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第1章 直流电路计算1

1.1电工学常用定律及公式1

1.1.1克希荷夫第一定律1

1.1.2克希荷夫第二定律1

1.1.3欧姆定律2

1.1.4全欧姆定律3

1.1.5戴维南定理3

1.1.6弥尔曼定理4

1.2电阻、电容的计算5

1.2.1电阻率5

1.2.2电导与电导系数6

1.2.3电阻温度系数6

1.2.4电阻与温度的关系7

1.2.5电阻电流的限值计算7

1.2.6电阻电压的限值计算7

1.2.7电阻的串联7

1.2.8电阻的并联8

1.2.9电容的串联8

1.2.10电容的并联8

1.2.11电容量9

1.2.12电场储能的计算9

1.2.13涡流10

1.2.14线性电阻与非线性电阻10

1.3直流电路中的功率、电能、效率和电流的热效应计算12

1.3.1电功率12

1.3.2电能12

1.3.3电能的换算12

1.3.4能量守恒与转换定律13

1.3.5效率13

1.3.6电流的热效应（楞次—焦耳定律）13

1.4直流电路中的电能测量14

1.4.1实用倍率的计算14

1.4.2抄读电能表测得的电量计算14

1.4.3间接测量电能14

1.5电桥15

1.5.1直流单臂电桥平衡条件及计算公式15

1.5.2直流双臂电桥计算公式16

1.5.3交流电桥的计算公式16

1.6例题17

第2章 正弦交流电路计算38

2.1三相电路中参数计算公式38

2.1.1频率38

2.1.2周期38

2.1.3角频率38

2.1.4弧度换算39

2.1.5单相电路中有功功率39

2.1.6三相电路中有功功率39

2.1.7星形连接电路的三相有功功率39

2.1.8视在功率、无功功率39

2.1.9有功功率40

2.1.10负荷功率因数40

2.2线路有功功率及电压损失40

2.2.1线路有功功率损失40

2.2.2线路电压损失40

2.3电容器组的电容量、容抗、电容器的容量选择及感抗41

2.3.1补偿电容器的容量选择41

2.3.2电容器组的电容量41

2.3.3电容器组的容抗42

2.3.4感抗42

2.3.5阻抗42

2.3.6电抗43

2.3.7容抗及电容值43

2.3.8电感值43

2.4电抗器的电感量和无功容量的计算44

2.4.1电抗器的分类44

2.4.2圆柱形电抗器的电感量的计算45

2.4.3空心电抗器的电感量的计算45

2.4.4并联电抗器无功容量的计算46

2.4.5串联电抗器无功容量的计算46

2.5电磁现象46

2.5.1磁感应强度的计算46

2.5.2磁通的计算47

2.5.3磁感应电动势的计算47

2.5.4电磁感应定律48

2.5.5安培环路定律48

2.5.6磁导率的计算49

2.5.7线圈的储能计算49

2.5.8磁阻的计算49

2.5.9磁路欧姆定律50

2.6例题50

第3章 误差、准确度及电能不确定度的计算71

3.1误差概念及公式71

3.1.1绝对误差71

3.1.2相对误差72

3.1.3允许误差72

3.1.4用绝对误差表示允许误差72

3.1.5用相对误差表示允许误差73

3.1.6用引用误差表示允许误差73

3.1.7系统误差73

3.1.8随机误差74

3.2电能表及装置误差、标准偏差估计值的计算74

3.2.1电能表标准时间的计算74

3.2.2电能表相对误差的计算74

3.2.3功率稳定度的计算75

3.2.4标准偏差估计值的计算75

3.2.5电能表检定装置的磁感应强度的计算76

3.2.6电能表检定装置端钮之间电位差的计算77

3.3电工仪表误差、准确度的计算78

3.3.1电工仪表准确度的计算78

3.3.2电工仪表的最大绝对误差的计算78

3.3.3最大相对误差的计算78

3.4电磁系仪表附加误差的计算79

3.4.1电流表温度误差的计算79

3.4.2电压表温度误差的计算79

3.4.3频率误差的计算80

3.5电能不确定度的计算80

3.5.1电能测量不确定度的分类80

3.5.2不确定度的误差来源80

3.5.3 A类不确定度的计算81

3.5.4 B类不确定度的计算82

3.5.5合成标准不确定度的计算82

3.5.6扩展不确定度的计算83

3.6需量误差的计算83

3.6.1需量示值误差的计算83

3.6.2实际功率的计算83

3.6.3需量周期误差的计算84

3.7期间核查85

3.7.1期间核查的判别85

