电子论文-计算地网最大接触电位差的新公式
牺牲阳极阴极保护接地电阻改善方案
牺牲阳极法阴极保护的设计计算实施阴极保护的金属集购物上的点位和电流分布函数是复杂的，它不仅与被保护金属结构物材料、牺牲阳极材料、环境介质条件直接相关，而且还与结构物的几何构型密切有关。
从原理上考虑，牺牲样激发和外加电流阴极保护的点位、电流分布的计算式基本相同的，它们都是保护电流在复杂电阻体系上产生的电压降结果。
绵延分布的管线是几何构型最简单的一种结构物，它是一维延伸的，在数学上容易处理。
许多复杂几何构型物往往可以看作为若干一维节段的组合和叠加。
所以，阴极保护的设计计算常以埋地管线作为计算对象。
牺牲阳极法阴极保护的设计计算一般包括以下几个步骤。
⑴确定最小保护电流密度i对被保护结构物的最小保护电流密度确定，首选亏电实验值。
可在现场安装一临时店员和接地极进行馈电试验，再根据达到保护电位时所对应的极化电流强度，推算出最小保护电流密度的取值范围。
若无馈电实验值，一般可根据文献资料和经验选取。
也可采用下式进行理论计算：I=△EO/RU式中i—保护电流密度，mA/m2△E—最小保护电位对结构物自腐蚀电位的负偏移值（极化电位，mV），△EO通常取300mV，它是最小保护电位-850mV （SCE）与钢铁在普通土壤中自腐蚀电位【一般为-550 mV（SCE）】的差值；R—结构物表面防腐层的楼电阻率，Ω•m2。
保护电流密度是阴极保护实践和设计十分重要的参数。
但它受到被保护结构物/环境介质体系许多因素的影响，如结构物材料种类，防腐层质量，介质的性质、组成、分布和变化，甚至温度、气候或微生物存在与活动等。
它的数值往往变化很大，即使在阴极保护运行过程中也是变化的。
因此，要求准确的计算几乎是不可能的，但它仍是一个重要的参数值。
对此，馈电试验或经验选取则是很有效的。
⑵计算所需总保护电流强度I根据被保护结构物的几何尺寸计算出需被被保护的总面积S（m），就可由保护电流密度i按下式计算所需总保护电流强度It（A）：It=S•i对于埋地管道则为：It=πDL•i式中D—被保护管道外径，m；L—管道长度，m。
电位的计算方法
电位的计算方法
电位呢，它和电场可是有着千丝万缕的联系。
在一个电场里，某点的电位其实就等于把单位正电荷从该点移动到参考点时，电场力所做的功。
这就像是在一个神秘的魔法场里，正电荷就像个小探险家，从一个点跑到参考点，这个过程中电场力做的功就决定了这个点的电位。
如果是在均匀电场里，计算就会稍微简单点哦。
电位差等于电场强度和两点间距离在电场方向上投影的乘积。
比如说，电场强度是E，两点沿电场方向的距离是d，那电位差U就等于E乘以d啦。
就好像是小电荷在一个整齐排列的电场跑道上，它跑过的距离和电场这个“大环境”的强度一结合，就得出电位差这个结果啦。
要是有多个电荷产生的电场呢？这时候就可以用叠加原理啦。
把每个电荷单独产生的电位算出来，然后再把它们加起来就好啦。
这就像是好多小魔法源同时作用，每个魔法源都有自己的“魔法贡献”，把这些贡献叠加起来，就是总的电位啦。
还有一种情况呢，是在电路里。
在电路里我们常常会遇到电位的计算。
这时候要根据电路里的元件，像是电阻、电源这些。
电源就像是电位的“大boss”，它能提高或者降低电位。
电阻呢，就像个小阻碍，电流通过的时候会产生电位降。
根据欧姆定律，电流I乘以电阻R就是电阻两端的电位降啦。
不过要注意哦，电位的计算有时候会因为参考点的选择不同而有不同的结果。
就好像从不同的起点看同一段旅程，看到的距离数字可能不一样呢。
但是不管参考点怎么选，两点之间的电位差是不变的。
这就像不管你从哪里开始量两座山的高度差，这个差值总是固定的。
接触网常用计算公式
接触网常用计算公式附件一、接触网常用计算公式：1.平均温度t p和链形悬挂无弛度温度t o的计算t max+t min①t p=2t max+t min②t o弹= －52t max+t min③t o简= －102式中t p—平均温度℃（即吊弦、定位处于无偏移状态的温度）；t o弹、t o简—分别表示弹性链形悬挂和简单链形悬挂的无弛度温度℃；t max—设计最高温度℃；t min—设计最低温度℃；2.当量跨距计算公式n∑L I3LD= i=1n∑L I√ i=1式中L D—锚段当量跨距（m）；n∑L I3=（L13+ L23+……+ L n3）—锚段中各跨距立方之和；i=1n∑L I=（L1+ L2+……+ L n）—锚段中各跨距之和；i=13.定位肩架高度B的计算公式B≈H+e+I（h/d+1/10）h/2式中B—肩架高度（mm）；H—定位点处接触线高度（mm）；e—支持器有效高度（mm）；I—定位器有效长度（包括绝缘子）（mm）；d—定位点处轨距（mm）；h—定位点外轨超高（mm）；4.1 接触线拉出值a地的计算公式Ha地=a－ hd式中a地—拉出值标准时，导线垂直投影与线路中心线的距离（mm）。
a地为正时导线的垂直投影应在线路的超高侧，a地为负时导线的垂直投影应在线路的低轨侧。
H—定位点接触线的高度（mm）；a—导线设计拉出值（mm）；h—外轨超高（mm）；d—轨距（mm）；4.2 接触线拉出值a的计算公式a=m+c式中a—接触线拉出值（mm）；m—定位点处接触线与线路中心的水平距离（mm）；C—定位点处受电弓与线路中心的水平距离（mm），由C=h*H/L确定（h为外轨超高；H为接触线高度；L为轨距）。
