家用电度表知多少

蒋勇

摘   要：本文介绍家用电度表的浅显知识，包括家用电度表的作用，不同的家用电度表的工作原理，以及传统的家用电度表及电子式电度表，常见家用电度表读数的方法。同时对常见家用电度表的安装和选择做个基本介绍，通过这些介绍普及学生的物理知识，真正做到学以致用。

关键词：家用电度表;单用电子式电度表;作用;原理;分类;选择

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2015）1-0052-2

学生学完了整个初高中物理，能基本上了解电流表、电压表、多用电表的使用，而学生在家里接触的最多的就是家里的电度表，本文对此进行介绍。

1    家用电度表的作用

家用电度表也叫电能表，是一种累计用电量的计量仪表，通常安装在家庭电路的干路上，俗称“火表”或“电表”。普通家庭用的都是单相电度表，用于测量单相线路的电能。而工厂使用的电表都是三相电度表。无论是单相或三相电度表，它们的工作原理相同，只是在电表的结构上有单元件和数个元件的区别。

2    家用电度表的工作原理

目前家用的单相电度表主要有两个大类，一类是传统的感应式机械电度表，其工作原理是：根据电磁感应原理，电表通电时，电流线圈和电压线圈产生电磁场，在铝盘上形成转动力矩，通过传动齿轮带动计度器计数，电流电压越大，转矩越大，计数越快，用电越多。铝盘的转动力矩与负载的功率成正比。另一类是单相电子式电度表，其工作原理为：利用电子电路和芯片来测量电能，用分压电阻或电压互感器将电压信号变成可用于电子测量的小信号，用分流器或电流互感器将电流信号变成可用于电子测量的小信号，利用专用的电能测量芯片将变换好的电压、电流信号进行模拟或数字乘法，然后通过模拟或数字电路实现电能计量的功能。

3    家用电度表的分类

①按工作原理的不同划分为感应式机械电度表和电子式电度表。感应式机械电度表生产的数量较多，但电子式电度表的产量有明显上升的趋势。

②按测量电能准确度等级划分，一般有1级和2级表。1级表示电能表的误差不超过±1%，2级表示电能表的误差不超过±2%。

③按附加功能划分，有多费率电能表、预付费电能表、多用户电能表、多功能电能表、载波电能表等。目前家庭用的最多的是多费率电能表或称分时电能表、复费率表，俗称峰谷表，是近年来为适应峰谷分时电价的需要而提供的一种计量手段。它将传统电表单一的计量功能进行了改进，它可按预定的峰、谷、平时段划分，分别计量高峰、低谷、平段的用电量，从而对不同时段的用电量采用不同的电价。

4    家用电度表的读数

目前家用电表通常是两类，一类是直进式的单相电度表，可直接读取数字减去上次的读数就为这一阶段的电量。在单相电度表的读数位置，读数从前到后依次是：千、百、十、个位，后面红色部分是小数点后面的数值，看表读数时通常不计算。即：W=N2-N1，W表示实际用电读数，N2表示本次看表的读数，N1表示上次看表的读数。另一类是分时电度表，在分时表上有块数字显示屏，可以看到总电量、平时电量、谷时电量，有的电度表上总值、峰值、谷值三个数字，来回闪来闪去的好几个数体现的是它的分时记数功能。按一下电表下方的按钮就会显示用电量总值，峰值和谷值两个数字相加就等于总值，目前是以总值为收费依据。

5    家用电度表接入电路的方式

家用电度表接入电路的方式一般有两种：一种是直接接入法，如果负载的功率在电度表允许的范围内，即流过电度表电流线圈的电流不至于导致线圈烧毁，那么，就可以采用直接接入法。单相电度表共有四个接线端子，从左至右按1、2、3、4编号。接线一般有两种，一般是1、3接进线，2、4接出线;另一种是按1、2接进线，3、4接出线。另一种是经互感器接入法，在用单相电度表测量大电流的单相电路的用电量时，应使用电流互感器进行电流变换，电流互感器接电度表的电流线圈。具体的在接入的过程中还要参考各种类型的电度表的产品相关的说明书，看接线排封板后的接线图。

6    家用电度表的选择

正常情况下家用电度表安装规格是由国家电力部门格据当地经济状况和用电量情况统一选装的，个人不能随意安装。单相电度表的电流规格有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。前面数值是标定电流（Ib），括号内为最大负载电流（Imax）。如果某个家庭有如下电器：电冰箱（500 W）、洗衣机（500 W）、电磁炉（2000 W）、空调（2000 W）、微波炉（2000 W）、电脑（300 W）、电视机（150 W）、音响（500 W）、电热水器（1500 W），再加上各种照明及相关用电设备假设为9700 W。由于家用照明电压为220 V，根据P=UI得出电流为44.3 A。那么，在选择电度表时即可选择10（60） A这一规格。这是为什么呢？因为在空调和冰箱启动时其电流大于正常工作时的电流，因此，必需留有余量，避免出现意外情况。以此类推，我们根据家里的用电器情况就可以算出合适自己家庭的电度表。那么，为什么非要这样算呢，既然这样我买个最大的不就不用担心了吗？有两点原因：一是电度表规格不同价格就不一样， 一般电流越大价格越贵。还有是计量问题，标准要求1级表启动电流为其基本电流的4‰，所以，需选择合适的计量规格。1.5（6） A与20（80） A的启动电流差别就很大的，前者为6 mA 后者为80 mA，启动电流是指电度表开始计量的下限值，小于启动电流，电度表将不能正常的计量或不计量。那么，这部分功率就成了损耗，只能在总表上体显出来。所以，各地供电部门给家庭安装的电度表并不一样。

以上是家用电度表的浅显的基本知识，如果在平时的教学中能够加以必要的渗透，也许是真正的做到物理知识的学以致用，真正做到普及国民的科学素质。当有一天学生回归社会时，学生会永远记得中学时代的物理知识在生活中的应用。

（栏目编辑    陈   洁）