3.7.2期间核查的计算85

3.8例题85

第4章 有效数字与检定结果的数据处理107

4.1有效数字的四则运算107

4.1.1有效数字107

4.1.2有效数字的加减运算107

4.1.3有效数字的乘除运算107

4.2检定结果的数据处理108

4.2.1四舍五入法108

4.2.2化整间距数为5化整方法108

4.2.3化整间距数为2化整方法108

4.2.4测量数据化整的通用方法108

4.3例题109

第5章 电能表115

5.1电能表的常用计算115

5.1.1瓦时与千瓦小时的换算115

5.1.2当月用实际电量的计算（直入式电能表）115

5.1.3当月用实际电量的计算（电能表配有电压、电流互感器）116

5.1.4频率的功率当量的计算116

5.1.5测试功率的计算116

5.1.6电能表灵敏度的计算117

5.1.7电能表启动功率的计算117

5.1.8电能表潜动试验时限的计算117

5.1.9电能表启动时限的计算118

5.2电能表的追补电量及计费倍率的计算119

5.2.1三相四线制电能表错误接线追补电量的计算（某一相无电压）119

5.2.2三相四线制电能表错误接线追补电量的计算（某一相无电流）120

5.2.3三相四线制电能表错误接线追补电量的计算（一相电流接反）121

5.2.4三相三线制电能表错误接线追补电量的计算（B相电压电路断路）121

5.2.5电能表计费倍率的计算122

5.3电能表的脉冲转换122

5.3.1电能表的转盘转数转换为电脉冲的计算122

5.3.2发出一个脉冲代表多少电量的计算123

5.3.3电能表测量采用比较法的计算123

5.3.4电能表测量采用瓦秒法的计算124

5.4电能表误差及差错率124

5.4.1标准设备综合误差的计算124

5.4.2电能表标准偏差估计值的计算124

5.4.3电能计量故障差错率的计算125

5.4.4母线电量不平衡的计算125

5.5电能表线圈参数的选择126

5.5.1己知标定电流，求电能表铜导线的线径126

5.5.2已知标定电流，求电能表电流线圈铜导线的截面积126

5.5.3求原电流线圈导线直径126

5.5.4求改制后的电流线圈匝数126

5.5.5求改制后的电流线圈导线直径126

5.6线损电量的计算127

5.6.1线损电量的计算127

5.6.2线损率的计算127

5.6.3线损的计算127

5.6.4以抄见电量计算线损128

5.6.5三相线路电量损失的计算128

5.6.6单相线路电量损失的计算128

5.7电压合格率和三相电流不平衡率及计费倍率的计算129

5.7.1电压合格率的计算129

5.7.2三相电流不平衡率的计算129

5.7.3用户平均停电时间的计算129

5.7.4供电可靠率的计算130

5.7.5用户平均停电次数的计算130

5.7.6系统停电等效小时数的计算130

5.8例题131

第6章 电测仪表147

6.1电工仪表的计算147

6.1.1灵敏度的计算147

6.1.2毫伏表的内阻计算147

6.1.3电压量程扩大倍数的计算147

6.1.4电流量程扩大倍数的计算147

6.1.5需量指示器的预定示值计算148

6.1.6分格常数的计算148

6.1.7被测功率的计算148

6.1.8钳形电流表的测量计算148

6.2磁电系检流计149

6.2.1总磁力矩的计算149

6.2.2总磁力矩与动圈停止偏转角的关系149

6.2.3电流分度值和电流常数的计算150

6.3例题150

第7章 互感器160

7.1互感器参数的计算160

7.1.1在现场带电测试低压电流互感器变比的计算160

7.1.2当制造厂的电压互感器参数不明时，绕组匝数的计算160

7.1.3电压互感器线径的计算161

7.1.4单相电压互感器绕组额定电流的计算161

7.1.5电压互感器变比的计算161

7.1.6电压与电流之间的关系161

7.1.7互感器容量的计算162

7.2变压器电量损失的计算162

7.2.1变压器连续运行时，变压器有功、无功损失电量的计算162

7.2.2变压器不连续运行时，变压器有功、无功损失电量的计算163

7.2.3以抄见电量（有功电量和无功电量）计算变压器有功、无功损失电量163

7.2.4变压器铁损电量的计算164

7.2.5变压器铜损电量的计算164

7.2.6变压器负荷率的计算164

7.2.7变损电量的计算165

7.3线损的计算165

7.3.1线损率的计算165

7.3.2线损的计算165