5.接触线定位拉出值变化量Δa max的计算公式Δa max=I z－√I2z－E2max式中Δa max—定位点拉出值的最大变化量（mm）；I z—定位装置（受温度影响）偏转的有效长度（mm）；E max—极限温度时定位器的最大偏移值（mm）；由上式可知E=0时Δa=06.定位器无偏移时拉出值a15的确定：（取平均温度t p=15℃）a15=a±1/2Δa max式中 a—导线设计拉出值（mm）；Δa max—定位点拉出值的最大变化量（mm）；a15—定位器无偏移时（即平均温度时）的拉出值（mm）。
接触网常用计算公式
12.下锚拉线长度计算公式 L 钢绞线=ßH+2×500－UT－NG 式中 L 钢绞线—拉线（钢绞线）下料长度（mm）；
ß—计算系数，它的值由拉线与地面的夹角 a 确定：当∠a=450 时，ß=1.414；当∠a=600 时，ß=1.155；
H—支柱出土点至承锚、线锚角钢的距离（mm）； UT—表示 UT 楔形线夹（或调整螺栓）的长度（mm）； NG—拉线拉杆长度（mm）；
16.空气绝缘间隙的计算公式 d=0.1+Ue/150
式中 d—空气绝缘间隙（m）； Ue—接触网额定电压（kv）；
17.吊弦长度计算公式 C=h－gx（L－x）/2Tc 或
式中 C—所求吊弦长度（m）；
C=h－4XFo（L－x）/L2
L—跨距长度（m）；
h—悬挂点结构高度（m）；
x—所求吊弦距支柱定位点的距离（m）；
Ld—定位器的长度；
Δhc—定位点在极限温度和调整温度时高度变化 Δh 之差，即
Δhc=Δh 极－Δh 调；
8.吊弦间距的计算公式
L－2×4
① X0 简单=
K－1
L－2×8.5
② X0 弹性=
K－1
式中 X0 简单—简单链形悬挂吊弦间距（m）； X0 弹性—弹性链形悬挂吊弦间距（m）； L —跨距长度（m）； K—跨中吊弦布置的根数；
19.横向承力索修正长度的计算 ΔB=16F/3L－ΔC
式中 ΔB—横向承力索长度变化值（mm）； L—横向承力索在两支柱悬挂点间的水平距离（mm）； F—横向承力索的弛度（mm）；
ΔC—最短吊弦长度变化值（mm）；
20. 外轨超高 h 的计算公式 h=7.6V2max/R
式中 h—外轨超高（mm）； Vmax—列车最大运行速度（km/h）； R—曲线半径（m）；
电势差和电位差的概念及计算
在电路中，电源的电动势等于电源内部非静电力所做的功与电荷量的比 值，而电源的内阻则会影响电源的输出电压（即电势差）。
03
应用举例
例如，在一个简单的闭合电路中，电源电动势为E、内阻为r、外电阻为
R时，路端电压（即外电路两端的电势差）可以用公式U=E-Ir计算。
复杂电路中电势差求解方法
应用欧姆定律
在恒定电流场中，电位差 与电阻成正比，与电流成 反比。利用欧姆定律可以 方便地计算电位差。
注意电源内阻
在计算过程中，需要考虑 电源内阻对电位差的影响 。
复杂电路中电位差求解方法
节点电压法
对于复杂电路，可以采用节点电压法 求解各个节点的电位，进而计算电位 差。
应用叠加原理
对于包含多个独立源的复杂电路，可 以应用叠加原理分别计算每个独立源 产生的电位差，然后进行叠加。
电阻对电势差影响
电阻会消耗电能并产生电势差，电阻 越大，产生的电势差越大。
复杂电路简化技巧
节点分析法
通过设定节点并应用基 尔霍夫电流定律（KCL ）来简化复杂电路。
网孔分析法
针对平面电路，通过设 定网孔并应用基尔霍夫 电压定律（KVL）来简
化分析。
电源等效变换
将复杂电源通过等效变 换简化为简单电源，便
电势差和电位差的计算
电势差可以通过计算电场中两点的电势并求差得到；电位差则可以通过测量电路中两点的电压并求差得到。 在计算过程中，需要注意单位的统一和符号的正确使用。
电势差和电位差在电路分析中的应用
在电路分析中，电势差和电位差是非常重要的物理量，它们可以帮助我们理解电路中电荷的移动方向和大小 ，以及电路中各元件的电压和电流关系。
于电路分析。
接地计算
修改码：0 表GD118 计算书首页工程名称湖南华润鲤鱼江发电B厂设计阶段施工图计算书名称全厂接地装置的接地电阻、接触电位和跨步电位计算批准:审核:校核:设计:计算日期年月日1．总述：本计算书为湖南华润鲤鱼江发电B厂500kV开关站防雷接地计算。
计算目的是为了校验升压站接地网布置的合理性，以及接地网表面最大接触电压和跨步电压应小于允许值。
计算依据为中华人民共和国电力行业标准DL/T621-1997《交流电气装置的接地》(备案号：684-1997)。
2．入地短路电流计算：2.1 鲤鱼江发电B厂远景主结线示意图：鲤鱼江发电A厂远景规划4⨯300MW机组，每两台机组以发电机-变压器组扩大单元接线形式接入发电B厂500kV开关站。
由于A厂资料暂缺，暂按两台300MW机组相当于一台600MW机组等效考虑计算。
短路点发生在500kV母线上，取S d=1000MVA,U d=525kV,则:短路电流基准值I d=S d/3U d=1000/(3⨯525)=1099.71A系统零序电抗X0=0.1161(以上均为归算在统一基准值下的电抗标幺值)。
主变零序电抗标幺值X T1*=0.15⨯1000÷720=0.2083启备变零序电抗标幺值X T0*=0.20⨯1000÷50=4由于启备变零序电抗远远大于主变零序电抗及系统阻抗，故在零序网络图中启备变分支可忽略不计。
X 0∑= X 0//( X T1*/6) =0.1161//(0.2083/6)=0.0267单相接地短路电流I k =28.613 kA(短路电流数据见图F2351C-D-06)流经变压器中性点电流:I n = I k ⨯ X 0/{ X 0+ X T1*/6}=28.613⨯0.1161/{0.1161+0.0347}=22.03kA3 全厂接地网的接地电阻及接触电压与跨步电压计算：2005年07月初，本院勘测队在鲤鱼江发电B 厂厂区内，实测93个测量点， 测量时天气晴朗，地表干燥。
