Pormula sa Inhenyeriya sa Kuryente (Pinaka Importante nga Ekwasyon)

Electrical4u

Larangan: Basic Electrical Basikong Elektikal

China

Pormula sa Inhinyeriya sa Elektrisidad

Ang inhinyeriya sa elektrisidad mao ang sanga nga nanguna sa pagtuon, pagdisenyo, ug pag-implementar sa pipila ka mga pananglitan sa elektrisidad nga gigamit sa adlaw-adlaw nga kinabuhi.

Ini naglakip sa daghang mga paksa sama sa; sistema sa kuryente, makina sa elektrisidad, elektronika sa kuryente, siyensya sa kompyuter, pagproseso sa signal, telekomunikasyon, sistema sa kontrol, artificial intelligence, ug uban pa.

Kini nga sanga sa inhinyeriya adunay daghang pormula ug konsepto (batas) nga gigamit sa pipila ka aspeto sama sa pag-solve sa mga circuit ug pag-implementar sa pipila ka mga pananglitan aron mas maayo ang kinabuhi sa tawo.

Ang basic nga pormula nga kasagaran gigamit sa pipila ka mga paksa sa inhinyeriya sa elektrisidad nakalista sa ubos.

Voltage

Ang voltage mao ang potensyal nga pagkakaiba sa elektrisidad per unit charge tali sa duha ka puntos sa electric field. Ang unit sa voltage mao ang Volt (V).

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

Gikan sa ubos nga ekwasyon, ang unit sa voltage mao ang $\frac{joule}{coulomb}$

Current

Ang elektrisidad nga agas gitakda isip usa ka pag-agos sa mga partikulo nga giladen (electrons ug ions) nga nag-agos pinaagi sa usa ka conductor. Gitakdan usab kini isip ang rate sa pag-agos sa elektrisidad nga carga pinaagi sa usa ka medium nga magagamit konsernado sa panahon.

Ang yunit sa elektrisidad nga agas mao ang ampere (A). Ang elektrisidad nga agas adunay matematikal nga simbolo nga ‘I’ o ‘i’.

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

Resistance

Ang resistance o electrical resistance midaug sa pag-agos sa agas sa usa ka elektrisidad nga circuit. Ang resistance gigamit sa ohms (Ω).

Ang resistance sa bisan unsang material nga magagamit direktang proportional sa haba sa material, ug inversely proportional sa area sa conductor.

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

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

Asa, $\rho$ = konstante proporsyonalidad (espesipikong resistensya o resistibidad sa materyal nga naglilisod)

Sumala sa batas ni Ohm;

$V \propto I$

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

Asa, R = Resistensya sa konduktor (Ω)

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

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

Elektrisidad nga Poder

Ang poder mao ang tasa sa enerhiya nga gipasabot o gikunsumo sa elemento sa elektrisidad labi na ang panahon.

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

Alang sa Sistema sa DC

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

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

Para sa Single-phase System

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

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

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

Para sa Three-phase system

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

Factor sa Poder

Ang factor sa poder usa ka napaka importante nga termino sa sistema sa AC. Gitakda kini isip ang ratio sa aktwal nga poder nga gi-absorb sa load sa aparente nga poder nga nagsugyot pinaagi sa circuit.

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

Ang dimensyon sa factor sa poder wala'y numero nga adunay interval nga -1 hangtod 1. Kon ang load resistive, ang factor sa poder duol sa 1 ug kon reactive, ang factor sa poder duol sa -1.

Frekuwensi

Ang frekuwensi gidefini isip ang numero sa mga siklo sa bawat yunit nga oras. Gitandaan kini isip f ug gisukol sa Hertz (Hz). Usa ka hertz sama sa usa ka siklo sa bawat segundo.

Kadaghanan, ang frekuwensi mao ang 50 Hz o 60 Hz.

Ang panahon nga gikinahanglan aron magbuhat og usa ka kompleto nga siklo sa waveform, gidefini kini isip T.

Ang frekuwensi inversely proportional sa panahon (T).

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

Bahin sa Panahon

Ang wavelength gidefini isip ang distansya tali sa duha ka magkasunod nga puntos (duha ka adjacent nga crests, o zero crossing).

Gidefini kini isip ang ratio sa velocity ug frequency para sa sinusoidal waves.

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

Kapasidad

Ang kapasidor naglalagay ng enerhiya elektriko sa isang elektrikong field kapag binigyan ito ng boltya. Ang epekto ng mga kapasidor sa mga circuit elektriko ang tinatawag na kapasidad.

