فرمولې مهندسی برق (معادلات مهمترین)

Electrical4u

فیلد: د اساسي برقو د خواصو

China

فرمولونه براي مهندسی برق

مهندسی برق د تحقیق، طراحی او پلانونو اجرای مختلف لرونکي که د روزمره زندګې کارول کیږي داسې شاخه دی.

دا د پوهنېوې وسیع مجموعه شامل دی، دا د سیستمونه، ماشینونه، الکترونيک قدرت، علوم کمپیوټر، پروسس کول سیگنالونه، مخابرات، کنټرول سیستمونه، هوش مصنوعي او نور موضوعات شامل دی.

دا مهندسۍ د فرمولونو او مفاهيمي (قانونونو) پروانه دی چې د حل کولو سرچینو او پلي کولو مختلف لرونکي لپاره کارول کیږي ترڅو د مرغومي زندګې غړیتوب وکړي.

د مختلف مهندسۍ برق موضوعاتو کې عام استعمال شوي فرمولونه لاندې ذکر شوي دي.

ولتاژ

ولتاژ د دوی د چارګو کې د الکترونيکی پوتانسیال توپیر د واحد چارګو لپاره تعريف شوي دی. ولتاژ د واحده د ولټ (V) دی.

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

د بالا فرمول له جوړښت څخه د ولتاژ د واحده $\frac{joule}{coulomb}$

جریان

د برېښنا جریان د چارګونه کرکټرونه (الکترون او ایون) څخه تعریف شوی دی چې یو هادی څخه ډېرې کیږي. دا هم په مدت سره د هادی څخه برقى کرکت لپاره د چارګونه نرخ په توګه تعریف شوی دی.

د برېښنا جریان د واحد د امپیر (A) دی. او د برېښنا جریان د ریاضي په نښه کې د 'I' یا 'i' سمول سره نښل کیږي.

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

واړنۍ

د واړنۍ یا برقى واړنۍ د یو برقى دایره کې د جریان پرمختګ ته وړاندیز کیږي. د واړنۍ د واحد د اهم (Ω) دی.

د هر هادی مواد د واړنۍ په مستقیم توګه د مواد د لمبایی سره او په معکوس توګه د هادی د منځنې سره تناسب لري.

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

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

که، $\rho$ = ثابت تناسب (مقاومت خاص یا مقاومت ماده رسانا)

بر اساس قانون اوهم؛

$V \propto I$

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

که، R = مقاومت هادی (Ω)

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

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

په دېرې کارولو کې اړیکه

په دېرې کارولو کې اړیکه د وخت په لاندې تیریدو یا د دېرې سیستم له لاسه ګټه کولو نرخ ده.

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

د DC سیستم لپاره

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

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

د يوه فازه سیستم لپاره

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

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

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

د سه فازه نظام لپاره

(13) $\begin{equation*} P = \sqrt{3} V_L I_L cos \phi \end{equation*}$

(14) $\begin{equation*} P = 3 V_ph I_ph cos \phi \end{equation*}$

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

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

د قدرت عامل

د قدرت عامل د AC سیسټم لپاره ډیر مهم ترمینه دی. دا د لوډ لخوا پیژندل شوي کارولو قدرت او د سیکلو تر مینځ راوړل شوي ظاهری قدرت د نسبې په توګه تعريف شوی دی.

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

د قدرت عامل د -۱ تر ۱ باندې یو دیمانه عدد دی. که لوډ د رزیستانس وړ دی، د قدرت عامل نږدې ۱ ته نږدې او که لوډ د ریاکټنس وړ دی، د قدرت عامل نږدې -۱ ته نږدې.

فریکانس

فریکانس د وخت واحد په وړاندې د چرخې شمیرې په توګه تعریف کیږي. دا د f لپاره نښل کیږي او هرتز (Hz) په څیر ته محاسبول کیږي. یو هرتز د یو چرخه په یو ثانیې کې برابر دی.

عموماً، فریکانس ۵۰ Hz یا ۶۰ Hz دی.

د زمانه دوره د یو کامل موج چرخې په وخت کې تعریف کیږي، چې د T لپاره نښل کیږي.