接触电势计算公式
接触电势计算公式接触电势，听起来是不是有点陌生又有点神秘？别担心，咱们一起来好好琢磨琢磨这接触电势的计算公式。
咱们先来说说啥是接触电势。
想象一下，有两种不同的金属材料，它们碰在了一块儿。
这时候，由于它们内部的自由电子分布情况不一样，就会产生一种电势差，这就是接触电势。
那接触电势的计算公式是啥呢？一般来说，接触电势可以用下面这个公式来计算：$E_{ab} = kT/e \times \ln{(N_{A}/N_{B})}$ 。
这里面，$E_{ab}$就是接触电势啦，$k$是玻尔兹曼常数，$T$是绝对温度，$e$是电子电荷量，$N_{A}$和$N_{B}$分别是两种金属的自由电子密度。
可能您看到这一堆字母和符号有点晕乎。
我给您举个例子啊，就说铜和铁吧。
铜的自由电子密度比铁大，所以当它们接触的时候，就会产生一个接触电势。
有一次，我在实验室里做实验，就是研究不同金属接触产生的电势。
我把铜片和铁片小心地连接在一起，然后用精密的仪器去测量这个电势差。
那真是个精细活儿，稍微动一下位置，测量的数据可能就有偏差。
我眼睛紧紧盯着仪器上的数字，心里默默计算着，和理论公式去对照。
回到这个计算公式，咱们来具体分析分析每个参数。
玻尔兹曼常数，那是个固定的值，咱们不用太操心。
绝对温度呢，就是咱们平常说的温度加上 273.15 。
电子电荷量也是个固定的数。
关键就在这自由电子密度啦，不同的金属差别可大了。
要准确知道自由电子密度，这可不是个容易的事儿，得通过各种实验和研究才能确定。
而且，实际情况中，还会受到很多因素的影响，比如金属的纯度、表面状态等等。
总之啊，接触电势的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱们慢慢理解，多做实验，多观察，就能掌握其中的奥秘。
就像我在实验室里那次，虽然过程有点曲折，但最终看到测量结果和理论计算相符的时候，那种满足感和成就感，真是没法形容！希望通过我的讲解，能让您对接触电势计算公式有更清楚的认识。
别被那些字母和符号吓住，一点点去探索，您会发现其中的乐趣的！。
电位值计算公式
电位值计算公式
电位值是指在电路中某一点的电势值，也就是电荷在该点的势能
与电荷量的比值。
电位值计算公式则是用来计算电位值的公式。
首先，我们需要了解一些基本概念：
1. 电势
电势是指在电场中，单位正电荷所具有的势能。
当正电荷在电场
中移动时，它的势能会随着位置的改变而改变。
电场越强，电势越高。
2. 电位差
电位差是指在电场中，两个点之间电势的差值。
如果两个点之间
的电势差为正，那么电荷就会从高电势点向低电势点移动。
3. 电位
电位是指在电场中任意一点的电势值，也就是单位正电荷在该点
的势能。
电势值越高，电场越强。
接下来，我们来看一下电位值计算公式：
电位值计算公式为：V = W / Q
其中，V表示电位值，W表示电势能（J），Q表示电荷量（C）。
这个公式告诉我们，电位值的大小取决于电荷量和电势能的比值。
如果电荷量增加，电位值也会增加；如果电势能增加，电位值也会增加。
需要注意的是，这个公式有时需要根据具体情况进行变换。
例如，在恒定电场中，我们可以使用以下公式来计算电势：V = E × d 其中，E表示电场强度，d表示两点之间的距离。
使用这个公式计
算电势时，需要先知道电场强度的大小和两点之间的距离。
电位值计算公式是电路领域中非常重要的基础知识，通过了解这
个公式的含义和应用，我们可以更好地理解电路中的各种现象，并且
能够更好地设计和分析电路。
地面接触电流计算公式
地面接触电流计算公式在工业生产和日常生活中，我们经常会接触到各种各样的电器设备，而地面接触电流也是一个常见的电气安全问题。
地面接触电流是指当人体接触到带电设备的同时，又与地面或其他接地物体接触时，电流通过人体和地面之间的路径流动，造成电击伤害。
因此，了解地面接触电流的计算公式对于电气安全非常重要。
地面接触电流的计算公式可以帮助我们评估在特定条件下，人体接触带电设备时可能受到的电击伤害。
根据电气安全标准和相关理论知识，地面接触电流的计算公式可以表示为：I = U / (Rb + Ra)。
其中，I表示地面接触电流的大小，单位为安培（A）；U表示接地电压，单位为伏特（V）；Rb表示接地电阻，单位为欧姆（Ω）；Ra表示人体接触电阻，单位为欧姆（Ω）。
接地电压指的是带电设备与地面之间的电压，它是造成地面接触电流的主要原因之一。
接地电压的大小取决于设备的绝缘状态、接地电阻、接地系统的设计等因素。
通常情况下，接地电压的大小在数十伏特至数百伏特之间。
接地电阻是指接地系统的电阻值，它影响了接地电流的大小。
接地电阻的大小取决于接地系统的设计、接地材料的导电性能等因素。
较低的接地电阻可以减小接地电流的大小，从而降低电击伤害的风险。
人体接触电阻是指人体在接触带电设备时对电流的阻抗，它是造成电击伤害的另一个重要因素。
人体接触电阻的大小取决于人体的生理状态、接触面积、皮肤湿润程度等因素。
通常情况下，人体接触电阻的大小在数千欧姆至数十千欧姆之间。
通过地面接触电流的计算公式，我们可以对接地电压、接地电阻和人体接触电阻进行综合评估，从而得出地面接触电流的大小。
在实际工程中，我们可以根据具体情况对接地电压、接地电阻和人体接触电阻进行测量和计算，然后代入地面接触电流的计算公式进行计算，从而评估在特定条件下可能发生的电击伤害。
除了地面接触电流的计算公式，我们还可以通过其他方法对电气安全进行评估和控制。
例如，可以采用绝缘检测、接地系统检测、人体防护装置等措施来减小电击伤害的风险。
