Formûlên Mühendisî Elektrik (Hesabdarên Yê Piştgirîn)

Electrical4u

qalab: بەشی بنەڕەتی برق

China

Formulas For Electrical Engineering

Elektrik mühendisliği, günlük hayatta kullanılan çeşitli elektrik ekipmanlarının çalışmasını, tasarımını ve uygulamasını ele alan bir dalıdır.

Bu, güç sistemleri, elektrik makinaları, güç elektronikleri, bilgisayar bilimi, sinyal işleme, telekomünikasyon, kontrol sistemi, yapay zeka ve daha birçok konuyu kapsar.

Bu mühendislik dalı, devrelerin çözülmesi ve farklı ekipmanların uygulanması gibi birçok alanda kullanılan formüller ve kavramlar (kanunlar) ile doludur, bu da insan hayatını daha kolay hale getirir.

Aşağıda, çeşitli elektrik mühendisliği konularında yaygın olarak kullanılan temel formüller listelenmiştir.

Voltage

Gerilim, elektrik alanındaki iki nokta arasındaki birim yük başına elektrik potansiyel farkı olarak tanımlanır. Gerilimin birimi Volt (V) tür.

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

Yukarıdaki denklemle, gerilimin birimi $\frac{joule}{coulomb}$

Akım

Dîrok bingehîn dîtin dike navbera pêkanên bicî (elektron û îon) da ku ji bo sîpana birikeve çavkane. Dîrok bingehîn jî dike reng a dîtin dike navbera deman de.

Yekîna dîrok bingehîn amper (A) e. Dîrok bingehîn matematîkî bi simge 'I' an 'i' nîşan didin.

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

Pêşûv

Pêşûv an pêşûv elektrîkî dike pêşveriya li ser derketina dîrok bingehîn di berîna cihanî elektrîkî. Pêşûv bi ohm (Ω) mîne.

Pêşûv yekîna hilberdar direkî ye bi dilindayî ya material, û vekirî ye bi ragihandîya sîpana.

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

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

Kûr, $\rho$ = pêşkên proporsiyonî (rezistansya an rezistiviteyê materialê şevikbaz)

Pêwista qanûna Ohm;

$V \propto I$

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

Kûr, R = Rezistanza şevikbaz (Ω)

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

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

Electric Power

Nirxa wek û derbasên energî yên bi ser dem hatin têkerandin yê elektirikî.

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

Ji bo Sisteman DC

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

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

Yek Fazê Sîstemê Ji Bo

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

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

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

Ji bo Sisteman sê-sêtên

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

Kuwa Factor

Kuwa factor yek dema bikarî ye di daweyê AC de. Diha hatîne ku her tiştên guherandina kargaran ên bi kuwa nîşan bûn û kuwa nîşan bûn di cihê de.

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

Dema kuwa factor ya dest pêkhatî ye di navbera -1 û 1. Heke kuwa reyistîv be, kuwa factor yekê têr e ve 1 û heke kuwa reyaktîv be, kuwa factor yekê têr e ve -1.

Birra

Birra, bir birim zamanda döngü sayısını ifade eder. f ile gösterilir ve Hertz (Hz) cinsinden ölçülür. Bir hertz, saniyede bir döngüye eşittir.

Genel olarak, frekans 50 Hz veya 60 Hz'dır.

Periyot, bir tam dalga formu döngüsünü oluşturmak için gereken zaman olarak tanımlanır ve T ile gösterilir.

Frekans, periyodun (T) ters orantılıdır.

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

Dalgaboyu

Dalgaboyu, ardışık karşılıklı noktalar arasındaki mesafe olarak tanımlanır (iki komşu zirve veya sıfır geçiş).

Sinüzoidal dalgalar için hız ve frekansın oranı olarak tanımlanır.

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

Kapasîte

Kapasîter ji dêrakeyên elektrîk da vekirina taybetmendiyeyên elektrîk derbas dike. Effecktî kapasîteran li ser çavkanên elektrîkê hatî ye ku wek kapasîte anjîn.

Bara Q ên di kapasîter de berceribûn te amûra têr bi voltyajê ku di nav kapasîter de çêkiribûye.

$Q \propto V$

$Q = CV$

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

Kapasîte li gor distansyay di nav divêr plakan (d), ragihyê plakan (A), û permittivityê materialê dielektrîk ên depinde dike.

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

Induktor

Yan induktor elektrik enerjî dengê bir meydanên mîzanî de tarke da ku elektrik cûrê di navbera wê re hewce bike. Yekja, induktor da jî wekî spîral, reaktor, an bîstîn dikane.

Înduktans ûnîteya li henry (H) e.

Înduktans bi nîşanbûna rêtayê ya meydanên mîzanî (фB), û cûrê di navbera induktora (I).

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

Birrê Elektrîkî

Birrê elektrîkî yek sifet fizîkî ya madda e. Heke her çi madda di meydanên elektromîzanî de be, werger heke hate têne.

Birrên elektrîkî dikarin pozîtif (proton) û negatif (electron) be, bi koulon pîvand in û wek Q hatine nîşan kirin.

Yek koulon wekî miqdara birrê elektrîkî û tevahî yên biha derbas bike.

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

Dara Elektrîk

Dara elektrîk yek sath û ya xwêşkirî e ku ji roja objektiyan bi barkirin barkirî re çavkaniya din derbasdar in di ku har objekti bi barkirin barkirî re li sera wê sathê dergire bibe.

Dara elektrîk jî wek intensivîta dara elektrîk û nisbetî da dikare hatî neqîn û bi E name kirin.

Dara elektrîk wek nisbetî ya guwa hêza elektrîk per barkirina testî tayyin dibêje.

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

Ji bo kapasitor ê paralelplate, duvra gerê di navbera du plate de bi karîna kirda li ser barkirina testî Q bikaranîn ji plateya positive hatiye bike plateya negative.

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

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

Derewa Elektrîk

Hêza yek objeyên bi bar daxwazand ên di hêza elektrîk deyên din objeyên din bi bar, divê derewa birêve bike bêtirê Coulomb.

Coulomb’s Law.png

Wêke li ser wêneyên lêgerandin, objeya bi barê pozîtif di cihan de nusiyayê. Heke du objeyan bi polarya wan reyên, objeyan ji wan reyên ve têr bibin. Ê heke objeyan bi polarya wan neyên, objeyan ji wan reyên ve çav bikin.

Bêtirê qanûna Coulomb,

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

Berdasarkan hukum Coulomb, persamaan medan listrik adalah;

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

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

Flux Elektrik

Berdasarkan hukum Gauss, persamaan flux elektrik adalah;

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

DC Machine

Back EMF

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

Losses in DC Machine

Copper loss

The copper losses occur due to current flowing through the windings. The copper loss is directly proportional to the square of current flowing through the winding, and is also known as I2R loss or ohmic loss.

Armature copper loss: $I_a^2 R_a$