Elektrik Mühəndisliyi Formulları (Ən Vacib Tənliklər)

Electrical4u

Alan: Əsas Elektrik

China

Elektrik mühəndisliyi üçün düsturlar

Elektrik mühəndisliyi, günlük həyatda istifadə olunan müxtəlif elektrik cihazlarının öyrənilməsi, dizayn edilməsi və tətbiq edilməsi ilə məşğul olan bir sahədir.

Bu, enerji sistemi, elektrik maşınları, energetika elektronikası, kompüter elmləri, sinyal işlənməsi, telekommunikasiya, idarəetmə sistemi, kiçik intellekt və daha bir çox sahəni özündə birləşdirir.

Bu mühəndislik sahəsi, dövlətlərə həll etmək və müxtəlif ekipmanları tətbiq etmək kimi bir çox aspektlərdə istifadə olunan düsturlar və konseptlərlə (qanunlar) doludur.

Aşağıda, elektrik mühəndisliyinin müxtəlif sahələrində istifadə olunan əsas düsturlar göstərilmişdir.

Nəhr

Nəhr, elektrik sahasında iki nöqtə arasındakı elektrik potensial fərqidir. Nəhrin ölçü vahidi Volt (V) adlanır.

(1) $\begin{equation*} Voltage (V) = \frac{Work done (W)}{Charge (Q)} \end{equation*}$

Yuxarıdaki tənliyə görə, nəhrin ölçü vahidi $\frac{joule}{coulomb}$

Dəmir

Elektrik akımı, şarjlı parçacıkların (elektronlar və iyonlar) iletken vasitəsi üzərində hərəkəti kimi tərif olunur. Həmçinin, elektrik şarjının zamanla iletken ortamda hərəkət etmə sürəti kimi də tərif olunur.

Elektrik akımının ölçü vahidi amper (A) dir. Elektrik akımı riyazi olaraq 'I' və ya 'i' simvolu ilə işarə olunur.

(2) $\begin{equation*} I = \frac{dQ}{dt} \end{equation*}$

Müqavimə

Müqavimə yaxud elektrik müqaviməsi, elektrik şəbəkəsində akımın axanına qarşı olan mühimliliyi ölçür. Müqavimə ohmlarda (Ω) ölçülür.

Hər hansı bir iletken materialın müqaviməsi, materialın uzunluğuna müvafiq olaraq doyğalıdır və iletkenin sahəsinə nisbətən ters orantılıdır.

$R \propto \frac{l}{a}$

(3) $\begin{equation*} R = \rho \frac{l}{a} \end{equation*}$

Burada, $\rho$ = orantılılık sabiti (iletken malzemenin belirli direnci veya iletkenliği)

Ohm qanununa göre;

$V \propto I$

(4) $\begin{equation*} Voltage \, V = \frac{I}{R} \, Volt \end{equation*}$

Burada, R = iletkenin direnci (Ω)

(5) $\begin{equation*} Current \, I = \frac{V}{R} \, Ampere \end{equation*}$

(6) $\begin{equation*} Resistance \, R = \frac{V}{I} Ohm \end{equation*}$

Elektrik gücü

Güç elektrikli elementin zamanla tükettiği veya sağladığı enerjinin oranıdır.

(7) $\begin{equation*} P = \frac{dW}{dt} \end{equation*}$

DC sistemi üçün

(8) $\begin{equation*} P = VI \end{equation*}$

$\begin{equation*} P = I^2 R \end{equation*}$

Bir fazlı sistem üçün

10) $\begin{equation*} P = VI cos \phi \end{equation*}$

(11) $\begin{equation*} P = I^2 R cos \phi \end{equation*}$

(12) $\begin{equation*} P = \frac{V^2}{R} cos \phi \end{equation*}$

Üç fazlı sistem üçün

(13) $\begin{equation*} P = \sqrt{3} V_L I_L cos \phi \end{equation*}$

(14) $\begin{equation*} P = 3 V_ph I_ph cos \phi \end{equation*}$

(15) $\begin{equation*} P = 3 I^2 R cos \phi \end{equation*}$

(16) $\begin{equation*} P = 3 \frac{V^2}{R} cos \phi \end{equation*}$

Güç faktoru

Güç faktoru, AC sistemlərində çox mühüm bir terimdir. Bu, yük tərəfindən qəbul edilən iş fəaliyyətli gücü və dairədən keçirilən görünən gücün nisbəti kimi təyin olunur.

