蔣勇

摘 ? 要：本文介紹家用電度表的淺顯知識，包括家用電度表的作用，不同的家用電度表的工作原理，以及傳統(tǒng)的家用電度表及電子式電度表，常見家用電度表讀數(shù)的方法。同時對常見家用電度表的安裝和選擇做個基本介紹，通過這些介紹普及學(xué)生的物理知識，真正做到學(xué)以致用。

關(guān)鍵詞：家用電度表;單用電子式電度表;作用;原理;分類;選擇

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2015）1-0052-2

學(xué)生學(xué)完了整個初高中物理，能基本上了解電流表、電壓表、多用電表的使用，而學(xué)生在家里接觸的最多的就是家里的電度表，本文對此進(jìn)行介紹。

1 ? ?家用電度表的作用

家用電度表也叫電能表，是一種累計用電量的計量儀表，通常安裝在家庭電路的干路上，俗稱“火表”或“電表”。普通家庭用的都是單相電度表，用于測量單相線路的電能。而工廠使用的電表都是三相電度表。無論是單相或三相電度表，它們的工作原理相同，只是在電表的結(jié)構(gòu)上有單元件和數(shù)個元件的區(qū)別。

2 ? ?家用電度表的工作原理

目前家用的單相電度表主要有兩個大類，一類是傳統(tǒng)的感應(yīng)式機(jī)械電度表，其工作原理是：根據(jù)電磁感應(yīng)原理，電表通電時，電流線圈和電壓線圈產(chǎn)生電磁場，在鋁盤上形成轉(zhuǎn)動力矩，通過傳動齒輪帶動計度器計數(shù)，電流電壓越大，轉(zhuǎn)矩越大，計數(shù)越快，用電越多。鋁盤的轉(zhuǎn)動力矩與負(fù)載的功率成正比。另一類是單相電子式電度表，其工作原理為：利用電子電路和芯片來測量電能，用分壓電阻或電壓互感器將電壓信號變成可用于電子測量的小信號，用分流器或電流互感器將電流信號變成可用于電子測量的小信號，利用專用的電能測量芯片將變換好的電壓、電流信號進(jìn)行模擬或數(shù)字乘法，然后通過模擬或數(shù)字電路實現(xiàn)電能計量的功能。

3 ? ?家用電度表的分類

①按工作原理的不同劃分為感應(yīng)式機(jī)械電度表和電子式電度表。感應(yīng)式機(jī)械電度表生產(chǎn)的數(shù)量較多，但電子式電度表的產(chǎn)量有明顯上升的趨勢。

②按測量電能準(zhǔn)確度等級劃分，一般有1級和2級表。1級表示電能表的誤差不超過±1%，2級表示電能表的誤差不超過±2%。

③按附加功能劃分，有多費(fèi)率電能表、預(yù)付費(fèi)電能表、多用戶電能表、多功能電能表、載波電能表等。目前家庭用的最多的是多費(fèi)率電能表或稱分時電能表、復(fù)費(fèi)率表，俗稱峰谷表，是近年來為適應(yīng)峰谷分時電價的需要而提供的一種計量手段。它將傳統(tǒng)電表單一的計量功能進(jìn)行了改進(jìn)，它可按預(yù)定的峰、谷、平時段劃分，分別計量高峰、低谷、平段的用電量，從而對不同時段的用電量采用不同的電價。

4 ? ?家用電度表的讀數(shù)

目前家用電表通常是兩類，一類是直進(jìn)式的單相電度表，可直接讀取數(shù)字減去上次的讀數(shù)就為這一階段的電量。在單相電度表的讀數(shù)位置，讀數(shù)從前到后依次是：千、百、十、個位，后面紅色部分是小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)值，看表讀數(shù)時通常不計算。即：W=N2-N1，W表示實際用電讀數(shù)，N2表示本次看表的讀數(shù)，N1表示上次看表的讀數(shù)。另一類是分時電度表，在分時表上有塊數(shù)字顯示屏，可以看到總電量、平時電量、谷時電量，有的電度表上總值、峰值、谷值三個數(shù)字，來回閃來閃去的好幾個數(shù)體現(xiàn)的是它的分時記數(shù)功能。按一下電表下方的按鈕就會顯示用電量總值，峰值和谷值兩個數(shù)字相加就等于總值，目前是以總值為收費(fèi)依據(jù)。

5 ? ?家用電度表接入電路的方式

家用電度表接入電路的方式一般有兩種：一種是直接接入法，如果負(fù)載的功率在電度表允許的范圍內(nèi)，即流過電度表電流線圈的電流不至于導(dǎo)致線圈燒毀，那么，就可以采用直接接入法。單相電度表共有四個接線端子，從左至右按1、2、3、4編號。接線一般有兩種，一般是1、3接進(jìn)線，2、4接出線;另一種是按1、2接進(jìn)線，3、4接出線。另一種是經(jīng)互感器接入法，在用單相電度表測量大電流的單相電路的用電量時，應(yīng)使用電流互感器進(jìn)行電流變換，電流互感器接電度表的電流線圈。具體的在接入的過程中還要參考各種類型的電度表的產(chǎn)品相關(guān)的說明書，看接線排封板后的接線圖。

6 ? ?家用電度表的選擇

正常情況下家用電度表安裝規(guī)格是由國家電力部門格據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況和用電量情況統(tǒng)一選裝的，個人不能隨意安裝。單相電度表的電流規(guī)格有1.5（6） A、2.5（10） A、5（20） A、5（30） A、10（40） A、10（60） A、15（60） A、20（80） A等。前面數(shù)值是標(biāo)定電流（Ib），括號內(nèi)為最大負(fù)載電流（Imax）。如果某個家庭有如下電器：電冰箱（500 W）、洗衣機(jī)（500 W）、電磁爐（2000 W）、空調(diào)（2000 W）、微波爐（2000 W）、電腦（300 W）、電視機(jī)（150 W）、音響（500 W）、電熱水器（1500 W），再加上各種照明及相關(guān)用電設(shè)備假設(shè)為9700 W。由于家用照明電壓為220 V，根據(jù)P=UI得出電流為44.3 A。那么，在選擇電度表時即可選擇10（60） A這一規(guī)格。這是為什么呢？因為在空調(diào)和冰箱啟動時其電流大于正常工作時的電流，因此，必需留有余量，避免出現(xiàn)意外情況。以此類推，我們根據(jù)家里的用電器情況就可以算出合適自己家庭的電度表。那么，為什么非要這樣算呢，既然這樣我買個最大的不就不用擔(dān)心了嗎？有兩點(diǎn)原因：一是電度表規(guī)格不同價格就不一樣， 一般電流越大價格越貴。還有是計量問題，標(biāo)準(zhǔn)要求1級表啟動電流為其基本電流的4‰，所以，需選擇合適的計量規(guī)格。1.5（6） A與20（80） A的啟動電流差別就很大的，前者為6 mA 后者為80 mA，啟動電流是指電度表開始計量的下限值，小于啟動電流，電度表將不能正常的計量或不計量。那么，這部分功率就成了損耗，只能在總表上體顯出來。所以，各地供電部門給家庭安裝的電度表并不一樣。

以上是家用電度表的淺顯的基本知識，如果在平時的教學(xué)中能夠加以必要的滲透，也許是真正的做到物理知識的學(xué)以致用，真正做到普及國民的科學(xué)素質(zhì)。當(dāng)有一天學(xué)生回歸社會時，學(xué)生會永遠(yuǎn)記得中學(xué)時代的物理知識在生活中的應(yīng)用。

（欄目編輯 ? ?陳 ? 潔）