
B.“10(20)A”說明此電能表的額定電流為10A或20A
C.“50Hz"說明此電能表在任何種類的電流下使用
D.“600revs/(kW·h)”說明此電能表所接用電器每消耗1kW·h的電能,電能表轉盤轉600轉
3.樂樂看到自家電能表如圖6所示[“1200imp/(kW·h)”是脈沖系數,表示消耗1kW·h電能,脈沖信號燈閃變1200次],樂樂關閉家中其他電器,單獨讓電熱水器工作,發現2min內電能表信號燈閃變42次,求熱水器實際功率。
參考答案
1.2.4 10 2.D 3.1050W。
責任編輯:蔡華杰