(17) $\begin{equation*} Güç Faktoru Cos\phi= \frac{Fəaliyyətli Güc}{Görünən Güc} \end{equation*}$

Güç faktoru, -1 ilə 1 arasındakı bağlanmış intervalda olan ölçüsüz bir rəqəmdir. Yük reaktiv olduğunda, güc faktoru -1-yə yaxınlaşır, yük rezistiv olduğunda isə güc faktoru 1-ə yaxınlaşır.

Tezlik

Tezlik bir vahid zamanda dövr sayını ifadə edir. Bu f simvolu ilə işarə olunur və Gerts (Hz) cinsindən ölçülür. Bir gerts bir saniyədə bir dövrdür.

Ümumiyyətlə, tezlik 50 Hz və ya 60 Hz olur.

Dövr müddəti, bir tam dalga dövrünün yaratılması üçün tələb olan zamanı ifadə edir və T simvolu ilə işarə olunur.

Tezlik dövr müddətinə (T) ters orantılıdır.

(18) $\begin{equation*} F \propto \frac{1}{T} \end{equation*}$

Dalğanın uzunluğu

Dalğanın uzunluğu ardıcıl uyğun nöqtələr (iki qonşu zirvə və ya sıfır keçidi) arasındakı məsafəni ifadə edir.

Sinusoidal dalğalar üçün sürət və tezlik arasındakı nisbət kimi təyin edilir.

(19) $\begin{equation*} \lambda = \frac{v}{f} \end{equation*}$

Kapasitansiya

Kondensator, qəbul edilən voltaj zamanı elektrik sahasında elektrik enerjisi saxlayır. Kondensatorların elektrik şəbəkələrdəki təsiri kapasitansiyaya bilinir.

Kondensatora qəbul edilən elektrik yükü (Q) kondensatorun üzərində yarandıqda voltajla müxtəlif olaraq orantılıdır.

$Q \propto V$

$Q = CV$

(20) $\begin{equation*} C = \frac{Q}{V} \end{equation*}$

Kapasitansiya iki plit arasında məsafəyə (d), plit sahəsinə (A) və dielektrik materialın penetrasiyasına bağlıdır.

(21) $\begin{equation*} C = \frac{\epsilon A}{d} \end{equation*}$

Endüktor

Bir endüktor elektrik akımı onun içinden geçtiğinde manyetik alan şeklinde elektrik enerjisi depolar. Bazen, endüktör bobin, reaktör veya sıkıştırıcı olarak da bilinir.

Endüktansın birimi henry (H) dir.

Endüktans, manyetik akı bağlantısı (фB) ile endüktörün içinden geçen akım (I) arasındaki oranla tanımlanır.

(22) $\begin{equation*} L = \frac{\phi_B}{I} \end{equation*}$

Elektrik Şarjı

Elektrik şarji maddenin fiziksel bir özelliğidir. Herhangi bir madde elektromanyetik alanda yerleştirildiğinde, bir kuvvet deneyimler.

Elektrik şarjları pozitif (proton) ve negatif (elektron) olabilir, koulomb cinsinden ölçülür ve Q ile gösterilir.

Bir koulomb, bir saniyede aktarılan şarj miktarı olarak tanımlanır.

(23) $\begin{equation*} Q = IT \end{equation*}$

Elektrik sahəsi

Elektrik sahəsi, elektrik yüklü obyektin etrafındakı sahədir və burada hər hansı bir digər elektrik yüklü obyekt qüvvə təsirini hiss edəcəkdir.

Elektrik sahəsi, elektrik sahə intensivliyi və ya elektrik sahə qüvvəsi kimi də tanınır və E ilə işarə olunur.

Elektrik sahəsi, test yükü başına düşən elektrik qüvvənin nisbəti kimi tərif olunur.

(24)
$\begin{equation*} E = \frac{F}{Q} \end{equation*}$

Paralel plit kapasitoru üçün, iki plit arasındakı voltaj fərqini, test yükü Q-nun müsbət plittən mənfi plitə doğru yerini dəyişdirmək üçün edilən iş kimi ifadə edirlər.

