Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающихЗАКОН ОМА (по имени немецкого физика Г. Ома (1787-1854)) – единица электрического сопротивления. Обозначение Ом. Ом – сопротивление проводника, между концами которого при силе тока 1 А возникает напряжение 1 В. Определяющее уравнение для электрического сопротивления R= U / I.

Закон Ома является основным законом электротехники, без которого нельзя обойтись при расчете электрических цепей. Взаимосвязь между падением напряжения на проводнике, его сопротивлением и силой тока легко запоминается в виде треугольника, в вершинах которого расположены символы U, I, R.

Формулы электротехники для начинающих

ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА (по имени английского физика Дж.П.Джоуля и русского физика Э.Х.Ленца) – закон, характеризующий тепловое действие электрического тока.

Согласно закону, количество теплоты Q (в джоулях), выделяющейся в проводнике при прохождении по нему постоянного электрического тока, зависит от силы тока I (в амперах), сопротивления проводника R (в омах) и времени его прохождения t (в секундах): Q = I 2 Rt.

Преобразование электрической энергии в тепловую широко используется в электрических печах и различных электронагревательных приборах. Тот же эффект в электрических машинах и аппаратах приводит к непроизвольным затратам энергии (потере энергии и снижении КПД). Тепло, вызывая нагрев этих устройств, ограничивает их нагрузку. При перегрузке повышение температуры может вызвать повреждение изоляции или сокращение срока службы установки.

ЗАКОН КИРХГОФА (по имени немецкого физика Г.Р.Кирхгофа (1824-1887)) – два основных закона электрических цепей. Первый закон устанавливает связь между суммой токов, направленных к узлу соединения (положительные), и суммой токов, направленных от узла (отрицательные).

Алгебраическая сумма сил токов In, сходящихся в любой точке разветвления проводников (узле), равна нулю, т.е. SUMM(In)= 0. Например, для узла A можно записать: I1 + I2 = I3 + I4 или I1 + I2 – I3 – I4 = 0.

Формулы электротехники для начинающих

Второй закон устанавливает связь между суммой электродвижущих сил и суммой падений напряжений на сопротивлениях замкнутого контура электрической цепи. Токи, совпадающие с произвольно выбранным направлением обхода контура, считаются положительными, а не совпадающие – отрицательными.

Формулы электротехники для начинающих

Алгебраическая сумма мгновенных значений ЭДС всех источников напряжения в любом контуре электрической цепи равна алгебраической сумме мгновенных значений падений напряжений на всех сопротивлениях того же контура SUMM(En)=SUMM(InRn). Переставив SUMM(InRn) в левую часть уравнения, получим SUMM(En) – SUMM(InRn) = 0. Алгебраическая сумма мгновенных значений напряжений на всех элементах замкнутого контура электрической цепи равна нулю.

ЗАКОН ПОЛНОГО ТОКА один из основных законов электромагнитного поля. Устанавливает взаимосвязь между магнитной силой и величиной тока, проходящего через поверхность. Под полным током понимается алгебраическая сумма токов, пронизывающих поверхность, ограниченную замкнутым контуром.

Намагничивающая сила вдоль контура равна полному току, проходящему сквозь поверхность, ограниченную этим контуром. В общем случае напряженность поля на различных участках магнитной линии может иметь разные значения, и тогда намагничивающая сила будет равна сумме намагничивающих сил каждой линии.

ЗАКОН ЛЕНЦА — основное правило, охватывающее все случаи электромагнитной индукции и позволяющее установить направление возникающей э.д.с. индукции.

Согласно закону Ленца это направление во всех случаях таково, что ток, созданный возникшей э.д.с., препятствует тем изменениям, которые вызвали появление э.д.с. индукции. Этот закон является качественной формулировкой закона сохранения энергии в применении к электромагнитной индукции.

ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ , закон Фарадея – закон, устанавливающий взаимосвязь между магнитными и электрическими явлениями. ЭДС электромагнитной индукции в контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока сквозь поверхность, ограниченную этим контуром. Величина ЭДС поля зависит от скорости изменения магнитного потока.

ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ (по имени английского физика М.Фарадея (1791-1867)) – основные законы электролиза.

Устанавливают взаимосвязь между количеством электричества, проходящего через электропроводящий раствор (электролит), и количеством вещества, выделяющегося на электродах.

