Электр техника формуласы (Ең маңызды теңдеулер)

Electrical4u

Өріс: Негізгі электротехника

China

Электр техникалық инженерия үшін формулалар

Электр техникалық инженерия - күнделікті өмірде қолданылатын арнайы электр жабдықтарды издену, өндіру және енгізу мен туралы білім.

Бұл тема өте кең диапазондағы тақырыптарды қамтиды: энергетикалық жүйелер, электр машиналары, энергетикалық электроника, компьютерлік наука, сигналды өңдеу, телекоммуникация, басқару жүйелері, жасанды интеллект және солар.

Бұл инженериялық бөлім формула және концепциялар (заңдар) арқылы толтырылған, олар шешімдерді табу және адамзаттың өмірін ыңғайлау үшін әртүрлі жабдықтарды енгізу үшін қолданылады.

Төменде электр техникалық инженерияның арнайы пәндерінде қолданылатын негізгі формулалардың тізімі берілген.

Напряжение

Напряжение - электр магниттік өріс ішіндегі екі нүктеден бір заряд бірлігіне қатысты электр потенциалдық айырмашылық. Напряменің өлшем бірлігі Вольт (В).

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

Жоғарыда берілген теңдеу бойынша, напряменің өлшем бірлігі $\frac{joule}{coulomb}$

Ағым

Электр ток - бұл заттың ішінде қозғалыста болатын заряжаланған частичкалардың (электрондар мен иондар) ағысы. Басқа түрінде айтуға болады, электр ток - уақытқа қатысты заттың ішінде электр зарядының ағыс деңгейі.

Электр токтың өлшем бірлігі - ампер (А). Электр ток математикалық түрде 'I' немесе 'i' символдарымен белгіленеді.

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

Кедергі

Кедергі немесе электр кедергісі - бұл электр схемасындағы токтың қарсылығын өлшейді. Кедергі ом (Ω) бірлігімен өлшенеді.

Барлық қалау материалының кедергісі материалдың ұзындығына пропорционал, ал кондуктордың ауданына кері пропорционал.

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

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

Мұнда, $\rho$ = пропорционалдық тұрақты (электр жолдарының салмағы немесе қарсылықтың резистивтілігі)

Ом заңына қарай;

$V \propto I$

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

Мұнда, R = электр жолының қарсылығы (Ω)

(5) $\begin{equation*} Төмен I = \frac{V}{R} Ампер \end{equation*}$

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

Электр энергиясы

Энергия - бұл электр элементі тағылатын немесе жұмсалатын энергияның уақытқа қатысты қаншалығы.

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

DC жүйесі үшін

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

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

Бір фазалық жүйе үшін

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

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

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

Үш фазалық жүйе үшін

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

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности является очень важным термином в случае AC системы. Он определяется как отношение активной мощности, поглощаемой нагрузкой, к полной мощности, протекающей через цепь.

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

Значение коэффициента мощности находится в закрытом интервале от -1 до 1. Когда нагрузка резистивная, коэффициент мощности близок к 1, а когда нагрузка реактивная, коэффициент мощности близок к -1.

Тақырып

Денеңізде бір нәтижелі циклдің санын анықтау үшін френвенция қолданылады. Оны f деп белгілейді және Герц (Hz) арқылы өлшенеді. Бір герц - бұл секунда сайын бір цикл.

Жалпы түрде, френвенция 50 Hz немесе 60 Hz болады.

Уақыт периоды - бұл толық толқын формасын құрастыру үшін қажет болатын уақыт, оны T деп белгілейді.

Френвенция уақыт периодына (T) кері пропорционалды.

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

Толқын ұзындығы

Толқын ұзындығы - бұл ескертулік нүктелер (екі жазықтық деңгейлері немесе нөлге қатысты нүктелер) арасындагы арақашықтық.

Ол синусоидалық толқындар үшін жылдамдық пен френвенцияның қатынасы ретінде анықталады.

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

Капацитет

Конденсатор жинады электр энергиясын электр талағында, көбейткішке напряжение берілгенде. Конденсаторлардың электр схемаларындағы әсері капацитет деп аталады.

Конденсаторда накопилетін электр заряды Q конденсатордың бірінші және екінші пластины арасындагы напряжениеге пропорционалды.

