电工基础概述范文篇1

关键词:电势和电势差电场的描述概念间的联系

《电势与电势差》这一节内容是高中物理电场一章中重要的概念课,它是理解“场”的概念、认识“场”的描述工具的重要过程,后面又涉及很多物理情景中的分析、理解和应用。只有正确理解电场和各种描述工具,才能在面对用任一种工具所描述的电场中,都能够建立清晰的物理情景。但这一节教材内容的教学一直是高中物理教学的难点之一。本文仅就难点的形成进行分析,并结合多种教材的处理,进行一些教学思路上的探讨。

一、难点形成的原因分析

从教材结构来看,电势与电势差这一节教材中包括了电场力做功、电势差、电势、电势能四个全新的物理概念,概念较为抽象,涉及的知识面广。

电场是力学结束后,电学开始的第一章,无论是高一的力学还是初中学习过的电路知识,都是可以实际看得见摸得着的实物形式,而电场是第一个学习的“场”的形式的物质。这一抽象的物质形式在生活实际中较少被直接地感受到,更别说是“看到、摸到”;而电场的描述工具:电场线、电场强度等,相对与旧知识缺少类比,较少有实际的实验可以帮助形成概念,学生对这种“物质形式”的接受要有一个过程。而电势和电势差这两个物理概念更是专门用于描述电场的“能的性质”的物理量,在以前学过的物理量中少有相同的可以借鉴的经验。学生的思想认识水平很难跃上这两个台阶。

学生更容易接受直观的、分类清晰的、有严格因果关系的思维过程。许多教师在教学中往往把大量精力集中于这四个物理量的引入讲解,却忽视了对这四个物理量的内在联系的讲解,造成学生头脑中的这些概念是一个个独立的点,难以形成一个网,而在应用中感到混乱。如何克服这种混乱是教学中的另一个难点。

二、各教材的处理方法

考虑到学生的知识积累和认知接受能力,由于学生刚从力学的学习过程中走过来,必修部分后半内容讲的是机械能,所以由电场力做功来引入较为从容。教材多是从电场力做功与重力势能的相互类比来引入这一节。

粤教版中从电场力做功引入两条思路,一条是做功联系到电势能的改变,同时类比重力势能的变化;一条是理论分析电场力做功与移动的电荷有关,不能用于反映电场的性质,以比值定义电势差用于描述电场。然后再顺着后一条思路,类比高度和高度差,定义电势。(如下图)教材中有电势能的改变的计算,没有具体讲到电势能的定义。

山东科技出版社的教材则略有不同,是一条思路讲述完成的。从电场力做功开始,类比重力做功、引入参考点,从而先引入电势能的概念,明确电场力做功引起电势能的变化。再由电势能与电荷有关不能用于描述电场而引入电势的概念。最后由高度和高度差的类比,由电势引入电势差的概念。

三、突破难点的思想基础

本节教材的一个难点是这几个概念的形成,另一个难点是这几个概念之间的内在联系。本文重点探讨后一个难点的处理。对于以上两种教材的处理方法,笔者更倾向于粤教版的方法。因为面对较多的物理量用于描述同一个物理情景时,这些物理量之间呈网状的形式比呈线状的形式,更容易接受。如果在这些概念间形成一个“回路”更有利于学生的学习和掌握。

