Elektr tarmog'ini hisoblash formulalari (Eng muhim tenglamalar)

Electrical4u

Maydon: Elektr tushunchalari

China

Elektr tarmoq inzhiniringidagi formulalar

Elektr tarmoq inzhiniringi kundalik hayotda ishlatiladigan turli elektr tarmoqlarini o'rganish, dizayn qilish va joriy etish bilan shug'ullanadigan soha hisoblanadi.

Bu soha quyidagi mavzularni o'z ichiga oladi: energetika tizimlari, elektr mashinalari, energetika elektronikasi, kompyuter ilmi, signal emashtirish, telekommunikatsiya, boshqaruv tizimlari, tez aylantiriladigan intellekt va boshqalar.

Bu inzhiniring sohasi, odamlar hayotini yengillashtirish uchun turli qurilmalarni amaliy qilish va shabakalarni hal qilish kabi aspektlarda ishlatiladigan formulalar va konseptsiyalardan (qonunchalardan) to'ldirilgan.

Turli elektr tarmoq inzhiniringi fanlarida ko'pincha ishlatiladigan asosiy formulalar quyidagilardir.

Voltaj

Voltaj elektr maydodagi ikki nuqtadagi elektr potentsial farqi bo'lgan har bir zaryadga nisbatan aniqlanadi. Voltajning birligi volt (V).

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

Yuqoridagi tenglama bo'yicha, voltajning birligi $\frac{joule}{coulomb}$

Og'irlik

Elektr toki - bu zaryadlangan qismotlarning (elektronlar va ionlar) konduktor orqali harakatlanishi hisoblanadi. Bu elektr zaryadining vaqt bo'yicha konduktor orqali o'tish tezligi ham hisoblanadi.

Elektr tokining o'lchov birligi amper (A) bo'lib, matematik ravishda 'I' yoki 'i' belgisi bilan ifodalangan.

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

Kirish

Kirish yoki elektr kirishi elektr tarmog'ida toki o'tishga qarshi ko'nikmalarini o'lchaydi. Kirish om (Ω) bilan o'lchanadi.

Istalgan konduktor materialining kirishi materialning uzunligiga proporsional, lekin konduktor maydoniga teskari proporsionaldir.

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

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

Bu yerda, $\rho$ = o'xshashlik doimiyasi (elektr o'tkazgich materialining maxsus qarshilik yoki elektr qarshiligi)

Ohmning qonuni bo'yicha;

$V \propto I$

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

Bu yerda, R = O'tkazgichning qarshiligi (Ω)

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

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

Elektr energiya

Quvvat - bu elektr elementi tomonidan vaqtga nisbatan taqdim etilgan yoki sarflashgan energiyani ifodalaydi.

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

Doimiy tok tizimi uchun

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

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

Bitta fazali tizim uchun

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

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

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

Uch fazali tizim uchun

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

Kuchma darajasi

Kuchma darajasi AC tizimlari uchun juda muhim termin. U kuchdan o'tkazilayotgan keng ko'rinadigan kuchning nisbatan hisoblanadi.

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

Kuchma darajasi -1 va 1 orasidagi yopiq intervalda. Yüklar rezistiv bo'lganda, kuchma darajasi 1ga yaqin bo'lib, yuklar reaktiv bo'lganda, kuchma darajasi -1ga yaqin bo'ladi.

Chastota

Chastota belgilanadi, bir vahid vaqt ichida bo'lgan tsikllar soni kabi. U f bilan belgilanadi va Gerts (Hz) bilan o'lchanadi. Bir gerts bitta sekundda bitta tsiklga teng.

Umuman olganda, chastota 50 Hz yoki 60 Hz bo'lib o'tadi.

T periodi, bitta to'liq formali tsiklni hosil qilish uchun talab etiladigan vaqt deb aniqlanadi, T bilan belgilanadi.

Chastota t periodiga (T) teskari nisbatda.

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

To'g'ri chiziq uzunligi

To'g'ri chiziq uzunligi, qo'shma nuqtalar orasidagi masofa (ikki yaqin tortma yoki nol kesishishi).

Sinusoidal to'g'rilarni tezlik va chastotalarning nisbatiga ko'ra aniqlanadi.

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

Электр ёритиладиган куч

Конденсатор электр кучи берилганда, электр тармогида энергия саклади. Конденсаторларнинг электр тармогидаги эффекти капаситанса дейли.

Конденсаторда жамланиб кетган электр заряди конденсатор орқали өткен электр кучи билан тушина булинади.

$Q \propto V$

$Q = CV$

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

Капаситанс плита оралышы (d), плита йuzi (A) ва диэлектрик материалнинг диэлектрик сифатига bog'liq.

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

Induktor

An induktor elektrik energiyani elektrik arusining o'tishida magnit maydon shaklida saqlaydi. Ba'zilarda induktor katta qismda spiral, reaktor yoki chokes deb ham ataladi.

Induktivlikning birligi henri (H) bo'ladi.

Induktivlik induktor orqali o'tkazilgan arus (I) va magnit maydon bog'liqligi (фB) nisbatiga ko'ra aniqlanadi.

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

Elektr zaryad

Elektr zaryad - bu substansiyaning fizik xususiyati. Har qanday madda elektromagnit maydonda joylashtirilsa, unga kuch ta'sir etadi.

Elektr zaryadlar musbat (proton) va manfiy (elektron) bo'lishi mumkin, ularga kulon birligi bilan o'lchanadi va Q bilan belgilanadi.

Bir kulon bir soniya ichida o'tkazilgan zaryad miqdori hisoblanadi.

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

Elektr maydoni

Elektr maydoni - bu elektrga ta'sir qiladigan ob'ektning atrafida bo'lgan maydon yoki joy, bu yerda boshqa elektrlangan ob'ekt kuchni his qiladi.

Elektr maydoni ham "elektr maydon intensivligi" yoki "elektr maydon kuchi" deb ataladi va E bilan belgilanadi.

Elektr maydoni - bu test zaryadiga nisbatan elektr kuchining nisbati orqali aniqlanadi.

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

Parallel plitali kondensator uchun, ikki plita orasidagi voltaj farqi test zaryad Q ni musbat plitadan manfiy plitaga ko'chirishda amalga oshirilgan ish orqali ifodalangan.

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

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

Elektrik kuchi

Zaralangan obyekt boshqa zaralangan obyektning elektrik maydoniga kirganda, Coulomb qonuni asosida kuch tushunadi.

Coulomb’s Law.png

Yuqoridagi rasmga ko'ra, musbat to'qnli obyekt bo'sh joyda joylashtirilgan. Agar ikki obyektning to'qnligi bir xil bo'lsa, obyektlar bir-birini rad etadi. Agar ikki obyektning to'qnligi farqli bo'lsa, obyektlar bir-birini tortadi.

Coulomb qonuni asosida,

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

Kulon qonuni bo'lganida, elektr tushundirish maydoni tenglamasi;

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

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

Elektr fluxi

Gaussning qonuniga ko'ra, gaussning qonuni bo'lganda, elektr fluxi tenglami quyidagicha:

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

DC mashina

Orqaga EMK

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

DC mashinadagi yo'qotishlar

Mis yo'qotishi

Tok o'ramlarda o'tganda mis yo'qotishlari yuzaga keladi. Mis yo'qotishi o'ramdan o'tayotgan tokning kvadratiga to'g'ri proportsional bo'ladi va I2R yo'qotishi yoki omik yo'qotish sifatida ham ma'lum.

Armatura mis yo'qotishi: $I_a^2 R_a$