电工电气必备,常用计算公式与单位

电工常用单位与公式
1、电功
表示电流在一段时间内通过某一电路，电场力所做的功。

电能转化成多种其他形式能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。

电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间长短都有关系。

加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。

W表示功，功的单位是：焦耳（J）
W=Pt
P---功率（单位：瓦w）
t---时间（单位：秒s）
W=UIt
U---电压（单位：伏V）
I---电流（单位：安A）
t---时间（单位：秒s）
W=I^2Rt
I---电流（单位：安A）
R---电阻（单位：欧Ω）
t---时间（单位：秒s）
W=U^2/R×t
U---电压（单位：伏V）
R---电阻（单位：欧Ω）
t---时间（单位：秒s）
几种常见物体的电功：
①通过手电筒灯泡的电流，每秒钟所做的功大约是1J。

②通过普通电灯泡的电流，每秒钟做的功一般是几十焦。

③通过洗衣机中电动机的电流，每秒钟做的功是200J左右。

2、功率
指物体在单位时间内所做的功的多少，即功率是描述做功快慢的物理量。

功的数量一定，时间越短，功率值就越大。

P表示功率，功率单位是：瓦特(W)
P=W/t
W---电功（单位：焦j或千瓦时kWh）
t---时间（单位：秒s）
P=UI
U---电压（单位：伏V）
I---电流（单位：安A）
P=U^2/R（只能用于纯电阻电路）
U---电压（单位：伏V）
R---电阻（单位：欧Ω）
P=I^2R（只能用于纯电阻电路）
I---电流（单位：安A）
R---电阻（单位：欧Ω）
3、电荷
指物体或构成物体的质点所带电的量，是物体或系统中元电荷的代数和。

Q表示电荷，电荷的单位是：库仑(C)
4、电流
指电荷的定向移动。

I表示电流，电流的单位是：安培（A）
1安培定义为：在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线，通以相等的恒定电流，当每米导线上所受作用力为2×10-7 N时，各导线上的电流为1安培。

初级学习中1安培的定义为1秒内通过导体横截面的电荷量为1库仑，即：1安培=1库仑/秒。

一些常见的电流：
电子手表1.5μA至2μA，白炽灯泡200mA，手机100mA，空调5A至10A，高压电200A，闪电20000A至200000A。

5、电流密度
电流密度矢量是描述电路中某点电流强弱和流动方向的物理量。

其大小等于单位时间内通过某一单位面积的电量，方向向量为单位面积相应截面的法向量，指向由正电荷通过此截面的指向确定。

J表示电流密度，电流的单位是：安培/方米A/㎡
6、电压
电压也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。

电压在国际单位制中的主单位是伏特（V），简称伏，用符号V表示。

1伏特等于对每1库仑的电荷做了1焦耳的功，即1 V = 1 J/C。

强电压常用千伏(kV)为单位，弱小电压的单位可以用毫伏(mV)微伏(μv)。

它们之间的换算关系是：
1kV=1000V
1V=1000mV
1mV=1000μv
U表示电压，电压单位是：伏特（V）
U=IR
I---电流（单位：安A）
R---电阻（单位：欧Ω）
U=P/I
P---功率（单位：瓦w）
I---电流（单位：安A）
U=IρL/S
I---电流（单位：安A）
ρ---电阻率（单位：欧姆·米Ω·m）L---物体长度（单位：米m）
S---物体的截面面积（单位：平方米㎡）7、电阻
表示导体对电流阻碍作用的大小。

电阻单位之间的换算：1KΩ=1000Ω
R表示电阻，电阻的单位是：欧姆（Ω）R=U/I
U---电压（单位：伏V）
I---电流（单位：安A）
R=ρL/S
ρ---电阻率（单位：欧姆·米Ω·m）
L---物体长度（单位：米m）
S---物体的截面面积（单位：平方米㎡）
8、电导
表示某一种导体传输电流能力强弱程度。

G表示物体的电导，电导的单位是：西门子（S）或者欧姆（Ω）
G=1/R
R---电阻（单位：欧Ω）
G=I/U
I---电流（单位：安A）
U---电压（单位：伏V）
9、电阻率
电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。

某种物质所制成的原件（常温下20°C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。

电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度有关。

ρ表示电阻率，电阻率单位是：欧姆·米(Ω·m)
ρ=1/κ
κ---电阻率（单位：西门子/米S/m）
ρ=RS/L
S---横截面积（单位：平方米㎡）
R---电阻（单位：欧Ω）
L---导线的长度（单位：米m）
ρ=E/J
E---电场强度(单位：牛/库N/C)
J---电流密度(单位：安/平方米A/㎡)
ρ=ρo (1+at)
ρo---0℃时的电阻率（单位：欧姆·米Ω·m）
t---摄氏温度(单位：摄氏度)
a---电阻率温度系数
10、电导率
是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。

在公式中，电导率用希腊字母κ来表示。

电导率σ的标准单位是西门子/米（简写做S/m），为电阻率ρ的倒数，即σ=1/ρ
ρ---电阻率（单位：欧姆·米Ω·m）
当1安培（1 A）电流通过物体的横截面并存在1伏特（1 V）电压时，物体的电导就是1 S。

西门子实际上等效于1安培/伏特。

如果σ是电导（单位西门子），I是电流（单位安培），E是电压（单位伏特），则：σ = I/E
11、电抗
类似于直流电路中电阻对电流的阻碍作用，在交流电路中，电容及电感也会对电流起阻碍作用，称作电抗，其计量单位也叫做欧姆。

电抗随着交流电路频率而变化，并引起电路电流与电压的相位变化。

X表示电抗，电抗的单位是：欧姆（Ω）
X=XLXc
XL---电路的感抗
Xc---电路的容抗
12、感抗
一般是因为电路中存在电感电路（如线圈）由此产生的变化的电磁场，会产生相应的阻碍电流流动的电动力。

电流变化越大，即电路频率越大，感抗越大；感抗会引起电流与电压之间的相位差。

XL 表示感抗，单位为欧姆（Ω）。

XL=ωL
ω---角频率（单位：弧度/每秒rad/s）
L---电感（单位：亨利H）
XL=2πfL
f---频率（单位：赫兹Hz）
L---电感（单位：亨利H）
13、容抗
交流电频率越高，容抗越小，即电容的阻碍作用越小。

容抗同样会引起电流与电容两端电压的相位差。

容抗用Xc表示
Xc=1/（ωC）
ω---角频率（单位：弧度/每秒rad/s）
C---电容（单位：法拉F）
Xc=1/（2πfC）
f---频率（单位：赫兹Hz）
C---电容（单位：法拉F）
14、角频率
角频率，也称圆频率，表示单位时间内变化的相角弧度值。

角频率是描述物体振动快慢的物理量，与振动系统的固有属性有关。

在国际单位制中，角频率的单位是弧度/秒(rad/s)。

每个物体都有由它本身性质决定的与振幅无关的频率，叫做固有角频率。

角频率数值上等于谐振动系统中旋转矢量的转动的角速度。

在简谐振动中，频率的2π倍叫角频率。

ω表示角频率，角频率单位是：弧度/每秒（rad/s）ω=2πf=2π/T
f---频率（单位：赫兹H）
T---周期。