При пропускании через электролит постоянного тока I в течение секунды q = It, m = kIt.

Второй закон ФАРАДЕЯ: электрохимические эквиваленты элементов прямо пропорциональны их химическим эквивалентам.

ПРАВИЛО БУРАВЧИКА — правило, позволяющее определить направление магнитного поля, зависящее от направления электрического тока. При совпадении поступательного движения буравчика с протекающим током направление вращения его рукоятки указывает направление магнитных линий. Или при совпадении направления вращения рукоятки буравчика с направлением тока в контуре поступательное движение буравчика указывает направление магнитных линий, пронизывающих поверхность, ограниченную контуром.

Формулы электротехники для начинающих

ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ — правило, позволяющее определить направление электромагнитной силы. Если ладонь левой руки расположена так, что вектор магнитной индукции входит в нее (вытянутые четыре пальца совпадают с направлением тока), то отогнутый под прямым углом большой палец левой руки показывает направление электромагнитной силы.

Формулы электротехники для начинающих

Правило левой руки

ПРАВИЛО ПРАВОЙ РУКИ — правило, позволяющее определить направление наведенной эдс электромагнитной индукции. Ладонь правой руки располагают так, чтобы магнитные линии входили в нее. Отогнутый под прямым углом большой палец совмещают с направлением движения проводника. Вытянутые четыре пальца укажут направление индуктированной эдс.

В таблице представлены основные расчетные формулы по электротехнике для расчета тока, напряжения, сопротивления, мощности и других парметров электрических схем.

Измеряемые величины

Формулы

Обозначение и единицы измерения

Сопротивление проводника омическое (при постоянном токе)

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих— омическое сопротивление, Ом;

Формулы электротехники для начинающих— удельное сопротивление, Ом

Формулы электротехники для начинающих— длина, м;

Активное сопротивление при переменном токе

Формулы электротехники для начинающих

r — активное сопротивление, Ом;

k — коэффициент, учитывающий поверхностный эффект, а в магнитных проводниках — также явление намагничивания

Зависимость омического сопротивления проводника от температуры

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих, Формулы электротехники для начинающих— сопротивление проводника в омах соответственно при температуре Формулы электротехники для начинающихи Формулы электротехники для начинающих°C

Индуктивное (реактивное) сопротивление

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих— индуктивное

Формулы электротехники для начинающих— угловая скорость; при частоте/= 50 Гц; = 314;

Формулы электротехники для начинающих— емкостное сопротивление, Ом;

L — коэффициент самоиндукции (индуктивность), Гц;

Z — полное сопротивление, Ом

Емкостное (реактивное) сопротивление

Формулы электротехники для начинающих

Полное реактивное сопротивление

Формулы электротехники для начинающих

Полное сопротивление переменному току

Формулы электротехники для начинающихили Формулы электротехники для начинающих

Емкость пластинчатого конденсатора

Формулы электротехники для начинающих

S — площадь между двумя

n — число пластин;

Формулы электротехники для начинающих— диэлектрическая постоянная изоляции;

b — толщина слоя диэлектрика, см

Общая емкость цепи:

а) при последовательном соединении емкостей

б) при параллельном соединении емкостей

Формулы электротехники для начинающихФормулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих, Формулы электротехники для начинающих, Формулы электротехники для начинающих— отдельные емкости, Ф

Закон Ома; цепь переменного тока с реактивным сопротивлением

Формулы электротехники для начинающихили Формулы электротехники для начинающих

I — ток в цепи, А;

U — напряжение цепи, В;

1-й закон Кирхгофа (для узла)

Формулы электротехники для начинающих Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих— токи в отдельных ответвлениях, сходящихся в одной

Е — ЭДС, действующая в контуре, В;

r — сопротивление отдельных

Формулы электротехники для начинающих— ток первой ветви, А;

Формулы электротехники для начинающих— ток второй ветви А;

Формулы электротехники для начинающих— сопротивление первой ветви, Ом;

Формулы электротехники для начинающих— сопротивление второй ветви, Ом

2-й закон Кирхгофа (для замкнутого контура)

Формулы электротехники для начинающих

Распределение тока в двух параллельных ветвях цепи переменного тока

Формулы электротехники для начинающих

Закон электромагнитного индукции для синусоидального тока

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих— наведенная ЭДС, В;

w — число витков обмотки;

