第1章 直流电路计算 1
1.1电工学常用定律及公式 1
1.1.1克希荷夫第一定律 1
1.1.2克希荷夫第二定律 1
1.1.3欧姆定律 2
1.1.4全欧姆定律 3
1.1.5戴维南定理 3
1.1.6弥尔曼定理 4
1.2电阻、电容的计算 5
1.2.1电阻率 5
1.2.2电导与电导系数 6
1.2.3电阻温度系数 6
1.2.4电阻与温度的关系 7
1.2.5电阻电流的限值计算 7
1.2.6电阻电压的限值计算 7
1.2.7电阻的串联 7
1.2.8电阻的并联 8
1.2.9电容的串联 8
1.2.10电容的并联 8
1.2.11电容量 9
1.2.12电场储能的计算 9
1.2.13涡流 10
1.2.14线性电阻与非线性电阻 10
1.3直流电路中的功率、电能、效率和电流的热效应计算 12
1.3.1电功率 12
1.3.2电能 12
1.3.3电能的换算 12
1.3.4能量守恒与转换定律 13
1.3.5效率 13
1.3.6电流的热效应（楞次—焦耳定律） 13
1.4直流电路中的电能测量 14
1.4.1实用倍率的计算 14
1.4.2抄读电能表测得的电量计算 14
1.4.3间接测量电能 14
1.5电桥 15
1.5.1直流单臂电桥平衡条件及计算公式 15
1.5.2直流双臂电桥计算公式 16
1.5.3交流电桥的计算公式 16
1.6例题 17
第2章 正弦交流电路计算 38
2.1三相电路中参数计算公式 38
2.1.1频率 38
2.1.2周期 38
2.1.3角频率 38
2.1.4弧度换算 39
2.1.5单相电路中有功功率 39
2.1.6三相电路中有功功率 39
2.1.7星形连接电路的三相有功功率 39
2.1.8视在功率、无功功率 39
2.1.9有功功率 40
2.1.10负荷功率因数 40
2.2线路有功功率及电压损失 40
2.2.1线路有功功率损失 40
2.2.2线路电压损失 40
2.3电容器组的电容量、容抗、电容器的容量选择及感抗 41
2.3.1补偿电容器的容量选择 41
2.3.2电容器组的电容量 41
2.3.3电容器组的容抗 42
2.3.4感抗 42
2.3.5阻抗 42
2.3.6电抗 43
2.3.7容抗及电容值 43
2.3.8电感值 43
2.4电抗器的电感量和无功容量的计算 44
2.4.1电抗器的分类 44
2.4.2圆柱形电抗器的电感量的计算 45
2.4.3空心电抗器的电感量的计算 45
2.4.4并联电抗器无功容量的计算 46
2.4.5串联电抗器无功容量的计算 46
2.5电磁现象 46
2.5.1磁感应强度的计算 46
2.5.2磁通的计算 47
2.5.3磁感应电动势的计算 47
2.5.4电磁感应定律 48
2.5.5安培环路定律 48
2.5.6磁导率的计算 49
2.5.7线圈的储能计算 49
2.5.8磁阻的计算 49
2.5.9磁路欧姆定律 50
2.6例题 50
第3章 误差、准确度及电能不确定度的计算 71
3.1误差概念及公式 71
3.1.1绝对误差 71
3.1.2相对误差 72
3.1.3允许误差 72
3.1.4用绝对误差表示允许误差 72
3.1.5用相对误差表示允许误差 73
3.1.6用引用误差表示允许误差 73
3.1.7系统误差 73
3.1.8随机误差 74
3.2电能表及装置误差、标准偏差估计值的计算 74
3.2.1电能表标准时间的计算 74
3.2.2电能表相对误差的计算 74
3.2.3功率稳定度的计算 75
3.2.4标准偏差估计值的计算 75
3.2.5电能表检定装置的磁感应强度的计算 76
3.2.6电能表检定装置端钮之间电位差的计算 77
3.3电工仪表误差、准确度的计算 78
3.3.1电工仪表准确度的计算 78
3.3.2电工仪表的最大绝对误差的计算 78
3.3.3最大相对误差的计算 78
3.4电磁系仪表附加误差的计算 79
3.4.1电流表温度误差的计算 79
3.4.2电压表温度误差的计算 79
3.4.3频率误差的计算 80
3.5电能不确定度的计算 80
3.5.1电能测量不确定度的分类 80
3.5.2不确定度的误差来源 80
3.5.3 A类不确定度的计算 81
3.5.4 B类不确定度的计算 82
3.5.5合成标准不确定度的计算 82
3.5.6扩展不确定度的计算 83
3.6需量误差的计算 83
3.6.1需量示值误差的计算 83
3.6.2实际功率的计算 83
3.6.3需量周期误差的计算 84
3.7期间核查 85
3.7.1期间核查的判别 85
3.7.2期间核查的计算 85
3.8例题 85
第4章 有效数字与检定结果的数据处理 107
