Formoli tal-Inġinierija Elettrika (l-Equazzjonijiet Aktar Importanti)

Electrical4u

Camp: Elektriku Bażiku

China

Formuli għal Inġinierija Elettrika

L-inġinierija elettrika hija rami li jaffara l-istudju, id-dizajn, u l-implementazzjoni ta' varjet d'instrumenti elettriki magħżula fil-ħajja tal-kull għal ġdid.

Tinkludi tema wiesgħa bħal is-sistemi tal-enerġija, il-makini elettrika, l-elettronika tal-enerġija, is-silġ tas-sistema, it-treatament tas-sigali, it-telekomunikazzjoni, is-sistemi tal-kontroll, l-intelligenza artifiċjali, u aktar.

Dan ir-rami tal-inġinierija huwa full bi formuli u konċetti (leggi) li jintużaw fis-soluzzjonijiet ta' ċirkwiti u l-implementazzjoni ta' varjet d'instrumenti biex jiżgħulu l-ħajja tal-bniedem iktar manegġabbli.

Il-formoli bażiċi komuni li jintużaw fi varjet soggġett tal-inġinierija elettrika huma elenka hawn taħt.

Voltàġġ

Il-voltàġġ huwa definit bħala t-tferġa elettrika potenzjali per unità ta' karika bejn żewġ punti fil-kamp elettriku. L-unità tal-voltàġġ hi Volt (V).

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

Milli equazzjoni fuq, l-unità tal-voltàġġ hi $\frac{joule}{coulomb}$

Kurrent

Il-flus tal-enerġija elektrika huwa definit bħala flus ta' partikoli karrikati (elektronji u jonji) li jilgħu fil-kunduttur. Huwa definit wkoll bħala l-għalq tal-flus tal-karriġa elektrika fil-mezz kunduttiv relattivament għall-ħin.

L-unità tal-flus tal-enerġija elektrika hi l-ampere (A). U l-flus tal-enerġija elektrika jindika matematikament bl-isimbol ‘I’ jew ‘i’.

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

Ir-resistenza

Ir-resistenza jew ir-resistenza elektrika timmaqsam il-kontra għal flus tal-enerġija fil-kartell elektriku. Ir-resistenza tmissura fil-ohms (Ω).

Ir-resistenza ta' quddiem materjal kunduttiv hi direttament proporzjonali għall-lunghezz tal-materjal, u inversament proporzjonali għall-area tal-kunduttur.

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

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

Fejn, $\rho$ = kostanti tal-proporzionalità (resistività speċifiċa tal-material konduċtiv)

Skond il-liġi ta' Ohm;

$V \propto I$

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

Fejn, R = Reżistanza tal-konduċtur (Ω)

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

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

Il-Potenza Elettrika

Il-potenza hija l-affluenza ta’ enerġija forniża jew konsumata minn element elettriku rispettivament mal-ħin.

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

Għas-Sistema DC

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

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

Għas-Sistema ta' Faża Waħda

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

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

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

Għas-sistema tri-fażi

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

Fattur Kurrenti

Il-fattur kurrenti huwa terminu ħafif importanti fl-każ tas-sistema AC. Huwa definit bħala rapport bejn il-potenza effettiva assorbita mill-carikkatur u l-potenza apparenti li tagħmel it-trod.

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

Id-dimensjoni tal-fattur kurrenti hija numru qas li jikbrux fit-tqasim magħluq ta' -1 sa 1. Meta t-carikkatur tkun resistiva, il-fattur kurrenti huwa qrib għal 1, u meta t-carikkatur tkun reattiva, il-fattur kurrenti huwa qrib għal -1.

Frekwenza

Il-frekwenza hi definita bħala l-innumar tas-sikli f’wahda ta’ ħin. Ttellaqha f u misurata fl-Hertz (Hz). Hena Hertz huwa l-istess għal siklu wieħed fi sekonda.

Ġenerali, il-frekwenza tkun 50 Hz jew 60 Hz.

Il-perjodu huwa definit bħala l-ħin li jiżbrigh biex jipprodusa siklu komplet, indikat bl-T.

Il-frekwenza hi proporzjonali inversament mal-perjodu (T).

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

Lunghezza tal-onda

Il-lunghezza tal-onda hi definita bħala l-distanza bejn punti korrispondenti konsikutivi ( żewġ kresti aġġenst, jew zero crossing).

Hi definita bħala rapport tal-veloċità u frekwenza għal ondj sinusoidali.

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

Kapacità

Il-kondensatur jistokkja l-enerġija elektrika f'kamp elektromagnetiku meta tħallat votaġġ. L-effett tal-kondensatur fiċ-ċirkwiti elektrika huwa magħruf bħal kapacità.

