科普|电工电气必备常用计算公式与单位必备

电工常用单位与公式都在这里，你记得几个?快来盘点下!

01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。

02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)

03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)

04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。

05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/㎡

06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㎡)

07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㎡)

08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)

09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

σ=1/ρ

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

ρ---电阻率(单位：欧姆·米Ω·m)

σ = I/E

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：

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