4.1有效数字的四则运算 107
4.1.1有效数字 107
4.1.2有效数字的加减运算 107
4.1.3有效数字的乘除运算 107
4.2检定结果的数据处理 108
4.2.1四舍五入法 108
4.2.2化整间距数为5化整方法 108
4.2.3化整间距数为2化整方法 108
4.2.4测量数据化整的通用方法 108
4.3例题 109
第5章 电能表 115
5.1电能表的常用计算 115
5.1.1瓦时与千瓦小时的换算 115
5.1.2当月用实际电量的计算（直入式电能表） 115
5.1.3当月用实际电量的计算（电能表配有电压、电流互感器） 116
5.1.4频率的功率当量的计算 116
5.1.5测试功率的计算 116
5.1.6电能表灵敏度的计算 117
5.1.7电能表启动功率的计算 117
5.1.8电能表潜动试验时限的计算 117
5.1.9电能表启动时限的计算 118
5.2电能表的追补电量及计费倍率的计算 119
5.2.1三相四线制电能表错误接线追补电量的计算（某一相无电压） 119
5.2.2三相四线制电能表错误接线追补电量的计算（某一相无电流） 120
5.2.3三相四线制电能表错误接线追补电量的计算（一相电流接反） 121
5.2.4三相三线制电能表错误接线追补电量的计算（B相电压电路断路） 121
5.2.5电能表计费倍率的计算 122
5.3电能表的脉冲转换 122
5.3.1电能表的转盘转数转换为电脉冲的计算 122
5.3.2发出一个脉冲代表多少电量的计算 123
5.3.3电能表测量采用比较法的计算 123
5.3.4电能表测量采用瓦秒法的计算 124
5.4电能表误差及差错率 124
5.4.1标准设备综合误差的计算 124
5.4.2电能表标准偏差估计值的计算 124
5.4.3电能计量故障差错率的计算 125
5.4.4母线电量不平衡的计算 125
5.5电能表线圈参数的选择 126
5.5.1己知标定电流，求电能表铜导线的线径 126
5.5.2已知标定电流，求电能表电流线圈铜导线的截面积 126
5.5.3求原电流线圈导线直径 126
5.5.4求改制后的电流线圈匝数 126
5.5.5求改制后的电流线圈导线直径 126
5.6线损电量的计算 127
5.6.1线损电量的计算 127
5.6.2线损率的计算 127
5.6.3线损的计算 127
5.6.4以抄见电量计算线损 128
5.6.5三相线路电量损失的计算 128
5.6.6单相线路电量损失的计算 128
5.7电压合格率和三相电流不平衡率及计费倍率的计算 129
5.7.1电压合格率的计算 129
5.7.2三相电流不平衡率的计算 129
5.7.3用户平均停电时间的计算 129
5.7.4供电可靠率的计算 130
5.7.5用户平均停电次数的计算 130
5.7.6系统停电等效小时数的计算 130
5.8例题 131
第6章 电测仪表 147
6.1电工仪表的计算 147
6.1.1灵敏度的计算 147
6.1.2毫伏表的内阻计算 147
6.1.3电压量程扩大倍数的计算 147
6.1.4电流量程扩大倍数的计算 147
6.1.5需量指示器的预定示值计算 148
6.1.6分格常数的计算 148
6.1.7被测功率的计算 148
6.1.8钳形电流表的测量计算 148
6.2磁电系检流计 149
6.2.1总磁力矩的计算 149
6.2.2总磁力矩与动圈停止偏转角的关系 149
6.2.3电流分度值和电流常数的计算 150
6.3例题 150
第7章 互感器 160
7.1互感器参数的计算 160
7.1.1在现场带电测试低压电流互感器变比的计算 160
7.1.2当制造厂的电压互感器参数不明时，绕组匝数的计算 160
7.1.3电压互感器线径的计算 161
7.1.4单相电压互感器绕组额定电流的计算 161
7.1.5电压互感器变比的计算 161
7.1.6电压与电流之间的关系 161
7.1.7互感器容量的计算 162
7.2变压器电量损失的计算 162
7.2.1变压器连续运行时，变压器有功、无功损失电量的计算 162
7.2.2变压器不连续运行时，变压器有功、无功损失电量的计算 163
7.2.3以抄见电量（有功电量和无功电量）计算变压器有功、无功损失电量 163
7.2.4变压器铁损电量的计算 164
7.2.5变压器铜损电量的计算 164
7.2.6变压器负荷率的计算 164
7.2.7变损电量的计算 165
7.3线损的计算 165
7.3.1线损率的计算 165
7.3.2线损的计算 165
7.3.3以抄见电量计算线损 166
7.4理论线损的计算步骤及公式 166
