4、电力系统技术与测量设备解析

电力系统技术与测量设备解析

一、交流电路基础知识

1.1 电流计算

在交流电路中，电流的计算是基础且重要的内容。例如，已知电阻性电流和电抗性电流，可计算总电流。假设电阻性电流为 125 安培，电抗性电流为 65 安培，根据公式 (I_T = \sqrt{I_R^2 + I_X^2})，可得：
[
\begin{align }
I_T&=\sqrt{125^2 + 65^2}\
&=\sqrt{15625 + 4225}\
&=\sqrt{19850}\
&\approx 99.25 \text{ A}
\end{align }
]
这种矢量图法不仅适用于计算电流，在 RL 和 RC 串联电路的电压计算，以及 RL 和 RC 并联电路的电流计算中也同样适用。

1.2 阻抗计算

1.2.1 串联交流电路阻抗

交流电路中的电阻和电抗都会影响电流的流动，阻抗（Z）是衡量交流电路对电流流动总阻碍的物理量，单位为欧姆。其计算公式有两种表达方式：
- (Z = \frac{V_T}{I})
- (Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2})

下面通过一个具体例子来计算串联交流电路的阻抗。已知交流电路的元件参数为：(R = 100\Omega)，(L = 1H)，(C = 10\mu F)，(f = 60Hz)。
首先计算感抗 (X_L) 和容抗 (X_C)：
- (X_L = 2\pi fL = 6.28×60×1 = 37