接触电位差容许值
接触电位差容许值
（最新版）
目录
一、接触电位差和跨步电位差的概念
二、接触电位差和跨步电位差的计算方法
三、接触电位差和跨步电位差的最大允许值
四、结语
正文
一、接触电位差和跨步电位差的概念
接触电位差是指在接地系统中，接地体与地面之间的电位差。
当人体接触到接地体时，如果接地体与地面之间的电位差超过一定值，人体就可能受到电击。
跨步电位差是指当人在接地系统中行走时，两脚之间因接地体与地面之间的电位差产生的电压。
如果跨步电位差过大，人也可能会受到电击。
二、接触电位差和跨步电位差的计算方法
接触电位差和跨步电位差的计算方法主要取决于接地系统的电阻值
和接地体的尺寸。
一般来说，接触电位差和跨步电位差的计算公式如下：接触电位差 = 接地电阻×接地电流
跨步电位差 = 接地电阻×接地电流×跨步距离
其中，接地电阻是指接地系统中接地体与地面之间的电阻值，接地电流是指通过接地体的电流值。
三、接触电位差和跨步电位差的最大允许值
在 110kV 及以上有效接地系统和 635kV 低电阻接地系统发生单相接地或同点两相接地时，变电站接地装置的接触电位差和跨步电位差不应
超过下列数值（即最大允许值）：
接触电位差：不超过 1200V
跨步电位差：不超过 1000V
四、结语
在接地系统中，接触电位差和跨步电位差是评估接地系统安全性的重要指标。
为了确保接地系统的安全运行，需要合理设计接地系统，减小接地电阻，使接触电位差和跨步电位差不超过最大允许值。
接触网常用计算公式
接触网常用计算公式接触网常用计算公式1. 平均温度t p 和链形悬挂无弛度温度t o 的计算① 2t t tp min max += ② 5-2t t t min max o +=弹 ③ 10-2t t t min max o +=简 式中 t p —平均温度℃（即吊弦、定位处于无偏移状态的温度）；t o 弹、t o 简—分别表示弹性链形悬挂和简单链形悬挂的无弛度温度℃；t max —设计最高温度℃；t min —设计最低度℃；2. 当量跨距计算公式∑∑===n i In i I LLLD 113 式中L D —锚段当量跨距（m ）；).........(3323113n n i I L L L L+++=∑=—锚段中各跨距立方之和； ).........(211n n i I L L L L+++=∑=—锚段中各跨距之和；3. 定位肩架高度B 的计算公式2)101 +(hd h Ie H B ++≈ 式中 B —肩架高度（mm ）；H —定位点处接触线高度（mm ）；e —支持器有效高度（mm ）；I —定位器有效长度（包括绝缘子）（mm ）；d —定位点处轨距（mm ）；h —定位点外轨超高（mm ）；4. 接触线拉出值a 地的计算公式h dH a a -=地 式中 a 地—拉出值标准时，导线垂直投影与线路中心线的距离（mm ）。
a 地为正时导线的垂直投影应在线路的超高侧，a 地为负时导线的垂直投影应在线路的低轨侧。
H —定位点接触线的高度（mm ）；a —导线设计拉出值（mm ）；h —外轨超高（mm ）；d —轨距（mm ）；5. 接触线定位拉出值变化量m ax a ∆的计算公式2max 2max E I I a z z --=∆式中 Δa max —定位点拉出值的最大变化量（mm ）；Z L —定位装置（受温度影响）偏转的有效长度（mm ）；max E —极限温度时定位器的最大偏移值（mm ）；由上式可知 E=0时 Δa=06. 定位器无偏移时拉出值a 15的确定：（取平均温度t p =15℃）max 2115a a a ∆±= 式中 a —导线设计拉出值（mm ）；Δa max —定位点拉出值的最大变化量（mm ）；15a —定位器无偏移时（即平均温度时）的拉出值（mm ）。
计算地网最大接触电位差的新公式
关键 词 ： 地 网
几何模 型
接触 电位差
新公 式
～
０８ ． ｍ时 ， ３ 对 ０×３ ｍ２ Ａ ≤ ５ ０×５ ０ ０ ≤ ０ ０ ｍ２
１ 问题 提 出
中国电力标 准 Ｄ ／ ６ １ ９７ 交流 电 Ｌ ｒ ２ —１９ 《
的地 网， 用公式 （ ） １ 计算 Ｅ 这也就是其使 。
公式（ ） ３ 又不相 同。其 目的是为 了便于读 者 了解两个公式 的相互关 系及其优缺点。 １８ 年 ， 国《 流变 电站 接地安全导 ９６ 美 交 则》 推荐下式计算地网的最大接触电位差 ：
Ｅ ＝ Ｋｉ ， Ｌ ， Ｋ ／ （） ２
（ ａ ２）
一
是假设“ 交叉连接导体 与所 研究 的平行线平 面相距足够远以致可以忽略其对平面 内电流
个方 向上的均压导体数。
《 接地》 规程明确规定 ： 当埋深 ｈ ＝０ ６ ．
差新公式属 于 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ类 型公式 的范畴 ； 二是
１ １
维普资讯
广 西 电 力 建 设 科 技 信 息 ２０ ０ ６年第 ３期 （ ｌ６期 ） 总 ｌ
我们 推导 新公 式所 采 用 的基 本 几何 模 型和 推 导方法 以及 所 导 出 的基 本 数 学公 式 与 Ｉ Ｅ ＥＥ
网最 大接触电位差 新公式 ， 它既可适用 于小型地 网 ， 又可 以适用 于 大型地 网。而且 ， 还 比以平行 它
导体为基本几 何模 型的美 国《 流变 电站接 地安全 导则》 交 的最大接 触 电位 差公式 更符 合 地 网的实
际情 况 ， 且物 理概念和几何概 念也更清楚 。新公式 与计算 机数 值算 法 比较 ， 相对 误差 较小 ， 且适 用
电位差公式
