家用电容补偿节电器能否省电的问题验证

　　3电路分析

　　3.1电度表中铝盘转矩的产生

　　在分析电路之前，先让我们了解一下电度表中铝盘转矩是怎么产生的。

　　交流电能的测量大多采用感应式电度表。而在电度表内部有两种铁芯，即电压铁芯和电流铁芯。电度表工作时，电压和电流铁芯就会交变磁通ψU与ψI ，又因为ψU与ψI之间存在相位差，因此，当它们穿过铝盘（能在电压与电流铁芯之间间隙中自由转动的铝制盘）时，便在铝盘上产生一个移动磁场，一旦铝盘上有磁场向一定方向移动，在铝盘上将会产生感应电流（涡流），此电流与磁场相互作用便产生铝盘转矩，转矩方向与移动磁场方向相同，而铝盘的平均转矩与负载的有功功率成正比。即：MP=C1P= C1UI cosφ

　　式中  MP——铝盘转矩（电度表显示度数）。P——负载功率。C1——比例常数（又称电度表常数，表示电度表对应于1千瓦/小时铝盘转动的转数。电度表常数是电度表的一个重要参数，在电度表铭牌上作有标注）。

　　3.2并联电容后的省电分析

　　以日光灯电路图为例来分析
 

　　⑴理论验证：日光灯电路是我们家庭用中较广泛的感性负载。图2中假设R=100Ω，XL=173Ω，C=11.6uF，通过开关S接通和断开可以并入或移出移项电容C，通过计算我们可以得出：当开关S断开时，电流表显示1.1A，功率因数cosφ=0.5，有功功率P=121W。当开关S接通时，电流表显示为0.57A，功率因数cosφ=0.96，有功功率P=121W。这与我们前面所讲的电度表转矩的产生相吻合，即不管是否并入移项电容，消耗的有功功率是不变的，电度表所产生的转矩也是一样的。

　　⑵实际验证：通过实验得出，在并联上移项电容之后，电度表会走慢，但不是很明显，电度表每转三圈会少转10秒（用不同的设备可能不一样），而减小的10秒正是电路中节省的线路损耗，即电流小了，线路损耗也会减小，所以电度表会转慢。同理，当我们在一只白炽灯的两端并联一只电容时，非但不会省电，还会费电，加速线路的老化，产生不安全因素。

　　3．3世面上的节能器

　　一般世面上的节能器里面有一个耐压为400V的电容。在现场销售中，销售人员把节能器并联在日光灯的两边，又早在电度表上作了手脚（插上节能器后转速明显变慢），所以人们才误认为真的能省电。由于家庭线路短及用电中负载形式的不固定，所以并联移项电容之后，节电效果并不明显，有时还会增加损耗。

　　4结束语

　　供电部门在计算用电量时分有功电度和无功电度，而工厂中存在大量的无功功率，所以在工厂的配电房里都配有电容柜，它能通过微机控制实施对感性负载做出检测，变换并联不同数量的电容做出补偿，从而大幅度的提高电源的利用率，减小线路损耗。

　　由于我国领土面积广阔，每年的供电量及消耗在供电线路上的损耗让人叹为观止，所以有节电意识是可贵的，但家庭中没有必要安装所谓的节能器，更不能上骗子的当。

　　参考文献

　　[1]周惠潮   常用电子元件及典型应用   电子工业出版社  2005.5

　　[2]劳动部培训司组织编写   电子元器件的选用与检测   机械工业出版社  2004.1

　　[3]蒋远茂   电工仪表与测量   中国劳动出版社   1994.2

　　[4]易沅屏.   电工学   高等教育出版社   1993.3