ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং সূত্র (সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সমীকরণ)

Electrical4u

ফিল্ড: মৌলিক তড়িৎ

China

ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং এর সূত্র

ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং হল এমন একটি শাখা যা দৈনন্দিন জীবনে ব্যবহৃত বিভিন্ন ইলেকট্রিক্যাল যন্ত্রপাতির অধ্যয়ন, ডিজাইন এবং বাস্তবায়ন সম্পর্কিত।

এটি পাওয়ার সিস্টেম, ইলেকট্রিক্যাল মেশিন, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, কম্পিউটার সায়েন্স, সিগন্যাল প্রসেসিং, টেলিকমিউনিকেশন, নিয়ন্ত্রণ সিস্টেম, আর্টিফিশিয়াল ইন্টেলিজেন্স এবং আরও অনেক বিষয় অন্তর্ভুক্ত করে।

এই প্রকৌশল শাখাটি সার্কিট সমাধান এবং বিভিন্ন যন্ত্রপাতি বাস্তবায়নের জন্য ব্যবহৃত সূত্র এবং ধারণাগুলি (আইন) দিয়ে পূর্ণ।

নিম্নলিখিত তালিকায় বিভিন্ন ইলেকট্রিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং বিষয়গুলিতে ব্যবহৃত সাধারণ সূত্রগুলি দেওয়া হল।

ভোল্টেজ

ভোল্টেজ হল তড়িৎক্ষেত্রের দুটি বিন্দুর মধ্যে একক চার্জের জন্য তড়িচ্চাপের পার্থক্য। ভোল্টেজের একক হল ভোল্ট (V)।

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

উপরের সমীকরণ থেকে ভোল্টেজের একক হল $\frac{joule}{coulomb}$

বিদ্যুৎপ্রবাহ

বিদ্যুৎ প্রবাহকে একটি পরিবাহীতে চার্জযুক্ত কণা (ইলেকট্রন এবং আয়ন) এর প্রবাহ হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। এটি সময়ের সাথে পরিবাহী মাধ্যম দিয়ে বিদ্যুৎ চার্জের প্রবাহের হার হিসাবেও সংজ্ঞায়িত করা হয়।

বিদ্যুৎ প্রবাহের একক আম্পিয়ার (A)। এবং বিদ্যুৎ প্রবাহকে গাণিতিকভাবে 'I' বা 'i' প্রতীক দ্বারা নির্দেশ করা হয়।

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

প্রতিরোধ

প্রতিরোধ বা বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে প্রবাহের প্রতিরোধ পরিমাপ করে। প্রতিরোধ ওহম (Ω) এ পরিমাপ করা হয়।

কোনও পরিবাহী পদার্থের প্রতিরোধ পদার্থের দৈর্ঘ্যের সঙ্গে সরাসরি সমানুপাতিক এবং পরিবাহীর ক্ষেত্রফলের সঙ্গে ব্যস্ত সমানুপাতিক।

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

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

যেখানে, $\rho$ = সমানুপাতিক ধ্রুবক (পরিবাহী পদার্থের বিশেষ রোধ বা রোধকতা)

ওহমের সূত্র অনুযায়ী;

$V \propto I$

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

যেখানে, R = পরিবাহীর রোধ (Ω)

(5) $\begin{equation*} বিদ্যুৎ প্রবাহ I = \frac{V}{R} আম্পিয়ার \end{equation*}$

(6) $\begin{equation*} প্রতিরোধ R = \frac{V}{I} ওহম \end{equation*}$

বিদ্যুৎ শক্তি

শক্তি হল সময়ের সাপেক্ষে একটি বিদ্যুৎ উপাদান দ্বারা প্রদত্ত বা খরচ করা শক্তির হার।

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

ডিসি সিস্টেমের জন্য

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

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

একক ফেজ সিস্টেমের জন্য

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

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

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

তিন পর্যায়ের ব্যবস্থার জন্য

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

পাওয়ার ফ্যাক্টর

AC সিস্টেমের ক্ষেত্রে পাওয়ার ফ্যাক্টর একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পদ। এটি লোড দ্বারা শোষিত কাজের শক্তি এবং সার্কিট দিয়ে প্রবাহিত উপস্থিত শক্তির অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

(17) $\begin{equation*} Power \, Factor Cos\phi= \frac{Active \, Power}{Apparent \, Power} \end{equation*}$

পাওয়ার ফ্যাক্টরের মাত্রা -1 থেকে 1 এর মধ্যে বন্ধ ব্যবধানে একটি অমাত্রিক সংখ্যা। যখন লোডটি রেজিস্টিভ, তখন পাওয়ার ফ্যাক্টর 1-এর কাছাকাছি হয় এবং যখন লোডটি রিঅ্যাক্টিভ, তখন পাওয়ার ফ্যাক্টর -1-এর কাছাকাছি হয়।

ফ্রিকোয়েন্সি

ফ্রিকোয়েন্সি হল একক সময়ের জন্য চক্রের সংখ্যা। এটি f দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয় এবং হার্টজ (Hz) এ পরিমাপ করা হয়। এক হার্টজ হল এক সেকেন্ডে একটি চক্র।

সাধারণত, ফ্রিকোয়েন্সি 50 Hz বা 60 Hz হয়।

সময় পর্যায় হল একটি পূর্ণ ওয়েভফর্ম চক্র উৎপাদন করার জন্য প্রয়োজনীয় সময়, T দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়।