7.4.1线路首端（出现端）电流I值的计算 166
7.4.2每段线路的电流I值的计算 167
7.4.3每段线路的电阻值的计算 167
7.4.4每段线路的电量损失的计算 167
7.4.5线路总电量损失和理论线损率的计算 167
7.5互感器参数的计算 168
7.5.1穿心式电流互感器差错电量的退补计算 168
7.5.2三相三线回路电流互感器组不配套而引起电量差错的计算 168
7.5.3电流互感器倍率的计算 168
7.5.4电压互感器倍率的计算 169
7.5.5三相电压互感器的倍率计算 169
7.5.6负荷率的计算 169
7.6互感器误差、效率的计算 170
7.6.1电流互感器比差的计算 170
7.6.2电流互感器相位差的计算 170
7.6.3电压互感器比差的计算 170
7.6.4电压互感器相位差的计算 170
7.6.5实际变压器效率的计算 171
7.7 TV二次回路的比差、角差和压降的计算 171
7.7.1 TV二次回路比差的计算 171
7.7.2 TV二次回路角差的计算 171
7.7.3 TV二次回路压降的计算 172
7.8例题 172
第8章 电能计量装置及负荷率 182
8.1追补电量 182
8.1.1误差超差退补电量的计算 182
8.1.2电能表潜动故障而造成的退补电量的计算 182
8.1.3二次压降超差而造成的退补电量的计算 183
8.1.4当计量装置缺少一相时，需追补电量的计算 183
8.1.5当计量装置缺少两相时，需追补电量的计算 183
8.1.6电能表潜动时的潜动电量的计算 184
8.1.7电能表超差时的追补电费的计算 184
8.2负荷率 185
8.2.1负荷率的计算 185
8.2.2高峰定点负荷率的计算 185
8.2.3月平均日负荷率的计算 185
8.2.4日负荷率的计算 186
8.2.5最小负荷率的计算 186
8.3例题 186
第9章 电动机及电子有关量值的计算 189
9.1标准电阻温度特性、土壤电阻率的计算、月平均功率因数的计算及接地电阻的测量 189
9.1.1标准电阻温度特性 189
9.1.2土壤电阻率的计算 189
9.1.3月平均功率因数的计算 190
9.1.4接地电阻的测量 190
9.2电动机的转差率、效率、额定转矩、电磁转矩、额定功率及同步转速的计算 191
9.2.1电动机转差率的计算 191
9.2.2电动机效率的计算 192
9.2.3电动机输入功率的计算 192
9.2.4电动机输出功率的计算 192
9.2.5电动机额定转矩的计算 192
9.2.6电动机电磁转矩的计算 193
9.2.7电动机额定功率的计算 193
9.2.8电动机同步转速的计算 193
9.2.9电动机功率因数的计算 193
9.2.10同步电动机频率与转速的关系 194
9.2.11异步电动机额定电流的计算 194
9.2.12电动机绝缘电阻的计算 194
9.3电动机热继电器及连接导线的选择 195
9.3.1按启动电流和启动时间选择热继电器 195
9.3.2普通热继电器的选择 195
9.3.3温度补偿类热继电器的选择 195
9.3.4热继电器型号、规格的选择 195
9.3.5无温度补偿的热继电器的选择 196
9.3.6连接热继电器导线的选择 196
9.3.7直流电磁铁吸引力的计算 196
9.3.8交流接触器的额定电压的确定 197
9.3.9交流接触器的额定电流的计算 197
9.4电阻星形连接和三角形连接的等效变换 197
9.4.1电阻星形连接和三角形连接的图形 197
9.4.2根据星形连接的电阻确定三角形连接的电阻 198
9.4.3根据三角形连接的电阻确定星形连接的电阻 198
9.4.4马氏电桥测量电感 199
9.5电压、电流、功率放大倍数及放大器增益的计算 200
9.5.1电压放大倍数的计算 200
9.5.2电流放大倍数的计算 200
9.5.3功率放大倍数的计算 200
9.5.4放大器增益的计算 201
9.6 稳压器 201
9.6.1单相半波整流电路 201
9.6.2单相全波整流电路 202
9.6.3单相桥式整流电路 203
9.6.4三相桥式整流电路 204
9.6.5整流电路的换算系数 204
9.6.6整流元件效率的计算 205
9.7二进制转换及四则运算 205
9.7.1二进制与十进制之间的转换 205
9.7.2八进制和十六进制与十进制之间的转换 205
9.7.3将十进制数转换成二进制数 206
9.7.4二进制四则运算 206
9.8常用转换器简介 206
9.8.1 V/T转换器 206
9.8.2 V/f转换器 207