电位差公式电位差公式是物理学中的一个重要概念，用于描述电场中电荷之间的势能差。
在电荷移动过程中，电位差是电场力对电荷所做的功与电荷的电势能之间的关系。
电位差公式为V = W/q，其中V表示电位差，W表示电场力对电荷所做的功，q表示电荷的量。
电位差公式在电学中有着广泛的应用。
首先，它可以用来计算电场中电荷之间的势能差。
当电荷在电场中沿着电场线移动时，电场力会对电荷做功，使其势能增加或减少，而电位差就是势能的变化量与电荷量之间的比值。
这个概念对于理解电场中电荷运动的特性和计算电场中的势能变化非常重要。
电位差公式还可以用来计算电场中的电势差。
电势差是指在两个不同点之间的电位差，它描述了电场中不同点之间的电势差异。
通过测量电场中两个点之间的电位差，我们可以了解电场的分布情况和电势的变化趋势。
这在电场的研究和实际应用中具有重要意义。
电位差公式还可以用来计算电场中的电势能。
电势能是描述电荷在电场中具有的能量状态，它与电势和电荷量之间有着密切的关系。
通过电位差公式，我们可以根据电势差和电荷量来计算电场中的电势能，从而得到电荷在电场中的能量变化。
电位差公式的运用不仅限于纯粹的理论计算，它在实际生活中也有着广泛的应用。
例如，在电路中，通过测量电势差可以判断电路的连接是否正常，从而保证电路的正常工作。
在电池中，电位差公式可以用来计算电池的电动势，从而评估电池的性能和使用寿命。
在电子设备中，电位差公式可以用来计算电路中的电压，从而控制电子设备的工作状态。
电位差公式是电学中一个重要的概念，用于描述电场中电荷之间的势能差。
它在电场的研究、电路的设计和电子设备的控制等方面有着广泛的应用。
通过理解和应用电位差公式，我们可以更好地理解电场的特性，掌握电势能的计算方法，从而更好地应用于实际生活和工作中。
如何利用电位差公式解决电位差问题
如何利用电位差公式解决电位差问题电位差是物理学中一个基本的概念，用来描述电场对电荷所进行的功。
在解决电位差问题时，我们可以运用电位差的公式来计算。
本文将介绍电位差公式的应用，并结合实际示例解决电位差问题。
首先，让我们回顾一下电位差公式的形式：电位差（V）等于电场强度（E）与距离（d）的乘积，即V = E × d。
这个公式告诉我们，电位差与电场强度和距离成正比。
假设我们有一个长度为10厘米的金属导线，其两端分别连接到一个电压为12伏的电源。
现在我们想知道导线上某一点的电位差是多少。
根据电位差公式，我们可以计算出电位差。
首先，我们需要确定这个点距离电源的距离。
如果这个点距离电源的距离为5厘米，那么根据电位差公式，我们可得V = E × d = 12伏/0.1米 × 0.05米 = 6伏。
所以，这个点的电位差为6伏。
接下来，我们考虑一个更为复杂的例子。
假设我们有一个呈直线排列的电容器，两个平行的金属板之间的间距为2厘米。
我们将一个电压为6伏的电源连接到这两个金属板上，现在想知道两个金属板之间的电位差是多少。
根据电位差公式，我们可以计算出电位差。
首先，我们需要确定电场强度。
由于这两个金属板之间的距离是2厘米，而电源提供的电压为6伏，我们可以计算出电场强度为E = V/d = 6伏/0.02米 = 300伏/米。
接下来，我们需要确定电容器中任意两个点之间的距离。
假设我们想知道电容器上某一点与另一个点之间的电位差。
如果这两个点之间的距离为5厘米，根据电位差公式，我们可得V = E × d = 300伏/米 × 0.05米 = 15伏。
通过这两个例子，我们可以看到电位差的计算与电场强度和距离密切相关。
在解决电位差问题时，我们只需要确定电场强度和距离，然后运用电位差公式进行计算即可。
需要注意的是，电位差公式只适用于均匀电场或电场强度近似均匀的情况。
在非均匀电场中，我们需要采用积分形式的电位差公式进行计算。
电位差定律
电位差定律电位差定律，也称为欧姆定律，是描述电流和电阻之间关系的基本规律。
它是研究电路中电荷运动的基础，也是电路工程设计的基础。
在本文中，我们将从以下四个方面来详细解释这个定律。
1. 定律的定义电位差定律的定义是：“在电路中，电流通过的导体的电流方向所受电阻的大小，与该导体上两个点之间的电势差成比例。
”这意味着，当电流通过一个导体时，其大小与电阻成正比，而通过导体两端的电势差也与电流成正比。
换句话说，电势差增加会导致电流增加，而电阻增加会导致电流减少。
2. 定律的公式电位差定律可以用以下公式表示：I = V / R其中，I 表示电流的大小，V 表示两个点之间的电势差，R 表示电阻的大小。
这个公式告诉我们，在一个电路中，电流的大小取决于电势差和电阻的大小。
如果电势差增加了，电流也会增加，而如果电阻增加了，电流就会减少。
3. 定律的应用电位差定律可以应用于各种电路中，包括直流电路和交流电路。
在直流电路中，电路是由直流电源、导体和电阻构成的。
在这种情况下，电势差就是电源的电压，电阻就是导体的电阻。
因此，可以使用电位差定律来计算电流的大小。
在交流电路中，电路是由交流电源、电感和电容构成的。
在这种情况下，电势差和电阻都是复数，可以使用欧姆定律的扩展版本来计算电流的大小。
4. 定律的限制条件电位差定律有一个重要的限制条件，即只适用于线性电路。
这意味着，电路的电阻必须是恒定的，而且电势差和电流之间必须是线性关系。
如果电路不是线性的，那么这个定律就不再适用。
此外，该定律还要求电路中的导体是均匀的，而且没有任何电场发生变化。
总结电位差定律是研究电路中电荷运动的基础。
它告诉我们，在电路中，电流和电阻之间的关系遵循一个简单的规律。