Il-każ ta' kawd elektriċi Q li jiġi aċċumulat fil-kondensatur huwa direttament proporzjonali mal-votaġġ li sejjaħ flimkien il-kondensatur.

$Q \propto V$

$Q = CV$

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

Il-kapacità tiddipendi mill-distanza bejn it-tliet (d), l-area tal-pjan (A), u l-permittività tal-materjal dielettriku.

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

Induktor

Il-induktor jgħodd l-enerġija elektrika fforma ta' kamp magneżju meta tiftaħ il-kurrent elektriku filwaqtu. Mara u nofs, l-induktor jgħid ukoll coil, reactor, jew chokes.

L-unità tal-induttanza hija l-henri (H).

Tal-induttanza tdefinixxilhom rapport bejn il-linkaġġ tal-flux magneżju (фB), u l-kurrent li jiżlu fil-induktor (I).

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

Carica Elettrika

Il-carica elettrika hi propjetà fiżika tal-materja. Meta quddiem materja tiġi posta f'kamp elettromagnetiku, tifla għall-forza.

Il-carigi elettriki jistgħu ikunu pożitivi (proton) u negativi (elektron), misurati fl-kulumb u indikati b'Q.

Il-kulumb huwa definit bħala quantità ta' cariga trasferita f'sekonda waħda.

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

Kamp elettriku

Il-kamp elettriku huwa spazju ħalih xorġ tal-oggetti elettrikament karriġa fejn oggetti oħra elettrikament karriġa jiżgħu forza.

Il-kamp elettriku jgħadi wkoll intensità tal-kamp elettriku jew forza tal-kamp elettriku, indikata b'E.

Il-kamp elettriku jdefinixxi kif rapport tal-forza elettrika għal kariga test.

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

Għal kapasituri ta' pjaniet paralleli, id-differenza fil-volttagġ bejn it-tnejn ta' pjanijiet tinqasam bħala xogħol miftuh fuq kariga test Q biex timove mill-pjana pozzittiva għall-pjana negattiva.

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

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

Forza Elettrika

Meta tħaddit ħal mill-ġism magħmul, jidher forza skont il-liġi ta' Coulomb.

Coulomb’s Law.png

Bħal ma jidher fil-diagram, ġism magħmul positivament huwa posta fi spazju. Jekk l-objetti jinkludu l-istess polarità, l-objetti jiġu miftuħa. U jekk l-objetti jinkludu polarità differenti, l-objetti jiġu mattratti.

Skont il-liġi ta' Coulomb,

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

Skont il-liġi ta' Coulomb, l-iżjum tal-kamp elettriku huwa;

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

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

Il-fluss elettriku

Skont il-liġi ta' Gauss, l-iżjum tal-fluss elettriku huwa;

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

Makina DC

EMF għal lura

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

Ħsara fil-makina DC

Ħsara tal-kupru

Il-ħsara tal-kupru toħroġ minħabba t-tixtri tal-kurrent fl-avvolgimenti. Il-ħsara tal-kupru hi direttament proporzjonali mal-misquar tas-silġ tal-kurrent li jixtri fl-avvolgiment, u hija ukoll magħrufa bħala ħsara I2R jew ohmika.

Ħsara tal-kupru tal-armature: $I_a^2 R_a$

Ħassar tal-ram tal-komponenti ta' shunt: $I_{sh}^2 R_{sh}$

Ħassar tal-ram tal-komponenti tas-silġ: $I_{se}^2 R_{se}$

Ħassar tal-ram fil-interpole: $I_a^2 R_i$

Ħassar tal-kontatt tal-brusċ: $I_a^2 R_b$

Ħassar tal-histerisi

Il-ħassar tal-histerisi jiġi minn l-inversion tal-magnetism tal-qalb tal-armature.

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

Ħassar tal-korrenti eddy

Il-pird tal-enerġija li jiġi minn flus ta' vortekk jgħidlu pird tal-vortekk.

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

Transformer

Equazzjoni tal-EMF

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

Rapport tal-ġiri

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

Regolazzjoni tal-Voltàġġ

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

Motor Induttiv

Velocità Sinchrona

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

Equazzjoni tal-Torċ

Torċ Mibnija

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

Moments tal-Assoċ

(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 tal-Avjazzjoni

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

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

Fejn,

Kw1, Kw2 = Fattur tal-mitlaq jew tar-rotor rispettivament

T1, T2 = Numru ta' voltgiri fil-mitlaq jew tar-rotor

Sors: Electrical4u.

Dikjarazzjoni: Respektu l-orijinal, artikoli ġodda huma digni ta' kondividere, jekk hemm infrinġment jekk jogħġbok kontattja biex tinsella.