7.3.3以抄见电量计算线损166

7.4理论线损的计算步骤及公式166

7.4.1线路首端（出现端）电流I值的计算166

7.4.2每段线路的电流I值的计算167

7.4.3每段线路的电阻值的计算167

7.4.4每段线路的电量损失的计算167

7.4.5线路总电量损失和理论线损率的计算167

7.5互感器参数的计算168

7.5.1穿心式电流互感器差错电量的退补计算168

7.5.2三相三线回路电流互感器组不配套而引起电量差错的计算168

7.5.3电流互感器倍率的计算168

7.5.4电压互感器倍率的计算169

7.5.5三相电压互感器的倍率计算169

7.5.6负荷率的计算169

7.6互感器误差、效率的计算170

7.6.1电流互感器比差的计算170

7.6.2电流互感器相位差的计算170

7.6.3电压互感器比差的计算170

7.6.4电压互感器相位差的计算170

7.6.5实际变压器效率的计算171

7.7 TV二次回路的比差、角差和压降的计算171

7.7.1 TV二次回路比差的计算171

7.7.2 TV二次回路角差的计算171

7.7.3 TV二次回路压降的计算172

7.8例题172

第8章 电能计量装置及负荷率182

8.1追补电量182

8.1.1误差超差退补电量的计算182

8.1.2电能表潜动故障而造成的退补电量的计算182

8.1.3二次压降超差而造成的退补电量的计算183

8.1.4当计量装置缺少一相时，需追补电量的计算183

8.1.5当计量装置缺少两相时，需追补电量的计算183

8.1.6电能表潜动时的潜动电量的计算184

8.1.7电能表超差时的追补电费的计算184

8.2负荷率185

8.2.1负荷率的计算185

8.2.2高峰定点负荷率的计算185

8.2.3月平均日负荷率的计算185

8.2.4日负荷率的计算186

8.2.5最小负荷率的计算186

8.3例题186

第9章 电动机及电子有关量值的计算189

9.1标准电阻温度特性、土壤电阻率的计算、月平均功率因数的计算及接地电阻的测量189

9.1.1标准电阻温度特性189

9.1.2土壤电阻率的计算189

9.1.3月平均功率因数的计算190

9.1.4接地电阻的测量190

9.2电动机的转差率、效率、额定转矩、电磁转矩、额定功率及同步转速的计算191

9.2.1电动机转差率的计算191

9.2.2电动机效率的计算192

9.2.3电动机输入功率的计算192

9.2.4电动机输出功率的计算192

9.2.5电动机额定转矩的计算192

9.2.6电动机电磁转矩的计算193

9.2.7电动机额定功率的计算193

9.2.8电动机同步转速的计算193

9.2.9电动机功率因数的计算193

9.2.10同步电动机频率与转速的关系194

9.2.11异步电动机额定电流的计算194

9.2.12电动机绝缘电阻的计算194

9.3电动机热继电器及连接导线的选择195

9.3.1按启动电流和启动时间选择热继电器195

9.3.2普通热继电器的选择195

9.3.3温度补偿类热继电器的选择195

9.3.4热继电器型号、规格的选择195

9.3.5无温度补偿的热继电器的选择196

9.3.6连接热继电器导线的选择196

9.3.7直流电磁铁吸引力的计算196

9.3.8交流接触器的额定电压的确定197

9.3.9交流接触器的额定电流的计算197

9.4电阻星形连接和三角形连接的等效变换197

9.4.1电阻星形连接和三角形连接的图形197

9.4.2根据星形连接的电阻确定三角形连接的电阻198

9.4.3根据三角形连接的电阻确定星形连接的电阻198

9.4.4马氏电桥测量电感199

9.5电压、电流、功率放大倍数及放大器增益的计算200

9.5.1电压放大倍数的计算200

9.5.2电流放大倍数的计算200

9.5.3功率放大倍数的计算200

9.5.4放大器增益的计算201

9.6 稳压器201

9.6.1单相半波整流电路201

9.6.2单相全波整流电路202

9.6.3单相桥式整流电路203

9.6.4三相桥式整流电路204

9.6.5整流电路的换算系数204

9.6.6整流元件效率的计算205

9.7二进制转换及四则运算205

9.7.1二进制与十进制之间的转换205

9.7.2八进制和十六进制与十进制之间的转换205

9.7.3将十进制数转换成二进制数206

9.7.4二进制四则运算206

9.8常用转换器简介206

9.8.1 V/T转换器206

9.8.2 V/f转换器207