В — индукция магнитного поля в стали, Тс;

S — сечение магнитопровода, см2

Электродинамический эффект тока для двух параллельных проводников

Формулы электротехники для начинающих

F — сила, действующая на 1 (см) длины проводника, кГ;

Формулы электротехники для начинающих, Формулы электротехники для начинающих— амплитудные значения токов в параллельных проводниках, А;

а — расстояние между проводниками, си;

Формулы электротехники для начинающих—длина проводника, см

Подъемная сила электромагнита

Формулы электротехники для начинающих

Р — подъемная сила, кГ;

В3 — индукция в воздушном

зазоре; В3 = 1000 Гс (электромагниты для подъема стружки и мелких деталей); В3 = 8000 — 10 000 Гс (электромагниты для подъема крупных деталей)

S — сечение стального сердечника, см2

Тепловой эффект тока

Формулы электротехники для начинающихили Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих— количество выделяемого

t— время протекания тока, сек;

r — сопротивление, Ом;

А — количество вещества, от-

ложившегося на электроде, мг;

α — электрохимический эквивалент вещества

Химический эффект тока

Формулы электротехники для начинающих

Зависимости в цепи переменного тока при частоте 50 Гц:

а) период изменения тока

б) угловая скорость

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих[радиан] или 360°

Т — период изменения тока, сек;

Формулы электротехники для начинающих— угловая скорость

Зависимости токов и напряжений в цепи переменного тока:

б) напряжение в цепи

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

I — полный ток в цепи, А;

Формулы электротехники для начинающих— активная составляющая

Формулы электротехники для начинающих— реактивная составляющая тока, А;

Формулы электротехники для начинающих— угол сдвига (град) во времени между током и напряжением в цепи;

U— напряжение в цепи, В;

Формулы электротехники для начинающих— активная составляющая

Формулы электротехники для начинающих— реактивная составляющая напряжения, В

Соотношения токов и напряжений в трехфазной системе:

а) соединение в звезду

б) соединение в треугольник

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих— ток линейный, А;

Формулы электротехники для начинающих— ток фазный, А;

Формулы электротехники для начинающих— напряжение линейное, В;

Формулы электротехники для начинающих— напряжение фазное, В

Формулы электротехники для начинающих

Р — активная мощность, Вт;

Q — реактивная мощность, нар;

S —полная мощность, B*А;

r — активное сопротивление,

z — полное сопротивление, Ом

Мощность в цепи постоянного тока

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Мощность в цепи переменного тока:

а) цепь однофазно тока

б) цепь трехфазного тока

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Энергия в цепи постоянного тока

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих— активная энергия, Вт*ч;

Формулы электротехники для начинающих— реактивная энергия, вар*ч;

Закон Ома для участка цепи постоянного тока

где U— напряжение на участке цепи, В, I— сила тока на этом участке, А, R — сопротивление участка цепи, Ом. Сопротивление проводника

где р — удельное сопротивление. Ом • м , l — длина проводника, м, S — площадь поперечного сечения проводника, м^2

Формула зависимости сопротивления проводника от температуры

где Rt и Rt0 — сопротивления проводника соответственно при температурах t и t0. С, а — температурный коэффициент сопротивления Ом/°С.

Общее сопротивление цепи:

при последовательном соединении сопротивлений

при параллельном соединении

Формулы электротехники для начинающих

Общая емкость конденсаторов:

при параллельном соединении

Формулы электротехники для начинающих

при последовательном соединении

Мощность постоянного тока, Вт,

Энергия электрической цепи, Дж, W = Pt .

где Р — мощность, Вт, t время, с.

Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, Дж,

где I — сила тока. А, R — сопротивление проводника, Ом, t время прохождения тока, с .

Закон Ома при переменном токе

где Z — полное сопротивление, Ом.

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

Формулы электротехники для начинающих

где I — частота, Гц, w число витков в катушке, В индукция магнитного поля в стали магнитопровода, Т, S — площадь сечения магнитопровода , м^2. Подъемная сила электромагнита, Н,

где В магнитная индукция. Т, S — площадь сечения электромагнита, м ^2.

Частота вращения магнитного поля электрической машины, об/мин,

где р число пар полюсов машины.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

двадцать − 4 =