这四个物理量中,电势能、电场力做功与电荷有关,电势和电势差是描述电场的与电荷无关,电场力做功、电势差是与功有关的物理量,电势能、电势是与能有关的物理量。

四、突破教学难点的思路设计

四个物理量之间公式较多,一个清晰的关系图有助于学生理清思路。下面以一个图表的形式描述这几个物理量的关系。

由电场力做功分两条思路分别经电势差和电势能的变化讲述到电势为止。

第一次:由电场力做功与电荷有关引入电势差,取电场力做功和电荷的比值定义为电势差,再由电势差即为电势之差,引入参考点,引入电势。

第二次:由电场力做功和功能关系引入电势能的变化,再由选定参考点引入电势能,由于电势能与电荷有关,而引入电势。

同是从电场力做功出发,经由两种方向都引入到电势的概念。这样网状的讲述,有助于学生形成四者相互关联的印象,图中的所有的箭头都只是这次推导的方向,都可以逆向推导,即:由一个物理量就可以计算到每个物理量(在已知电荷量和参考点的情况下)。且由图表的帮助,有利于加深印象。该图中左边两项都与电荷有关,右边两项都与电荷无关,专门用于描述电场。上边两项是与功有关,有过程量;下边两项是与能有关,电势能和电势都是状态量。而且每个物理量都和相邻的两个物理量有直接的公式计算。

参考文献:

1.普通高中课程标准实验教科书.物理选修3-1.广东教育出版社

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关键词：风电概算定额集电线路设计概算

中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0105-01

我国具有庞大的风能资源，约43.5亿kW，发展潜力巨大，在2007年水利水电规划设计总院制定并实施相关规定，使得风电工程的设计预算有了理论依据，但是我国的集电线路概算相关定额的应用还处以初期发展阶段，仍然需要研究者更多地努力。风电工程集电线路主要包括：直埋电缆和架空线路两种方案，本文主要采取架空线路方案来研究风电工程集电线路概算相关定额的应用。

1铁塔组立相关定额的应用

在电力电缆敷设定额概算中需要注意以下几点事项：首先在概算中电力电缆敷设单价的计算应依照电缆单芯截面积大小和电压等级来套用相应定额子目，本文所讲述的风电工程集电概算不包含电缆头以及电缆轴端头的制作和安装，在定额概算中没有考虑为计价装置性材料用量，本文所讲述的定个概算均是依照平原敷设电缆进行计算。在山区以及丘陵地带则是相应的乘以系数，在电缆敷设的概算中完全考虑三芯，光缆本身并未计入到概算中。

风电工程集电线路铁塔组合主要包括：电杆排列、组装立杆、调整以及相序、水泥封顶等工作内容，定额应用中的“美基重量”是指不包括：底、拉、卡盘的重量在内的杆身自重与叉梁、横担以及脚钉（爬梯）等全部杆身组合构件的总重量，“混凝土杆”是指如底盘、卡盘以及重锤等混凝土半成品和成品，“线材”指铁塔钢材，“金具”就是指地下支架、间隔棒以及接地带材等，在定额运用中以充分考虑到个重点、结构等的施工方法，因此在具体使用时不需要进行一定的调整。

铁塔组立包括：塔身、附件、零星补刷油漆、相序、塔号以及警告牌的安装等内容，预算定额中的“美基重量”是指连带铁塔本身在内的所有型钢、螺栓、连板以及爬梯等重量，预算定额已综合考虑到了直线塔与、自立塔、耐张塔以及拉线塔等情况，适合于所有塔高在60m以下的各种形式的塔。在应用时需要注意这里的“铁塔”属于未计价装置性材料，在计算其消耗量时应根据预算定额中的损耗率和设计重量确定，如风电工程铁塔组立预算定额在丘陵地带施工，就需要针对平原地区铁塔组立的费用人工、机械乘以地形系数1.2，若是风电工程在山地、泥沼地带施工，就需要在平原地带人工机械预算定额上乘以系数1.6。

2材料运输相关预算定额的应用

风电工程材料运输预算定额可以分为拖拉机运输、人工运输以及汽车运输，若是依照材料的不同进行划分，又可以分为线材、混凝土杆、塔材和金具、混凝土预制品以及零星钢材等的运输。风电工程运输预算定额包含的“混凝土杆”主要是指混凝土套筒、分节混凝土杆以及混凝土横担等，“混凝土预制品”是指如：底盘、卡盘、基础砌块以及盖板等的混凝土产品。对材料运输进行计算费用时根据预先设计的运输方式套用相应预算定额，套用时需要考虑到各种不同因素，如风电工程所在地址、道路崎岖需要人工搬运等，线路架设材料运输的计算需要根据中重量的不同进行计算，由于在计算运输预算定额的工程量时是在未计价装置性材料消耗量消费的基础上来进行计算的，因此上文所讲述的水泥杆等材料计算将会严重影响到运输费用的多少。

