关于电能表电流参数教学的思考.doc

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1、关于电能表电流参数教学的思考——应尊重生活实际常州市西夏墅中学邮编213135悍明【摘要】在有关“电能表电流参数”的教学中很多教师没有注意到教材的变化，或是受旧教材的影响，对电流参数理解不透彻，导致教学中出现科学性错误，本文提出应尊重生活实际。【关键词】电能表基本电流额定最大电流一、引言每当进行电能表教学时，有些教师就会讨论电能表上两个电流参数的含义，甚至各执己见，互不相让。是什么原因让教师有不同的理解呢？我们不妨看一下不同版次的苏科版《物理九年级下册》对电流参数的解释。2005年8月第2版中对“电流规格：10(40)A”解释：“电流规格”表示电能表持续工作时最大电流，括号里的

2、数字表示允许在短时间内通过电流表的最大电流。2007年8月第2版中对“电流规格：2.5(10)A”解释：“2.5A”表示基本电流。它是确定仪表有关特性的电流值；括号里的数字“10A”表示额定最大电流，它是能满足电能表测量准确要求的最大电流值。上面两种解释哪个合适呢？在评判之前，我们通过了解电能表的工作原理，来理解电能表电流参数的真正含义。二、电能表工作原理及电流参数的含义1、电能表工作原理当把电能表接入被测电路吋，电流线圈和电压线圈中就有交变电流流过，这两个交变电流分别在它们的铁芯中产生交变的磁通；交变磁通穿过铝盘，在铝盘中感应出涡流；涡流又在磁场中受到力的作用,从而使铝盘得到

3、转矩（主动力矩）而转动。负载消耗的功率越大，通过电流线圈的电流越大，铝盘中感应出的涡流也越大，使铝盘转动的力矩就越大。即转矩的大小跟负载消耗的功率成正比。功率越大，转矩也越大，铝盘转动也就越快。铝盘转动时，又受到永久磁铁产生的制动力矩的作用，制动力矩与主动力矩方向相反；制动力矩的大小与铝盘的转速成正比，铝盘转动得越快，制动力矩也越大。当主动力矩与制动力矩达到暂时平衡时，铝盘将匀速转动。负载所消耗的电能与铝盘的转数成正比。铝盘转动时，带动计数器，把所消耗的电能指示出来。这就是电能表工作的简单过程。需要说明的是，上述电能表工作原理是针对感应式电能表而言。目前采用电子式电能表的用户越

4、来越多，感应式电能表有被完全取代的可能，但是无论哪种电能表表，在计量电能原理上是一样的。2、电流参数的含义感应系电能表从原理到使用都与中学物理教学中最常见的磁电系直流电流表、电压表不同。用我们熟悉的磁电式直流电流表、电压表的使用知识套用在感应系电能表的使用上常出现一些误解。感应系电能表没有指针，而是通过转盘的转动带动积算机构，显示耗用电能随时间增长积累的总和，属积算式仪表，没有量限，也不存在超过量限问题。电能表所标电压、电流值为所接负载电路电压、电流，与用电器上所标的决定用电器额定功率的电压、电流值不同。电能表本身耗电功率很小。感应系电能表有很大的过载能力，并非只要过载就有烧毁

5、的危险。根据国家标准电能表标有两个电流值，如10(40)Ao这里所标10A为基本电流(basiccurrent),符号L,是确定仪表有关特性的电流值，也有称此电流值为标定电流。括号内所标40A为额定最大电流(ratedmaximurncurrent),符号1两，为仪表能满足标准规定的准确度的最大电流值。下面我们进一步探讨一下“基本电流”(标定电流)和”额定最大电流”的具体含义。“基本电流”或“标定电流”，它是确定电能表有关工作特性的电流值，包括起动电流、测量精确度等指标。电学仪表的测量精确程度规定一律使用“级”来表示，通常有2级和2.5级(电表的等级是用来表示电表的精确度的。我

6、国规定电表分为七个等级，它们是0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0级)。等级数值越小。电表的精确度越高。通常所用电表的等级都在电表的度盘上标出。级别参数“2”实际上就是表示电表(如我们学生实验用的电流表、电压表等)达到其量程最大值时允许产生的最大误差值是量程的2%(用电表进行测量时，电表的指示值X与被测量的实际值X。之间的差值AX,称为电表测量的绝对误差。绝对误差值与电表的量程人之比，以百分数表示出来的值称为电表的引用误差En,即En=(AX/Xn)X100%,我们一推到这就可以明口“2”的意思了)，可以说任何表都只能说做到更精确而不可能消除误差，误差是不可避

7、免的，在大学物理屮我们还会知道有一个“测不准原理”，一个物理量假如由两个因素决定，我们把其中的一个测准的同时另一个就会产生相对更大的误差，所以“测不准原理”是普遍原理。以家庭用感应式2.0级电能表为例，起动电流(能使电能表转盘连续转动的最小电流)为0.5%XIb,在此电流下电能表测量的精确最高。这样我们就自然明白了括号内的电流是什么意思了吧！即额定最大电流I喰是在满足标准规定电流准确程度的前提下，允许通过电能表的最大电流。最大额定电流相对基本电流的倍数叫负载宽度。以10(40)A为例，10A