電氣故障排除和控制操作的常用數(shù)學(xué)單位
數(shù)學(xué)學(xué)科過于廣泛，無法假設(shè)每個(gè)概念都同樣適用于每種情況和行業(yè)。之前的一篇文章討論了數(shù)學(xué)對于故障排除和控制的重要性。
有些工作需要微積分和微分方程的知識來解決復(fù)雜的運(yùn)動情況。然而，在更常見的電氣故障排除日常任務(wù)中，了解電量和測量值之間的關(guān)系至關(guān)重要。
這涉及對定義和描述組件額定值的單位的基本理解。本文概述了工業(yè)工程師和技術(shù)人員在日常操作中可能需要了解的一些數(shù)學(xué)單位。
數(shù)學(xué)單位概述
在工業(yè)和電氣故障排除領(lǐng)域，很難想象電壓、功率或電流這些術(shù)語不以某種形式出現(xiàn)的單一情況。在不完全理解這些值存在的原因的情況下，很容易瀏覽這些值或進(jìn)行測量。
在工業(yè)環(huán)境中用于測量電流、電壓和其他數(shù)學(xué)單位的萬用表
這在許多情況下都很好，但它增加了一個(gè)新的故障排除能力，以充分了解不同值的連接方式以及為什么一個(gè)單位測量值的變化會影響整個(gè)系統(tǒng)。將問題追查到根本原因總是需要能夠了解在過程中進(jìn)一步導(dǎo)致某些癥狀的問題的級聯(lián)影響。
電壓
“伏特”可能是最常用的電氣術(shù)語，也許除了功率單元。伏特被最簡單地描述為只要提供一條路徑就可以推動電子運(yùn)動的驅(qū)動力。正式地，電壓被定義為將一庫侖電荷從一個(gè)點(diǎn)驅(qū)動到另一個(gè)點(diǎn)所需的能量（焦耳）。
如果電壓增加，可以預(yù)期更多的庫侖電荷會移動，從而導(dǎo)致更大的電流（見下文）。關(guān)于電阻，如果電路對電子流的阻力增加，則必須增加電壓以保持適當(dāng)?shù)碾娏髁俊?/p>
當(dāng)前的
電流是電子運(yùn)動的結(jié)果，稱為“安培”。這與電壓相反，因?yàn)榧词箾]有發(fā)生電子運(yùn)動，電壓也可能存在。電流幾乎總是其他電路特性的結(jié)果——不正確的電流應(yīng)該追溯到電流是如何變化的。
只有兩個(gè)值會影響電流。但是，有無限的情況會導(dǎo)致這兩個(gè)值發(fā)生變化。如上所述，電壓調(diào)整將導(dǎo)致類似的電流變化。如果電壓源降低，預(yù)計(jì)電流會變低。如果電壓增加，電流也會增加，這往往會導(dǎo)致電路過熱和損壞。始終避免過電壓。
測試設(shè)施內(nèi)功率和電流的工程師
電阻也會以相反的方式影響電流。如果電阻增加，甚至達(dá)到無限大的“開路”電阻，電流將減少到零點(diǎn)。
固態(tài)元件被設(shè)計(jì)成在仍能發(fā)揮其功能的同時(shí)表現(xiàn)出高電阻，從而形成非常低的電流電路，從而節(jié)省電力。電線、導(dǎo)體或大型電機(jī)線圈中的低電阻會導(dǎo)致高電流值。
力量
在大多數(shù)日常情況下，對權(quán)力的兩種提及是非常常見的。在機(jī)械動力系統(tǒng)中，術(shù)語“馬力”是指發(fā)動機(jī)或電機(jī)的輸出。它也可能是驅(qū)動帶有齒輪、皮帶、鏈條和其他組件的系統(tǒng)所需的動力。
功率的另一個(gè)常用術(shù)語是“瓦特”，通常保留用于電功率測量。瓦特等于一伏特驅(qū)動一安培的電流通過電線中的一點(diǎn)。但是，由于伏特表示能量，電流表示運(yùn)動，因此瓦特也可以表示為一焦耳的能量在一秒內(nèi)從一種形式變?yōu)榱硪环N形式。作為參考，1 馬力大約等于 750 瓦。
任何電路的目標(biāo)都是完成工作，而這種功（或能量）從一種類型到另一種類型的轉(zhuǎn)換可能是任何電路可以表達(dá)的最重要的特性。電力可以源自化學(xué)或機(jī)械發(fā)電機(jī)，如電池、太陽能電池板或水力發(fā)電源。然后可以將其轉(zhuǎn)換回光、熱、聲音、運(yùn)動或電路所需的任何其他任務(wù)。
功率不是累積值。您無法表示一天或一個(gè)月等期間使用了多少功率。您只能將功率表示為瞬時(shí)值——此時(shí)能量的使用或轉(zhuǎn)換速度有多快？有關(guān)總累積值，請參閱本文后面的“能量”。
散熱
散熱其實(shí)無非是一種特殊的功率形式。然而，它可能是最關(guān)鍵的權(quán)力形式之一，因?yàn)樗梢员缓芎玫乩?。它可能會出現(xiàn)問題，但熱量幾乎總是存在于每個(gè)帶電電路中。
以瓦特表示的散熱會導(dǎo)致電流通過任何類型的電阻而導(dǎo)致電壓下降。這在負(fù)載設(shè)備中很常見，因?yàn)樗鼈兊拇嬖谥皇菫榱藢⒛芰哭D(zhuǎn)化為實(shí)際用途。
熱像儀檢測工業(yè)接線板中的熱量
電線太小、連接點(diǎn)松動或損壞，熱損失也很常見。固態(tài)開關(guān)器件可能是高效的，但仍然有一些微小的內(nèi)阻。幾乎所有布線或故障排除方法的目標(biāo)都是減少熱損失并提高電路效率。這可以在最需要的地方——負(fù)載設(shè)備處節(jié)省電力。