3线路架设相关预算定额的应用

风电工程在线路架设相关预算定额的应用包括：导线以及附件的安装和调试，通常可以分为绝缘铝绞线架设和钢芯铝绞线架设。计算导线和避雷线的架设等费用时，可直接套用相关预算定额。套用时注意这里的“导线、避雷线”同样属于未计价装置性材料，风电工程铁线路架设预算定额在丘陵地带施工，就需要针对平原地区铁塔组立的费用人工、机械乘以地形系数1.2，若是是在山地、泥沼地带施工，就需要在平原地带人工机械上乘以系数1.6。根据以上几种预算定额的描述，来计算具体工程湿湿的概算，比较集电线路和架空线路的经济性，如对于35kV直埋电缆方案而言，电缆沟土方开挖工程量为15120，合计21.26万元，电缆沟土石方回填工厂量15680，共计15.10万元，而35kV架空线路方案，电缆沟土方开挖工程量为1080，合计1.50万元，电缆沟土石方回填工厂量1150，共计1.08万元。

在上文各项预算定额运用中，线路架设的预算需要根据底面积大小来套用相关预算定额概算，铁塔预算定额计算比较适合于含筋率少的混凝土构筑物，计算中需要注意换算单位数据。上文主要以架空集电线路为例，讲述风电工程概算预算定额的应用，在应用中需要注意以下几个问题，首先根据通过查看编制的多个风电场工程设计概算来看，概算定额还存在一些不足之处，第一，此定额概算仅仅适合用于陆上风电场建设，对于沿海滩涂和海上风电建设就需要做出一些改善，因此相关部门也应该尽快出台适合于沿海滩涂和海上风电场建设的概算定额；第二，我国现行的风电工程概算定额子对区域界线名优明确的划分，如对于70m的区间就不知属于60～70m，还是属于70～80m；第三，风电机组安装时需要将预算定额划分为好几个区间，同一高度区间内没有进行细分；第四，风电工程铁塔组立和缺水泥杆组立的台时费需要参照电力建设工程预算定额的相关规定进行补充；第五，在线路工程中材料的运输费单位均为t・km，在实际的应用中需要算得出单价在计算工程量，比较麻烦。

4结语

综上所述，本文主要从电线杆、线路架设以及材料运输等方面，采取架空线路方案，来研究风电工程集电线路概算相关预算定额的应用。风电工程概算定额内容非常丰富，造价人员只有结合分点工程实际情况，认真钻研，才能在实际运用中更好地发挥概算定额的作用。

参考文献

[1]张运洲，白建华，辛颂旭.我国风电开发及消纳相关重大问题研究[J].能源技术经济，2010，15（1）：154-157.

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网络信息检索已成为我们获取信息主要手段。根据CNNIC的统计数据[1]：目前中国用户上网的最主要目的中，信息获取以42.3%位居榜首；有98.7%的人表示通过互联网来获取信息，其中有71.9%的人是通过搜索引擎来查找相关网站的。然而网络信息检索面临两个亟待解决的关键问题：

(1)搜索的结果相关度低，冗余信息太多；

(2)搜索引擎无法对常识性问题给予回答，智能化水平低。

出现上述问题的原因在于目前检索技术主要依赖于编码技术，通过分类模式来描述给定的信息；通过基于字符串匹配的全文检索技术，来搜索用户提交的关键词。由于编码描述只能反映出部分语义，因此不能保证语义的匹配；检索过程是把用户的查询关键词与全文中的每一个词进行比较，而不考虑查询请求与文档语义上的匹配。针对上述两个关键问题，本文运用本体论的相关知识，提出基于本体构建的语义搜索引擎模型。该模型能够根据用户的查询关键字或者询问问题，进行基于知识的推理，从而提高检索结果的相关度，并且实现一定水平的语义检索。