Ang electric charge Q na nakalagay sa kapasidor ay direktang proporsyonal sa boltya na nabuo sa kapasidor.

$Q \propto V$

$Q = CV$

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

Ang kapasidad ay depende sa layo sa pagitan ng dalawang plato (d), sukat ng plato (A), at permisibidad ng dielectric material.

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

Indaktor

An indaktor nagastore og elektrikong energia sa formahan sa magnetic field kung ang elektriko nga kuryente mokarga sa kini. Sa bisan asa ka panahon, ang indaktor usab gitawag og coil, reactor, o chokes.

Ang unit sa inductance mao ang henry (H).

Ang inductance gidefine pinaagi sa ratio sa magnetic flux linkage (фB), ug ang kuryente nga mopasa sa indaktor (I).

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

Elektrikong Kargamento

Ang elektrikong kargamento mao ang pisikal nga katangian sa materyal. Kon anaa na ang materyal sa electromagnetic field, mosensya kini og puwersa.

Ang elektrikong kargamento mahimong positibo (proton) ug negatibo (electron), gigamit ang coulomb isip sukol ug gisumala isip Q.

Usa ka coulomb gidefine isip ang damo sa kargamento nga natransfer sa usa ka segundo.

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

Pangisipan nga Elektriko

Ang isipan nga elektriko mao ang espasyo o lugar sa palibot sa usa ka butang nga may elektrikong carga diin ang uban pang mga butang nga may elektrikong carga mogawas og pwersa.

Ang isipan nga elektriko usab gitawag og intensidad sa isipan nga elektriko o lakas sa isipan nga elektriko, gisimboloan kini isip E.

Ang isipan nga elektriko gidefiner isip ratio sa pwersa nga elektriko sa test charge.

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

Alang sa parallel plate capacitor, ang pagkakaiba sa voltagi tali sa duha ka plato gipahayag isip trabaho nga gibuhat sa usa ka test charge Q aron mobalhin gikan sa positibong plato hangtod sa negatibong plato.

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

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

Kusog nga Elektriko

Kung ang usa ka object nga may karga makasulob sa elektrikong field sa uban pang object nga may karga, ma-experience niya ang kusog batasan sa Ley ni Coulomb.

Coulomb’s Law.png

Gisipon sa itaas nga figure, gipangitlog ang usa ka object nga positibong gikarga sa espasyo. Kung parehas ang polaridad sa duha ka mga object, mag-repel sila. Kung dili parehas ang ilang polaridad, mag-attract sila.

Batasan sa Ley ni Coulomb,

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

Sumala sa batas ni Coulomb, ang ekuwasyon sa elektrikong field ay;

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

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

Elektrikong flux

Sumala sa batas ni Gauss, ang ekuwasyon sa elektrikong flux ay;

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

Makinang DC

Back EMF

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

Pagkawas sa Makinang DC

Pagkawas sa Copper

Ang pagkawas sa copper nagsugyot tungod sa kuryente nga nagpuyo pinaagi sa mga winding. Ang pagkawas sa copper direktang proporsyonado sa kwadrado sa kuryente nga nagpuyo pinaagi sa winding, ug usab gitawag og I2R loss o ohmic loss.

Armature copper loss: $I_a^2 R_a$

Pagkawas sa kable sa paralelo: $I_{sh}^2 R_{sh}$

Pagkawas sa kable sa sunod-sunod: $I_{se}^2 R_{se}$

Pagkawas sa kable sa inter-pole: $I_a^2 R_i$

Pagkawas sa kontak sa brush: $I_a^2 R_b$

Pagkawas sa Hysteresis

Ang pagkawas sa hysteresis nangyayari tungkol sa pagbaligtad ng magnetismo sa armature core.

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

Pagkawas sa Eddy Current

Ang pagkawala sa kuryente nga nangyari tungod sa pagtumbo sa eddy current gitawag og eddy current loss.

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

Transformer

Equation sa EMF

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

Turns Ratio

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

Pang regulador sa voltedje

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

Motor Induksyon

Panahon nga Synchronous

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

Equation sa Torque

Gin-develop nga Torque

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

Torque sa Shaft

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

EMF sa Winding

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

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

Kung diin,

Kw1, Kw2 = Ang winding factor sa stator ug rotor, kauban

T1, T2 = Ang numero sa mga turns sa stator ug rotor winding

Source: Electrical4u.

Pahayag: Respetar ang orihinal, maayo nga mga artikulo ang dapat ishare, kon mayro kang paglabag sa copyright mangayo og pag-delete.