通过了解电位差定律的定义、公式、应用和限制条件，我们可以更好地理解电路中电流和电阻之间的关系，为电路工程设计提供更好的指导。
接触电势差公式
接触电势差公式在物理学的世界里，有一个颇为有趣的概念——接触电势差公式。
这玩意儿听起来可能有点高大上，但其实也没那么玄乎。
咱先来说说啥是接触电势差。
想象一下，有两种不同的金属材料，比如说铜和铁吧，把它们碰在一起。
这时候，神奇的事情就发生了，它们之间会产生一个小小的电势差。
就好像这两种金属在悄悄地“较劲”，谁也不让着谁。
接触电势差公式就是用来描述这种现象的数学表达。
它长这样：$V_{ab} = \frac{kT}{e} \ln \frac{N_{A}}{N_{B}}$ 。
这里面的字母都有特定的含义，$k$ 是玻尔兹曼常数，$T$ 是温度，$e$ 是电子电荷量，$N_{A}$ 和 $N_{B}$ 分别是两种金属的自由电子密度。
记得我当年在课堂上给学生们讲这个公式的时候，有个小家伙瞪着大眼睛问我：“老师，这公式有啥用啊？”我笑着跟他说：“这就好比你要去一个陌生的地方，这个公式就是给你指路的地图。
”有一次，我带着学生们做实验，就是为了验证这个接触电势差公式。
我们准备了铜片和锌片，还有一堆测量仪器。
那场面，孩子们既兴奋又紧张，一个个都摩拳擦掌的。
在实验过程中，有个小组的数据总是不太对。
我过去一看，原来是他们测量仪器的连接出了点小问题。
经过一番调整，终于得出了比较准确的数据。
看着孩子们因为成功而绽放的笑脸，我心里那叫一个美。
这接触电势差公式啊，在实际生活中也有不少用处。
比如说，在电子设备的制造中，了解不同材料之间的接触电势差，就能更好地设计电路，提高设备的性能。
还有在一些传感器的应用中，也是依靠这个原理来工作的。
总之，接触电势差公式虽然看起来有点复杂，但只要我们用心去理解，多做实验，多观察，就能发现它其实就在我们身边，发挥着重要的作用。
就像我们在学习的道路上，一个一个看似难懂的知识，只要我们有耐心，有决心，都能把它们变成我们前进的助力，让我们在知识的海洋里畅游得更畅快！。
电位 电位差
电位和电位差1. 介绍在物理学中，电位（potential）是描述电场性质的一个重要概念。
它是指单位正电荷在某一点上所具有的势能。
而电位差（potential difference）则是指两个点之间的电位差异。
2. 电场和势能为了更好地理解电位和电位差，我们首先需要了解一些关于电场和势能的基本知识。
2.1 电场当存在一个带有正负电荷的物体时，它会产生一个周围空间中的“力场”，这个力场被称为“电场”。
在这个力场中，正负电荷会受到相互作用力的影响。
2.2 势能势能是指一个物体由于位置或状态而具有的能量。
在静止状态下，带有正电荷的粒子具有势能，这个势能可以通过将它移动到其他位置来进行转换。
3. 电位3.1 定义如前所述，电位是指单位正电荷在某一点上所具有的势能。
它通常用字母V表示，并且以伏特（Volt）为单位。
3.2 公式根据定义，我们可以得到计算电位的公式：V = U / q其中，V表示电位，U表示势能，q表示电荷量。
3.3 单位国际单位制中，电位的单位是伏特（V）。
4. 电位差4.1 定义电位差是指两个点之间的电位差异。
换句话说，它是两个点之间的势能差。
我们可以将电位差定义为从一个点移动到另一个点所需的能量。
4.2 公式根据定义，我们可以得到计算电位差的公式：ΔV = V2 - V1其中，ΔV表示电位差，V2和V1分别表示两个点上的电位。
4.3 单位国际单位制中，电位差的单位也是伏特（V）。
5. 示例和应用5.1 示例：平行板电容器让我们以一个平行板电容器为例来说明电位和电位差。
平行板电容器由两块金属板构成，它们之间被填充了绝缘介质。
当金属板上施加了一定的正负电荷后，就会在金属板之间形成一个均匀且稳定的电场。
在这个电场中，我们可以选择两个点，分别位于金属板的不同位置。
通过测量这两个点上的电位差，我们可以获取到两个点之间的电势差异。
5.2 应用：电路中的电位差在电路中，电位差是一个非常重要的概念。
它决定了电荷在电路中流动的方向和速度。
电子论文-计算地网最大接触电位差的新公式
30 m ×30 m ≤A ≤500 m ×500 m 的地网 ,可用 (1)式 计算 Etm 。这就是该公式的使用条件 。
这就产生一个问题 , A < 30 ×30 m2 的地网 ,又 怎样计算其 Etm呢 ? 然而 ,《接地规程 》没有给出解 决此问题的途径 。为此 ,我们提出一个既适用于小 型地网 ,又适用于计算大型地网最大接触电位差的 新公式 ,供参考 。
使读者了解 2个公式的相互关系及其优缺点 。
1986年 ,美国《交流变电站接地安全导则 》推荐
下式计算地网的最大接触电位差 :
Etm = Ki KmρI /L
(2)
收稿日期 : 2006 - 04 - 12 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
2 + (2h /D ) 2 ) 2 + (2h /D ) 2
(10) 至此 ,应用中点电位法导出了一个网孔接触电 位差的基本公式 (10) 。 3. 2 地网最大接触电位差公式 对等间距布置的方孔地网 ,且地网的电流是均
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 27卷 第 9期
·10·
2006年 9月
电 力 建 设 Electric Power Construction
Vol. 27 No. 9 Sep, 2006
计算地网最大接触电位差的新公式
王洪泽 1 ,扬 丹 2