9.8.3 D/A转换器207

9.8.4 A/D转换器207

9.8.5 I/f转换器208

9.8.6 D/F转换器208

9.8.7 AC/DC（DC/AC）转换器209

9.8.8 I/V转换器209

9.8.9 Ω/V转换器211

9.9例题211

第10章 电子元件及电气设备的测量与判断227

10.1电子元件的测量与判断227

10.1.1如何用万用表测量二极管的好坏？227

10.1.2如何用万用表判别二极管材料？228

10.1.3如何用万用测量二极管反向击穿电压？229

10.1.4如何测试双向二极管？229

10.1.5如何测试稳压二极管？230

10.1.6如何测试发光二极管？230

10.1.7如何用万用表判断晶体管（即三极管）的极性？230

10.1.8如何用万用表判断晶体管是硅管还是锗管？232

10.1.9如何用万用表测量晶体管的穿透电流？233

10.1.10如何用万用表测量晶体管的温度稳定性？233

10.1.11如何用万用表测量晶体管的电流放大系数？233

10.1.12如何用万用表检查高压硅堆的好坏？234

10.1.13如何用万用表判断普通晶闸管的电极？235

10.1.14如何用万用表来判断电容器的正、负极？236

10.1.15如何用万用表判断电容器质量的好坏？237

10.1.16如何用万用表判断集成电路的好坏？239

10.1.17如何用万用表判断电阻器的好坏？240

10.1.18如何用万用表判断可变电阻器的好坏？241

10.1.19如何测试热敏电阻、光敏电阻？242

10.1.20如何用万用表判断电感器的好坏？242

10.1.21如何用万用表判断变压器的好坏？243

10.1.22如何用万用表判断开关的好坏？244

10.1.23如何用万用表判断电磁继电器的好坏？245

10.1.24如何用万用表判断光电耦合器的好坏？246

10.1.25如何用万用表检测石英晶体的好坏？247

10.1.26如何用万用表检测三端稳压器的好坏？247

10.1.27如何用万用表检测氖管（氖灯）质量的好坏？248

10.1.28如何用万用表检测温度开关质量的好坏？249

10.1.29如何用万用表判断扬声器的好坏？250

10.1.30如何用万用表检测蜂鸣器质量的好坏？250

10.1.31如何用万用表检测半桥、全桥整流性能的好坏？250

10.1.32如何用万用表检测大功率管的好坏？251

10.1.33如何用万用表检测LED数码管的好坏？252

10.1.34如何用万用表检测干簧管的好坏？253

10.1.35如何用万用表测试导电橡胶的好坏？254

10.2电气设备的测量与判断254

10.2.1如何用万用表判断单相交流电源的相线（火线）和中性线（零线）？254

10.2.2如何用绝缘电阻表测量线路中的导线与导线之间的绝缘电阻？255

10.2.3如何用绝缘电阻表测量电缆的绝缘电阻？255

10.2.4如何用绝缘电阻表测量电力电容器的绝缘电阻？258

10.2.5如何用绝缘电阻表测量电力变压器绕组对地的绝缘电阻？259

10.2.6如何用绝缘电阻表测量电动机相间和相线与电动机外壳的绝缘电阻？260

10.2.7如何用万用表判断单相有功电能表的接线方式？260

10.2.8如何正确判断电能表是否潜动？262

10.2.9如何判断磁电系仪表内线圈的好坏？264

10.2.10如何用万用表判断电动机的极数？264

10.2.11如何判断三相交流电动机定子绕组的始末端？265

10.2.12如何用万用表判断调速器质量的好坏？266

附录A变压器及用电材料的常用参数267

表A-1 10kV变压器铁损电量267

表A-2 380V低压线路电压损失系数269

表A-3常用电容材料的相对介电系数269

表A-4 钢芯铝绞线规格及直流电阻270

表A-5铝绞线规格及直流电阻270

表A-6铜绞线规格及直流电阻270

表A-7常用导电材料的电阻率270

表A-8材料的电阻率和电阻温度系数271

表A-9电力设备的接地电阻规定值272

表A-10土壤电阻率参考值273

附录B常用三角函数及三角公式274

B.1三角函数的定义274

B.2特殊角的三角函数值274

B.3常用三角公式275

B.4三角函数和与差的公式275

B.5斜三角形中的关系275

B.6简化公式表276

B.7弧度与度的换算关系277

附录C常见电能表的常数278

C.1常见单相便携式电能表检定装置的常数278

C.2常见标准电能表及现场校验仪的常数281

参考文献308