9.8.3 D/A转换器 207
9.8.4 A/D转换器 207
9.8.5 I/f转换器 208
9.8.6 D/F转换器 208
9.8.7 AC/DC（DC/AC）转换器 209
9.8.8 I/V转换器 209
9.8.9 Ω/V转换器 211
9.9例题 211
第10章 电子元件及电气设备的测量与判断 227
10.1电子元件的测量与判断 227
10.1.1如何用万用表测量二极管的好坏？ 227
10.1.2如何用万用表判别二极管材料？ 228
10.1.3如何用万用测量二极管反向击穿电压？ 229
10.1.4如何测试双向二极管？ 229
10.1.5如何测试稳压二极管？ 230
10.1.6如何测试发光二极管？ 230
10.1.7如何用万用表判断晶体管（即三极管）的极性？ 230
10.1.8如何用万用表判断晶体管是硅管还是锗管？ 232
10.1.9如何用万用表测量晶体管的穿透电流？ 233
10.1.10如何用万用表测量晶体管的温度稳定性？ 233
10.1.11如何用万用表测量晶体管的电流放大系数？ 233
10.1.12如何用万用表检查高压硅堆的好坏？ 234
10.1.13如何用万用表判断普通晶闸管的电极？ 235
10.1.14如何用万用表来判断电容器的正、负极？ 236
10.1.15如何用万用表判断电容器质量的好坏？ 237
10.1.16如何用万用表判断集成电路的好坏？ 239
10.1.17如何用万用表判断电阻器的好坏？ 240
10.1.18如何用万用表判断可变电阻器的好坏？ 241
10.1.19如何测试热敏电阻、光敏电阻？ 242
10.1.20如何用万用表判断电感器的好坏？ 242
10.1.21如何用万用表判断变压器的好坏？ 243
10.1.22如何用万用表判断开关的好坏？ 244
10.1.23如何用万用表判断电磁继电器的好坏？ 245
10.1.24如何用万用表判断光电耦合器的好坏？ 246
10.1.25如何用万用表检测石英晶体的好坏？ 247
10.1.26如何用万用表检测三端稳压器的好坏？ 247
10.1.27如何用万用表检测氖管（氖灯）质量的好坏？ 248
10.1.28如何用万用表检测温度开关质量的好坏？ 249
10.1.29如何用万用表判断扬声器的好坏？ 250
10.1.30如何用万用表检测蜂鸣器质量的好坏？ 250
10.1.31如何用万用表检测半桥、全桥整流性能的好坏？ 250
10.1.32如何用万用表检测大功率管的好坏？ 251
10.1.33如何用万用表检测LED数码管的好坏？ 252
10.1.34如何用万用表检测干簧管的好坏？ 253
10.1.35如何用万用表测试导电橡胶的好坏？ 254
10.2电气设备的测量与判断 254
10.2.1如何用万用表判断单相交流电源的相线（火线）和中性线（零线）？ 254
10.2.2如何用绝缘电阻表测量线路中的导线与导线之间的绝缘电阻？ 255
10.2.3如何用绝缘电阻表测量电缆的绝缘电阻？ 255
10.2.4如何用绝缘电阻表测量电力电容器的绝缘电阻？ 258
10.2.5如何用绝缘电阻表测量电力变压器绕组对地的绝缘电阻？ 259
10.2.6如何用绝缘电阻表测量电动机相间和相线与电动机外壳的绝缘电阻？ 260
10.2.7如何用万用表判断单相有功电能表的接线方式？ 260
10.2.8如何正确判断电能表是否潜动？ 262
10.2.9如何判断磁电系仪表内线圈的好坏？ 264
10.2.10如何用万用表判断电动机的极数？ 264
10.2.11如何判断三相交流电动机定子绕组的始末端？ 265
10.2.12如何用万用表判断调速器质量的好坏？ 266
附录A变压器及用电材料的常用参数 267
表A-1 10kV变压器铁损电量 267
表A-2 380V低压线路电压损失系数 269
表A-3常用电容材料的相对介电系数 269
表A-4 钢芯铝绞线规格及直流电阻 270
表A-5铝绞线规格及直流电阻 270
表A-6铜绞线规格及直流电阻 270
表A-7常用导电材料的电阻率 270
表A-8材料的电阻率和电阻温度系数 271
表A-9电力设备的接地电阻规定值 272
表A-10土壤电阻率参考值 273
附录B常用三角函数及三角公式 274
B.1三角函数的定义 274
B.2特殊角的三角函数值 274
B.3常用三角公式 275
B.4三角函数和与差的公式 275
B.5斜三角形中的关系 275
B.6简化公式表 276
B.7弧度与度的换算关系 277
附录C常见电能表的常数 278
C.1常见单相便携式电能表检定装置的常数 278
C.2常见标准电能表及现场校验仪的常数 281
参考文献 308