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电表怎么知道你用了多少电?你合法地「白嫖」过电费吗?|图文

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  当这颗灯闪烁 6400 次时,就意味着……你用掉了1 度电

  

  这些电力够给你新买的 iPhone 12 Pro Max 充电70 次;让普通家用冰箱运行一天;或者,让家用电暖器运行半个小时

  与此同时,你家的电表也会忠实记录下这些信息,扣掉大概5 毛钱电费。

  

  电表怎么知道你用了多少电?为什么换完电表之后,你要交的电费变多了?

  视频

  ↓↓ 看完这个视频就知道了 ↓↓

  

  ↑↑ 信我,真的超级好看 ↑↑

  图文版

  电表可以分为感应式电表电子式电表两种。

  过去中国家庭中最常见的是单相交流感应式电表。它们的基本结构相似,其中的核心部件,是测量机构

  

  测量机构的基础原理是电磁感应:当电表接入电路,其中的电压线圈和电流线圈会通电,产生交变磁通穿过铝盘,并分别在铝盘上感应出涡流。磁通和涡流相互作用,产生转动力矩使铝盘转动。

  

  此时,正中心的转轴也会跟着转动,带动上方的字轮式计度器一起转动,显示你的用电量。前来抄表的大哥拿这次的电表示数减去上一次抄表的示数,就能知道你用了多少电,该缴多少电费。

  由于产生的磁通与电路中的电压和负载电流呈正比,所以负载越大铝盘转得越快,连带着上方的计数器也走得越快

  

  不过请注意:如果只有磁通和涡流产生的转动力矩,那铝盘的转速就会越来越快。所以电表中还有这个由磁铁制成的制动装置,它负责在铝盘转动时产生和转动力矩方向相反的制动力矩让铝盘匀速转动,以免你因电致贫。

  经过精密测算和校准,你每用一度电,这块电表就会转动 1600 圈。

  

  如果用强力磁铁等手段,让铝盘转得慢一些,那么……电表也就能走得慢一些......那么......你就能成为一名「节能高手」......然后锒铛入狱。

  不过,有些人自称即便入狱,也无怨无悔。

  先别羡慕,因为你早已利用过合法的方式,从这些感应式电表「白嫖」过许多电力了。

  

  在感应式电表中,铝盘从静止到开始转动需要克服摩擦阻力,这就需要电路中存在一个起动电流

  起动电流大小与电表本身的基本电流 Ib有关。根据相关标准,普通家用的二级电表起动电流不得高于 0.005Ib。

  那么这块基本电流为 5A 的电流表,只有在整个电路中通过 25mA 电流,也就是至少插入功率不低于 5.5W 功率用电器时,电表才会记录你的用电量。

  

  而这块苹果祖传的 5V / 1A 充电头,功率仅为 5 瓦。所以如果你全屋只用这一个充电器,那么恭喜你,你合法地薅了电网公司一笔电费。

  那么,电表厂为什么不降低电表的起动电流,堵上漏洞呢?

  因为要减小起动电流,就必须同时减小基本电流,但这又会影响电表的最大额定电流 Imax。此时如果家中用电器太多,就会增加测量误差,或者导致空气开关跳闸,甚至烧毁电表。为了平衡测量精度和生产成本,感应式电表的 Imax 通常设置为基本电流 Ib 的2–4 倍

  

  另外,感应式电表中的机械零件的磨损、老化,也会让起动电流进一步增大,或者降低计量精度。国家电力部门在 1999 年的抽检中发现,运行五年以上的电表中有一半以上的计量误差都超过了设计要求。

  为了更加准确方便地收缴你的电费,先进而冷酷的智能电表登场了。

  目前的智能电表大多是全电子式电表。它通过芯片实时采样家庭电路中的电流和电压信号,在处理后输出低频脉冲信号,信号频率和电路的平均功率成正比,由此准确计量你的用电信息。

  

  另外,芯片也会驱动上方的计度器计数,同时让面板上的灯,闪一下。根据这块电表的设定,这颗 LED 灯每闪烁 6400 次,就意味着你就用掉了一度电。

  全电子式电表内部没有机械结构,因此只需要一点点电流,就足以带动它开始转动。一块基本电流为 5A 的全电子式电表,起动电流通常只要7.5mA,你这颗 5V / 1A 的充电头,终于可以安详地躺进历史的垃圾堆了。

  

  由于测量原理内部结构不同,全电子式电表基本不会出现磁场改变、摩擦增大、转速变慢等情况,它能让你用更多高功率电器,同时无情地记录你用掉的每一度电。

  许多人更换电表后发现电费比之前多了,这就是因为电子式电表更加精准,那个可以钻空子占点儿小便宜的古典时代,已经一去不复返了。

  

  当然,硬想偷电也不是没办法。比如这位老兄就设计了一款「无线偷电器」,只要在电线杆下站一天,你就可以充满一节电池。

  

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