2本体论

2.1本体的概念

本体这个术语来自于哲学，根据韦氏词典的解释，本体是形而上学的一个分支。目前本体在人工智能领域得到广泛研究和应用，但尚未形成统一的定义，最广为流传的定义有[2]：

定义1：本体是对共享概念模型的形式化明确说明。它有几个要点：

概念模型(conceptualization)：指通过抽象客观世界中一些现象(Phenomenon)的相关概念而得到的模型，其表示的含义独立于具体的环境状态；

明确(explicit)：指所使用的概念及使用这些概念的约束都有明确的定义；

形式化(formal)：指Ontology是计算机可读的；

共享(share)：指Ontology中体现的是共同认可的知识，反映的是相关领域中公认的概念集，它所针对的是团体而不是个体。

简单地说，本体给出构成相关领域词汇的基本术语和关系，以及利用这些术语和关系构成的确定词汇外延的有关规则的定义；其目标是捕获相关的领域的知识，提供对该领域知识的共同理解，确定领域内通用的词汇，并给出这些词汇（术语）和词汇之间相互关系的明确定义。

定义2：本体论是关于词汇或概念的理论，这些诃汇和概念用于构建人工智能系统。该定义认为，本体实际上是一种表示性的词汇，这种词汇可以应用于特定领域。比如电子设备领域的本体，它包含一些描述基本概念的词汇——晶体管，运算放大器，电压等；也包含这些基本词汇间的关系——运算放大器是电子设备的一种，而晶体管是运算放大器的组件。一般来说，识别这种词汇和潜在的概念需要仔细分析领域内存在的各种对象和关系。这一定义描述的本体建设方法与面向对象方法有一定的共通之处。

定义3：本体论是用来定义某一领域的知识主体。该定义认为，本体是描述某个领域的知识，它不仅仅是简单的词汇表，而是整个上层知识库（包括用于描述这个知识库的词汇）。

综上所述，本体是某个领域内（可以是特定专业的，也可以是宽泛范畴的）不同主体（人、、机器等）之间进行交流（对话、互操作、共享等）的一种语义基础，即由本体提供定义明确的词汇表，描述概念和概念之间的关系，作为使用者之间达成的共识。

2.2本体的作用

本体的作用可归结为通讯(communication)、互操作(interoperability)和系统工程(systemsengineering)。

(1)所谓通讯是指本体为人与人之间或组织与组织之间的通讯提供共同的词汇，即交流的基础。

(2)互操作说明本体建立了在不同的建模方法、范式、语言和软件工具之间进行翻译和映射的机制，以实现不同系统之间集成。

(3)系统工程：本体分析能够为系统工程提供以下方面的好处：

重用(reusability)：本体是领域内的重要实体、属性、过程及其相互关系形式化描述的基础。这种形式化描述可成为软件系统中可重用和共享的组件(component)。

知识获取(knowledgeacquisition)：当构造基于知识的系统时，用已有的本体作为起点和基础来指导知识的获取，可以提高其速度和可靠性。

可靠性(reliability)：由于本体的描述是形式化的，形式化的表达使得自动的一致性检查成为可能，从而提高了软件系统的可靠性。

规范描述(specification)：本体分析有助于确定系统（如知识库）的需求和规范。

3基于本体语义搜索引擎

3.1基于本体搜索引擎的设计思想

本体提供了人机交流的机制，使得机器可以理解语义，从而为搜索引擎提高效率奠定了基础。

基于本体的搜索引擎的基本设计思想：

(1)在领域专家的帮助下，建立相关领域的本体(Ontology)；

(2)收集信息源中的数据，并参照已建立的Ontology，把收集来的数据按规定的格式存储在元数据库（关系数据库、知识库等）中：