ফ্রিকোয়েন্সি সময় পর্যায় (T) এর বিপরীত সমানুপাতিক।

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

তরঙ্গদৈর্ঘ্য

তরঙ্গদৈর্ঘ্য হল পরপর অবস্থিত সংশ্লিষ্ট বিন্দুগুলির (দুই পরপর শীর্ষ বা শূন্য পার্শ্ব) মধ্যে দূরত্ব।

এটি সাইনোসয়েডাল তরঙ্গের জন্য গতিবেগ এবং ফ্রিকোয়েন্সির অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

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

ধারকত্ব

একটি ক্যাপাসিটর ভোল্টেজ প্রদান করা হলে তাতে বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে। বৈদ্যুতিক পরিপথে ক্যাপাসিটরের প্রভাবকে ধারকত্ব বলা হয়।

ক্যাপাসিটরে সঞ্চিত বৈদ্যুতিক আধান Q ক্যাপাসিটরের দুই প্লেটের মধ্যে উন্নীত ভোল্টেজের সমানুপাতিক।

$Q \propto V$

$Q = CV$

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

ধারকত্ব দুই প্লেটের (d) মধ্যবর্তী দূরত্ব, প্লেটের ক্ষেত্রফল (A), এবং ডাইইলেকট্রিক পদার্থের পারমিটিভিটির উপর নির্ভর করে।

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

ইনডাক্টর

একটি ইনডাক্টর যখন তার মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিন প্রবাহ প্রবাহিত হয়, তখন এটি চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের আকারে বৈদ্যুতিন শক্তি সঞ্চয় করে। কখনও কখনও ইনডাক্টরকে কয়েল, রিঅ্যাক্টর, বা চক নামেও ডাকা হয়।

ইনডাক্টেন্সের একক হেনরি (H)।

ইনডাক্টেন্স হল চৌম্বকীয় ফ্লাক্স লিঙ্কেজ (фB) এবং ইনডাক্টর দিয়ে প্রবাহিত হওয়া প্রবাহ (I) এর অনুপাত দ্বারা সংজ্ঞায়িত।

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

বৈদ্যুতিন চার্জ

বৈদ্যুতিন চার্জ হল পদার্থের একটি পদার্থিক বৈশিষ্ট্য। যখন যেকোনো পদার্থকে একটি তড়িৎচৌম্বকীয় ক্ষেত্রে রাখা হয়, তখন এটি একটি বল অনুভব করবে।

বৈদ্যুতিন চার্জগুলি ধনাত্মক (প্রোটন) এবং ঋণাত্মক (ইলেকট্রন) হতে পারে, যা কুলম্ব এককে মাপা হয় এবং Q দ্বারা প্রকাশ করা হয়।

এক কুলম্ব হল এক সেকেন্ডে স্থানান্তরিত চার্জের পরিমাণ।

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

বিদ্যুৎ ক্ষেত্র

একটি বিদ্যুৎ ক্ষেত্র হল এমন একটি ক্ষেত্র বা স্থান যেখানে যেকোনো অন্য বিদ্যুৎচারিত বস্তু শক্তির প্রভাব অনুভব করবে।

বিদ্যুৎ ক্ষেত্রকে বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের তীব্রতা বা বিদ্যুৎ ক্ষেত্রের শক্তি হিসাবেও জানা যায়, যা E দ্বারা চিহ্নিত করা হয়।

বিদ্যুৎ ক্ষেত্রকে পরীক্ষণ চার্জের প্রতি বিদ্যুৎ শক্তির অনুপাত হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়।

(২৪)
$\begin{equation*} E = \frac{F}{Q} \end{equation*}$

সমান্তরাল প্লেট ক্ষেত্রে, দুই প্লেটের মধ্যে ভোল্টেজ পার্থক্যকে একটি পরীক্ষণ চার্জ Q কে ধনাত্মক প্লেট থেকে ঋণাত্মক প্লেটে স্থানান্তর করার জন্য কৃত কাজ হিসাবে প্রকাশ করা হয়।

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

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

বিদ্যুৎ বল

যখন একটি আধানযুক্ত বস্তু অন্য একটি আধানযুক্ত বস্তুর বিদ্যুৎক্ষেত্রে প্রবেশ করে, তখন সেটি কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী একটি বল অনুভব করে।

Coulomb’s Law.png

উপরের চিত্রে দেখা যাচ্ছে, স্থানে একটি ধনাত্মক আধানযুক্ত বস্তু রাখা হয়েছে। যদি উভয় বস্তুই একই পোলারিটি হয়, তাহলে বস্তুগুলি একে অপরকে ঠেলে দেয়। এবং যদি উভয় বস্তুর পোলারিটি ভিন্ন হয়, তাহলে বস্তুগুলি একে অপরকে আকর্ষণ করে।

কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী,

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

কুলম্বের সূত্র অনুযায়ী, তড়িচ্চালক ক্ষেত্রের সমীকরণ হল;

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

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

তড়িচ্চালক ফ্লাক্স

গাউসের সূত্র অনুযায়ী, তড়িচ্চালক ফ্লাক্সের সমীকরণ হল;

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

ডিসি মেশিন

ব্যাক EMF

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

ডিসি মেশিনের লোকসান

তামা লোকসান

তামা লোকসানগুলি প্রবাহী দ্বারা পাক্তিগুলি দিয়ে প্রবাহ চলার ফলে ঘটে। তামা লোকসান পাক্তি দিয়ে প্রবাহিত হওয়া বিদ্যুৎ এর বর্গের সমানুপাতিক এবং এটি I2R লোকসান বা ওহমিক লোকসান নামেও পরিচিত।

আর্মেচার তামা লোকসান: $I_a^2 R_a$