E =IR (4-21)
O= It (4-22)
E =LdI/dt (4-23)
Q= CE (4-24)
(4-25)
W=EIt (4-26)
式中,E是电动势(V);I是电流(A);R是电阻(Q);Q是总电量(C);L是电感(H);C是电容(F);P是功率(W);W是电能(J);t是时间(s)。
4.19.1电阻
电阻R是标量(标量(scalar),亦称“无向量”。有些物理量,只具有数值大小,而没有方向,部分有正负之分。物理学中,标量(或作纯量)指在坐标变换下保持不变的物理量。用通俗的说法,标量是只有大小,没有方向的量。),在给定电流的情况下电阻是电能转化为热能的速率。热能值是由电流二次方乘以电阻值得到的。
在直流电路中:
式中,R是电阻(Ω);E是电动势(V);I是电流(A);P是功率(W)。
4.19.2电导
电导G是回路中一部分电路两端给定电势差的条件下,电能转化为热能的速率。热能的值等于电势差的二次方与电导的乘积。
式中,P是功率(W);E是相对地电压(kV);G是电导(S)。电导的单位是西门子(S),电导是电阻的倒数。
式中,G是电导(S);R是电阻(Ω)。
4.19.3电导率
某种材料的电导率是指单位长度材料相对截面积间的直流电导。它是电阻率的倒数。
式中,G是电导;是面积;l是长度。
4.19.4体积电阻率
材料的体积电阻率是电导率的倒数。体积电阻率的单位是,意思是材料单位长度单位截面积的电阻。
式中,R是电阻;是体积电阻率;是面积;l是长度。
4.19.5电感
电感L是标量,是在一个回路里或两个回路间由电流变化引起的电势差变化。
4.19.5.1自感
自感是指在一个回路内,电流以指速率变化,电路内形成的电势差。
电感的单位是亨利(H),1H是指闭合回路中的电流以1A/s的速度变化时产生1V电势差。
式中,和是同一回路的参数;L是自感系数。
4.19.5.2互感
4.19.6多导体电缆电感
多导体与其他导体排列方式一致,且符合下列公式:
式中;GMD是导体间几何意义上的距离(in);GMR是导体几何意义上的半径(in)。
4.19.7电缆互感
对单芯有金属屏蔽电缆而言,电流流过导体时会在金属屏敝上产生电动势。如果屏蔽在某些点形成闭合回路,就会产生电流。其中互感符合下列公式:
式中,是每1000ft的中性线互感(H);是屏蔽半径(in)。
4.19.8同轴电缆电感
在同轴电缆中有三种电感需要考虑,分别是气隙电感,内层导体电感和外层导体电感。大于50kHz时只需要考虑气隙电感,且误差会在0.5%以内,外层导体呈管状排列的同轴电缆电感符合下述公式:
式中,是每厘米长度电缆电感(H);是外层导体内径(in);是内层导体半径(in)。
如果外层导体是绞合或编成辫状的,电感会稍高。
电容单位是F,意义是电路中电荷增加1C时,电路中电势差增加1V。
4.20.1电缆电容
1cm长的绝缘电缆经典电容公式如下:
式中,C是电容;是绝缘材料介电常数;D是绝缘外径;d是绝缘内径。
通常也可以采用如下公式:
4.21.1感抗
感抗符合以下关系式:
式中,X,为对中性线的感抗(Ω/ft);f为频率(Hz);L为电感(H/ft)。
感抗可按下式计算:
4.21.2容抗
式中,为容抗(Ω/ft);C为电容(pF/ft)。
4.21.3总电抗
回路总电抗为感抗与容抗之和:
在电力工程中功率因数用于计算有用功的量。例如,在电动机中,存在阻抗和相当一部分感抗,造成电流滞后于电压。如果功率因数是1.00并且没有电抗,电流流人电动机中(忽略损耗)每10kVA功率可*转化成10kW有用功。而当存在电抗并假设功率因数为0.8的情况下,有8/10电流流人各相,只有8kW会达到电动机中。不同相位部件的电流会增加总电流,进而导致热损增大