فریکانس د زمانه دوره (T) سره ټکنیکی تناسب لري.

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

طول موج

طول موج د متوالی دوه نقطو ترمنځ دواړه د یو چرخې یا صفر چرخې ترمنځ د فاصلې په توګه تعریف کیږي.

دا د سینوسی موجونو لپاره د سرعت او فریکانس د نسبت په توګه تعریف کیږي.

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

کېپاسټانس

کندنګر یو الکټریکي انرژي ته وړاندې کوي چې په ایلکټریکي فیلډ کې د ولټاژ لخوا د سرچینې شوي وي. کندنګرانو د الکټریکي مدارونو کې د اغېزې په توګه د کېپاسټانس په نوم یادیږي.

کندنګر ته د الکټریکي شارژ Q د کندنګر ته د ولټاژ د تولید شوي برابر دي.

$Q \propto V$

$Q = CV$

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

کېپاسټانس په دوه پلټو ته د مسافه (d)، پلټ د مساحت (A) او د دیالکټریک مواد د پرمیټیویتی په بڼه بسته ده.

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

ایندکټر

یو ایندکټر د مغناطيسي میدان توپیر کې د برقې چاپېر وړاندې کوي چې د برقې جريان په اساسي کې ځي. نومېږي چې دایندکټر په نوم هم دی، کویل، ریکټر یا چوک.

ایندکټنس د هنري (H) واحد لري.

ایندکټنس د مغناطيسي فلکس لنکج (фB) او د اینډکټر ته وروسته ګټلې جريان (I) د نسبت له لارې تعريف شوي دي.

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

برقې چارژ

برقې چارژ د مادې د فیزیکي خصوصیت دی. چېرې چې څو ماده په مغناطيسي میدان کې جوړ شي، داسې د ښکاري چاپېر سره یې تأثیر لري.

برقې چارجز مثبت (پروټون) او منفي (الکترون) وي، د کولومونو په یوایني کې اندازه کیږي او Q سره نښېدل کیږي.

یو کولوم د یو ثانیې کې د چارژ ټرانسفر کولو مقدار په توګه تعريف شوي دي.

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

کهنه الکتريکي

کهنه الکتريکي د يو شارژ شوي جسم په اړه دا هغه میدان يا فضا دی چې که څه بیل شارژ شوي جسم داسې په اړه د قوه تجربه کوي.

کهنه الکتريکي هم خو کهنه الکتريکي شدت او کهنه الکتريکي قوت وروسته نومول کیږي، د E سره دندېدل کیږي.

کهنه الکتريکي د دې ټولنې د شارژ لپاره د قوت د نسبت په توګه تعريف کیږي.

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

د دوه لوړه کهنه لپاره، د دوه لوړو ترمنځ د ولټینې تفریق په توګه د یو شارژ Q د مثبت لوړه تر لاهم لوړه ترلاسه کولو لپاره د کاري ترمنځ کېدل تعریف کیږي.

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

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

کولنیو کانون

په دې وخت کې چې يوه شارژ شوي اوږد تر اخلي میدان کې ورشي، د کولن کانون په پام کې نښل کېږي.

Coulomb’s Law.png

په دې شکل کې د پوزیټيف شارژ شوي اوږد د نښلې لپاره جوړ شوې دي. چې دوه اوږدونه د هم شاخص وي، د دوی یو بل یو راځي. او چې دوه اوږدونه د مختلف شاخص وي، د دوی یو بل یو بندې شي.

په کولن کانون کې،

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

د کولمب قانون لپاره، د الکټریکي میدان معادله داسې ده؛

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

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

الکټریکي فلوس

د ګاوس قانون په اړه، د الکټریکي فلوس معادله داسې ده؛

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

ډی سی مشین

پیچیده EMF

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

ډی سی مشین مخونې

کاپر لاس

کاپر لاس د ونډو ته ګټل شوي جريان له خواړه پيدا کيږي. کاپر لاس د ونډو ته ګټل شوي جريان د مربع سره تناسب لري او د I2R لاس يا اهمي لاس هم په نوم ښودل کيږي.

آرماتور کاپر لاس: $I_a^2 R_a$