$Q \propto V$

$Q = CV$

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

Капацитет пластиналардың арасындагы арақашықтық (d), пластинаның ауданы (A) және диэлектрикалық материалдың проництілігіне байланысты болады.

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

Индуктор

Индуктор — құрылғы, электр ток өткенде магниттық айналу формасында электр энергиясын сақтайды. Индуктор кейде катушка, реактор немесе чокер деп те аталады.

Индуктивтің өлшем бірлігі — генри (Г).

Индуктивтің анықтамасы — магниттық потенциалдың (фB) және индуктор арқылы өткен ток (I) нисбатымен болады.

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

Электр заряд

Электр заряд — заттың физикалық қасиеті. Егер қандай да бір зат электромагниттік аймақта орналастырылса, ол күшке тап болады.

Электр зарядтары оң (протон) және теріс (электрон) болуы мүмкін, олар кулоңда өлшенеді және Q белгіленеді.

Бір кулоң — бір секундта өткен зарядтың шамасы ретінде анықталады.

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

Электрик талақы

Электрик талақы - бұл электр зарядталған нысанның айналасындағы аймақ, осы аймақтағы басқа электр зарядталған нысандар күшке тағынады.

Электрик талақының басқа атаулары - электрик талақы интенсивтігі немесе электрик талақы күші, ол E деп белгіленеді.

Электрик талақы - бұл тест зарядына қатысты электр күшінің қатынасы ретінде анықталады.

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

Параллель тәрізді конденсатор үшін, екі тәрізді арасындағы напряжение айырымды Q тест зарядын позитивді тәрізден теріс тәрізге жылжыту үшін істеген жұмыс арқылы біріктіріледі.

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

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

Электр күші

Егер зарядалы объект басқа зарядалы объекттің электрлық аймағына кірсе, ол Кулон заңына сәйкес күш тәсіл етеді.

Coulomb’s Law.png

Жоғарыда көрсетілген суретте, оң зарядты объект космоста орналастырылған. Егер екеуі де объекттердің полярлығы бірдей болса, объекттер бір-бірін шығаратын. Егер объекттердің полярлығы әртүрлі болса, объекттер бір-бірін тартатын.

Кулон заңына сәйкес,

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

Кулондың заңына сәйкес, электр талауының теңдеуі мынадай;

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

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

Электрден өткен ағым

Гаусстың заңына сәйкес, электр ағымының теңдеуі мынадай;

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

DC Machine

Қайтарылған EMF

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

DC машинасындагы жоюлар

Мыс жоюлары

Мыс жоюлары намыстың айналмаға өткенінен пайда болады. Мыс жоюлары намыстың айналмаға өткен көлеміне пропорционал, сол бұл I2R немесе омик жоюлар деп те аталады.

Айналма мыс жоюлары: $I_a^2 R_a$

Параллельдік магниттық тартының мүмкіндігі: $I_{sh}^2 R_{sh}$

Сериялық магниттық тартының мүмкіндігі: $I_{se}^2 R_{se}$

Аралық полюс бойынша мүмкіндік: $I_a^2 R_i$

Брүштің контакттық мүмкіндігі: $I_a^2 R_b$

Магниттік гистерезис жоғалтуы

Магниттік гистерезис жоғалтуы арматурының магниттік қайта ұстануына байланысты пайда болады.

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

Вихревые токтардың жоғалтуы

Тұрақты токтың ағып өткенінен пайда болатын энергия жоюына едди токтың жоюы деп аталады.

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

Трансформатор

ЭДС теңдеуі

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

Күрделілік қатынасы

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

Напряжениетік регулировка

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

Индукциялық электр моторы

Синхрондық жылдамдық

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

Момент теңдеуі

Жасалған момент

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

Валдың моменті

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

Катушканың ЭДС

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

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

Мұнда,

Kw1, Kw2 = Статордың және ротордың сарылыс коэффициенттері

T1, T2 = Статордың және ротордың обмоткаларының виткілерінің саны

Басқару: Electrical4u.

Ескерту: Оригиналға сүйеніңіз, жақсы мақалалар бөлісу артықтары, егер автордық құқықтарына қатысты ерекшелеу болса, басып тарту үшін хабарласыңыз.