(11广西电网公司 ,南宁市 , 530023; 21广西南宁迪祥雷防雷工程公司 ,南宁市 , 530023)
2016新编地网跨步电压、接触电压测量方法
地网跨步电压、接触电压测量方法一、概述当发生接地故障时，若出现过高的接触电压或跨步电压，可能发生危及人身安全的事故。
一般将距接地设备水平0.8m处，以及与沿该设备金属外壳（或构架）垂直于地面的距离为1.8m出的两处之间电压，称为接触电压。
人体接触该两处时就要承受接触电压。
当电流流经接地装置时，在其周围形成不同的电位分布，人的跨步约为0.8m，在接地体径向的地面上，水平距离0.8m的两点间电压，称为跨步电压。
人体两脚接触该两处时就要承受跨步电压。
1、电站地网对角线长度约：1000m。
2、电站单相接地故障电流取设计部门提供的15kA。
二、测量方法一般可利用电流、电压三极法测量接地电阻的试验线路和电源来进行接触电压、跨步电压的测试。
1、测量接触电压按接线图，加上电压后，读取电流和电压表的指示值，其电压值表示当接地体流过测量电流为I时的接触电压，流过短路接地电流Imax时的实际接触电压：Uc=U* Imax/I=KUUc—接地体流过短路接地电流Imax时的实际接触电压(V)U—接地体流过电流I时实际的接触电压(V)K—X系数，其值等于Imax/I2、测量跨步电压按接线图，加上电压后，使接入接地体的电流为I，将电压极插入离接地体0.8,1.8,2.4，3.2,4.0,4.8,5,6m，以后增大到每5m移动一点，直到接地网的边缘，测量各点对接地体的电位。
这一方向完成后，再在另一方向按上面的方法完成测量。
对地网两点之间最大电位差Umax，应乘以系数K，求出接地体流过电流Imax 的实际电位差。
在地网设计上，一般要求这个值不大于2000V。
在电位分布图上可得到任意相距0.8m两点间的跨步电压：Ua= K(Un–Un-1) Ua—任意相距两点间的实际跨步电压（V）Un–Un-1—任意相距0.8m两点间测量的电压差（V）K —X 系数，其值等于Imax/I案例：1、基本参数（1）电站地网对角线长度约：1000m 。
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U P1
=
ρI1 2πL1
1
n
L1 + - L1 +
2L21 + 4h2 2L21 + 4h2
(5)
由于 4条直线导体相等 ,且轴线中点对正方环
几何中心 P1点对称 , 因各直线导体轴线中点电流在 地面上对应于 P1的点 P ( 0. 5L1 , 0. 5 L1 ) 处的电位 UP1 = UP2 = UP3 = UP4 。根据叠加原理 , 点 P ( 0. 5L1 , 0. 5 L1 )的总电位 UP为 (注意 I = 4 I1 ) :
因此 ,需要另寻 Ki的表达式 。
现对系数 Ki的确定作如下说明 :
(1)长 孔 地 网 的 Ki采 用 英 国 1992 年 设 计 规
程 [ 2 ]推荐的计算公式 ,即 ( 11b)式 。
(2)方孔地网的 Ki ,根据计算机数值计算结果 , 参 考美国蒙大纳州 B. Thapar教授等人推荐的电流
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电 力 建 设
第 27卷
匀的 ,即 Ki = 1,那么 , ( 10)式也就是地网的网孔电 位差 (最大接触电位差 )公式 。
但是 ,理论分析和试验结果都证明 ,地网的电流
分布是不均匀的 ,且边角网孔的电流密度最大 。
为了补偿地网电流分布不均匀的影响 ,引入一
个电流分布不均匀系数 Ki ,对 ( 10 )式进行了修正 , 从而得出地网的最大接触电位差公式 :
美国学者 S. Patel对 ( 2 ) 式的评论 : 现行 IEEE 标准的 Etm公式的主要缺点是假设交叉连接导体与 所研究的平行线平面相距足够远 ,以至可以忽略其 对平面内电流与电位梯度的影响 ,此假设对具有正 方形网格的地网是完全无效的 。为此 ,只得人为地 引入一个修正量加以补偿 ,以使方孔地网的 Etm值准 确。
Ki = 0. 148n + 0. 704 (D < 5 m 的方孔地网 )
( 11 c)
n = 2L ( P ) 0. 5 (矩形方孔地网 ) P 4 ×A
(11d)
式中 n ———一个方向平行均压带根数 ;
D ———均压带间距 , m;
L ———地网导体总长度 , m;
P ———地网周长 , m;
图 1 直角坐标系中的正方环
(1)构成正方环的 4条直线导体电流相等 ,即 I1 = I2 = I3 = I4 ; ( 2)每条直线导体的电流 Ii集中在导体轴 线的中间流散 ; ( 3 )每条直线导体的电位可用轴线 中点的电位来表示 。
基于上述假设 ,求正方环几何中心点 P′所对应
的地面点 P 的电位 。先求直线 L1在 P 点的 电位 UP1 ,若 x = y = 0. 5L1 , 则点 P ( 0. 5L1 , 0. 5L1 ) 正好对 应正方环几何中心 P1 。由 R. J. Peppe ( 4)式可得地 面上 P ( 0. 5L1 , 0. 5L1 )点的电位为 :
中图分类号 : TM862 文献标识码 : B 文章编号 : 1000 - 7229 (2006) 09 - 0010 - 04
New Formula for Calculation of M aximum Contact Potential D ifference of Ground Network
2
8 n
-
1)
<0
(3a)
( 3 )式是一个计算单一网孔的最大接触电位差
公式 ,而且它也是 (2)式的基本数学模型 。但 ( 3)式