$V = \frac{Work done}{charge} = \frac{Fd}{Q} = Ed$

(25) $\begin{equation*} E = \frac{V}{d} \end{equation*}$

Elektrik Kuvveti

Zararlı bir nesnenin başqa bir yüklenmiş nesnenin elektrik sahasına girdiyi zaman, Koulonun qanunu əsasında bir kuvvet təsir edir.

Coulomb’s Law.png

Yuxarıda göstərilən şəkildən göründüyü kimi, müsbət yüklü bir nesne fəzada yerləşdirilib. Əgər hər iki nesnənin eyni qutbu varsa, nesnələr bir-birindən uzaklaşır. Əgər hər iki nesnənin fərqli qutbları varsa, nesnələr bir-birini çəkir.

Koulonun qanuna görə,

(26) $\begin{equation*} F = \frac{Q_1 Q_2}{4 \pi \epsilon_0 d^2 } \end{equation*}$

Kulonun qanunu əsasında, elektrik sahəsinin tənliyi;

$E = \frac{F}{Q} = \frac{kQq}{Qd^2}$

(27) $\begin{equation*} E = \frac{kq}{d^2} \end{equation*}$

Elektrik aksesuarı

Gauss teoremi əsasında, elektrik aksesuarının tənliyi;

(28) $\begin{equation*} \phi = \frac{Q}{\epsilon_0} \end{equation*}$

DC Machine

Geriyə EMF

(29) $\begin{equation*} E_b = \frac{P \phi NZ}{60A} \end{equation*}$

DC maşının zərərləri

Mis qazancı

Mis qazancı, spiral lərən keçən elektrik akımı nəticəsində baş verir. Mis qazancı, spiral lərən keçən akımın kvadratına mütənasibdir və I²R və ya ohmik qazanc kimi də tanınır.

Armatür mis qazancı: $I_a^2 R_a$

Paralel sahədə məsənə vərilməsi: $I_{sh}^2 R_{sh}$

Seri sahədə məsənə vərilməsi: $I_{se}^2 R_{se}$

İnterpol məsənə vərilməsi: $I_a^2 R_i$

Fırça toxunma vərilməsi: $I_a^2 R_b$

Histerizm Vərilməsi

Histerizm vərilməsi, armatur nüvəsinin maqnitizmi tərsinə çevrilməsi səbəbindən baş verir.

(30) $\begin{equation*} P_h = \eta B_{max}^1.6 f V \end{equation*}$

Burulma Dəhliz Vərilməsi

Eddy current flowdan meydana gelen enerji kaybı eddy current loss adı verilir.

(31) $\begin{equation*} P_e = K B_{max}^2 f^2 t^2 V \end{equation*}$

Transformer

EMF Equation

(32) $\begin{equation*} E = 4.44 \phi_m f T \end{equation*}$

Turns Ratio

(33) $\begin{equation*} \frac{E_1}{E_2} = \frac{T_1}{T_2} = \frac{V_1}{V_2} = \frac{I_2}{I_1} = a \end{equation*}$

Geriləmə Nizamlaması

(34) $\begin{equation*} V.R. = \frac{E_2 - V_2}{V_2} \end{equation*}$

İndüksiyon Motoru

Sinxron Sürət

(35) $\begin{equation*} N_s = \frac{120f}{P} \end{equation*}$

Momentum Tənliyi

Yaradılan Momentum

(36) $\begin{equation*} T_d = \frac{k s E_{20}^2 R_2}{R_2^2 + s^2 X_{20}^2} \end{equation*}$

Vərəq Torque

(37) $\begin{equation*} T_{sh} = \frac{3 E_{20}^2 R_2}{2 \pi n_s (R_2^2 + X_{20}^2) } \end{equation*}$

Bərpa EMF

(38) $\begin{equation*} E_1 = 4.44 k_{w1} f_1 \phi T_1 \end{equation*}$

(39) $\begin{equation*} E_2 = 4.44 k_{w2} f_1 \phi T_2 \end{equation*}$

Burada,

Kw1, Kw2 = Stator və rotorun sarımlarının faktorları, növbəti olaraq

T1, T2 = Stator və rotorun sarımlarında olan sarım sayıları

Mənbə: Electrical4u.

Beyan: Orijinalə hürmet edin, paylaşılmağa layiq yaxşı məqalələrdir, əgər hüquqları pozulmuşsa lütfən silmək üçün əlaqə saxlayın.