不是严格地按一个网格 (环形 )接地极导出的 ,因此
它是一个近似公式 。 ( 3)式的第 1 项是两条平行直
线导体的接触电位差 。由于推导时忽略了两端横连
线的影响 ,其计算值偏高 ,于是引入了一个修正量 ΔE < 0 (负值 ) 。通常 ΔE 与第 1 项相比较小 。因 此 , (3)式的基本几何模型是两条平行直线导体 。
将 (6)和 (8)式代入 (7)式 ,得 :
Etm1
=
ρI 2πL
(1n
16L21 hd
+1 - 4ln
L1 + - L1 +
2L21 +4h2 ) 2L21 +4h2
(9)
注意到 D =L1 ,代入 (9)式 ,得网孔电位差为 :
Etm1
=
ρI 2πL
(1n
16D21 hd
+1 - 4ln
1+ -1+
[摘 要 ] 为了弥补 DL / T621—1997《交流电气装置的接地 》所推荐“地网最大接触电位差公式 ”不适用面积小于 30 m ×30 m 小型地网的缺点 ,提出了以方环为基本几何模型的地网最大接触电位差新公式 ,它既适用于小型地 网 ,又适用于大型地网 。 [关键词 ] 地网 接触电位差 新公式
第 27卷 第 9期
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电 力 建 设 Electric Power Construction
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计算地网最大接触电位差的新公式
王洪泽 1 ,扬 丹 2
(11广西电网公司 ,南宁市 , 530023; 21广西南宁迪祥雷防雷工程公司 ,南宁市 , 530023)
2 + (2h /D ) 2 ) 2 + (2h /D ) 2
(10) 至此 ,应用中点电位法导出了一个网孔接触电 位差的基本公式 (10) 。 3. 2 地网最大接触电位差公式 对等间距布置的方孔地网 ,且地网的电流是均
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 9期
计算地网最大接触电位差的新公式
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其中 Ki = 0. 172n + 0. 656
(2a)
Km
=
1 2π
[
1n
( D2 ; 2h) 8D h
2
-
h) 4d
+
Kii Kh
1
nπ
(
2
8 n
-
1)
]
(2b)
式中
Kh = 1 + ( h / h0 ) 2 Kii = ( 2n) - 2 /n D ———平行导体之间的间距 , m: n ———平行导体数 ,对于方孔矩形地网 ,若 n1
2 美国《导则 》接地网格电压公式的分析
分析美国 IEEE标准 80 号接地《导则 》的网格
电压 ,即最大接触电位差公式 ,原因有 2点 : (1)行将
导出的地网最大接触电位差新公式属于 IEEE类型
公式的范畴 ; ( 2 )推导新公式采用的基本几何模型
和方法与 IEEE公式 ( 3)又不相同 。其目的是为了
3 新公式的推导
3. 1 基本公式的导出
选择的基本模型是一个正方环接地极 ,它比美
国 (3)式的基本几何模型 (平行直线 )更符合实际 。
在均匀土壤中 ,处于直角坐标系中电流 Ii为的
一条直线 Li在地面上的任一点 P ( x、y )所引起的电
位 UP ,可按 R. J. Heppe公式计算 [ 1 ] :
d ———导体等效直径 , m;
h ———地网埋深 , m。
由于 (11)式的基本公式 ( 11a)式与 ( 2 )式的基
本公式 (2b)式不相同 ,因此 , ( 11 )式不能直接采用
美国 (2)式的 Ki表达式 (2a) ;此外 ,方孔地网和长孔 地网使用同一个电流分布不均匀系数 Ki也欠妥当 。
使读者了解 2个公式的相互关系及其优缺点 。
1986年 ,美国《交流变电站接地安全导则 》推荐
下式计算地网的最大接触电位差 :
Etm = Ki KmρI /L
(2)
收稿日期 : 2006 - 04 - 12 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
Etm = Ki KmρI /L
( 11 )
Km
=
1 2π
(1n
16D21 hd
+1 - 4ln
1+ -1+
2 + (2h /D ) 2 ) 2 + (2h /D ) 2
(11a)
Ki = 0. 3 (L / P) + 0. 7 (长孔地网 )
(11b)
Ki = 0. 12n + 0. 76 (D ≥5 m 的方孔地网 )
30 m ×30 m ≤A ≤500 m ×500 m 的地网 ,可用 (1)式 计算 Etm 。这就是该公式的使用条件 。
这就产生一个问题 , A < 30 ×30 m2 的地网 ,又 怎样计算其 Etm呢 ? 然而 ,《接地规程 》没有给出解 决此问题的途径 。为此 ,我们提出一个既适用于小 型地网 ,又适用于计算大型地网最大接触电位差的 新公式 ,供参考 。
≠n2 ,则 n = n1 n2 ;
h0 ———为消除 h量纲而引入的量 , h0 = 1 m。
当 n = 2时 , Ki = 1, (2)式变成下式 :
Etm i
=
ρI 2πL
1
n
(
D2 16h
d
+
(D + 2h) 2 8D h
-
h) 4d
+ΔE
(3)
ΔE
=
ρI 2πL
( Kii Kh
)
1nπ
(
4
KL = 1. 1 L2 /L1 式中 Etm ———地网最大接触电位差 , V;