Электричество Основные формулы. Формулы электротехникиформулы тоэ | энергетикменю сайта для мобильных приложенийФОРМУЛЫ ТЕОРИИ ОСНОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ (ТОЭ) Прежде чем перейти к формулам, обращу Ваше внимание на буквенное обозначение в ТОЭ, в разных учебниках по ТОЭ, мягко говоря, обозначение довольно произвольное, нет единого требования по данному вопросу в электротехнике. Особенно заметна разность обозначения в комплексных числах (как грибы в лесу, как только их не называют в разных местностях). Поэтому определимся сразу с буквенным обозначением: 😥
ФОРМУЛЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Закон Ома для участка цепи и всей цепи постоянного тока:
Пример для расчета сопротивления проводника (подробнее можете посмотреть, что такое величина удельного сопротивления проводника на стр. понятия и определения):
Мощность в цепи постоянного тока, здесь нет ничего сложного, как и все в постоянном токе, замечу только, что значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, единица мощности (Р) равна -1 кВт = 1000 Вт:
ФОРМУЛЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В отличие от постоянного тока, особенностью переменного тока является то, что электрический ток с течением времени изменяется по величине и направлению. Элементы такой электрической цепи влияют на амплитуду тока и на его фазу. Условное обозначение переменного тока на электроприборах ̴ (англ. alternating current и обозначается латинскими буквами АС):
Электромагнитные процессы, протекающие в электротехнических устройствах, как правило, достаточно сложны, поэтому далее формулы тоэ будут носить более учебный характер, чем практический, иначе говоря для учащихся и просто для любознательных.Продолжение формулы тоэ:См. также ниже продолжение раздела формулы: перейти: формулы тоэ 1 краткое описание страницы — электрический ток (I, ампер), электродвижущая сила (ЭДС, E=A/q=Дж/Кл=В, вольт), электрическое напряжение (U, вольт), электрическая энергия и мощность (Eq, Дж, джоуль) и ватт (Р, Вт, ватт)… перейти: формулы тоэ 2 краткое описание страницы — пассивные элементы цепи (резистор, катушка индуктивности и конденсатор), их основные характеристики и параметры… Автор сайта надеяться, что информация Вам будет полезна, как доступно простая, так и более углублённая в других разделах сайта. Не забывайте просмотреть рекламу от гугл, реклама для Вас бесплатно, а мне развитие сайта, удачи. energetik.com.ru Основные электрические законы. Базовые формулы и расчеты В предыдущей статье мы познакомились с основными электрическими понятиями, такими как электрический ток, напряжение, сопротивление и мощность. Настал черед основных электрических законов, так сказать, базиса, без знания и понимания которых невозможно изучение и понимание электронных схем и устройств. Закон ОмаЭлектрический ток, напряжение, сопротивление и мощность, безусловно, между собой связаны. А взаимосвязь между ними описывается, без сомнения, самым главным электрическим законом – законом Ома. В упрощенном виде этот закон называется: закон Ома для участка цепи. И звучит этот закон следующем образом: «Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению данного участка цепи».
Для практического применения формулу закона Ома можно представить в виде вот такого треугольника, который помимо основного представления формулы, поможет определить и остальные величины.
Работает треугольник следующим образом. Чтобы вычислить одну из величин, достаточно закрыть ее пальцем. Например:
В предыдущей статье мы проводили аналогию между электричеством и водой, и выявили взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением. Также хорошей интерпретацией закона Ома может послужить следующий рисунок, наглядно отображающий сущность закона:
На нем мы видим, что человечек «Вольт» (напряжение) проталкивает человечка «Ампера» (ток) через проводник, который стягивает человечек «Ом» (сопротивление). Вот и получается, что чем сильнее сопротивление сжимает проводник, тем тяжелее току через него проходить («сила тока обратно пропорциональна сопротивлению участка цепи» – или чем больше сопротивление, тем хуже приходится току и тем он меньше). Но напряжение не спит и толкает ток изо всех сил (чем выше напряжение, тем больше ток или – «сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению»). Когда фонарик начинает слабо светить, мы говорим – «разрядилась батарейка». Что с ней произошло, что значит разрядилась? А значит это, что напряжение батарейки снизилось и оно больше не в состоянии «помогать» току преодолевать сопротивление цепей фонарика и лампочки. Вот и получается, что чем больше напряжение – тем больше ток. Последовательное подключение – последовательная цепьПри последовательном подключении потребителей, например обычных лампочек, сила тока в каждом потребителе одинаковая, а вот напряжение будет отличаться. На каждом из потребителей напряжение будет падать (снижаться).
А закон Ома в последовательной цепи будет иметь вид:
При последовательном соединении сопротивления потребителей складываются. Формула для расчета общего сопротивления:
Параллельное подключение – параллельная цепьПри параллельном подключении, к каждому потребителю прикладывается одинаковое напряжение, а вот ток через каждый из потребителей, в случае, если их сопротивление отличается – будет отличаться.
Закон Ома для параллельной цепи, состоящей из трех потребителей, будет иметь вид:
При параллельном соединении общее сопротивление цепи всегда будет меньше значения самого маленького отдельного сопротивления. Или еще говорят, что «сопротивление будет меньше наименьшего». Общее сопротивление цепи, состоящей из двух потребителей, при параллельном соединении:
Общее сопротивление цепи, состоящей из трех потребителей, при параллельном соединении:
Для большего числа потребителей расчет производится исходя из того, что при параллельном соединении проводимость (величина обратная сопротивлению) рассчитывается как сумма проводимостей каждого потребителя.
Электрическая мощностьМощность – это физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии. Рассчитывается мощность по следующей формуле:
Таким образом зная, напряжение источника и измерив потребляемый ток, мы можем определить мощность потребляемую электроприбором. И наоборот, зная мощность электроприбора и напряжение сети, можем определить величину потребляемого тока. Такие вычисления порой необходимы. Например, для защиты электроприборов используются предохранители или автоматические выключатели. Чтобы правильно подобрать средство защиты нужно знать потребляемый ток. Предохранители, применяемые в бытовой технике, как правило подлежат ремонту и для их восстановления достаточно подобрать и заменить проволоку. Применив закон Ома, можно рассчитать мощность и по другой формуле:
При расчетах надо учитывать, что часть потребляемой электроэнергии расходуется на нагрев и преобразуется в тепло. При работе греются не только электрообогреватели, но и телевизоры, и компьютеры и другая бытовая техника.
И в завершение, в качестве бонуса, вот такая шпаргалка, которая поможет определить любой из основных электрических параметров, по уже известным.
imolodec.com ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИМатематическая зависимость основных величин для закона Ома приведена в табл.1
Таблица 1. закон Ома для участка цепи
Закон Ома для замкнутой цепи (рис. 1) Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узловой точке электрической цепи рана нулю:
  
Таблица 2. формулы для определения сопротивлений, индуктивностей и емкостей
Таблица 9. переходные процессы при включении резисторов R и конденсаторов С Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма всех эдс в замкнутом контуре равна алгебраической сумме падений напряжений на всех элементах, составляющих цепь: Закон сложения сопротивлений и проводимостей: при последовательном соединении суммируются сопротивления, при параллельном соединении – проводимости. Расчетные формулы для определения сопротивления R, индуктивностей L и емкостей С приведены в таблице 2. Переходные процессы возникают в электрической цепи, содержащей индуктивности L и емкости С в период перехода от одного установившегося режима к другому за счет постепенного изменения энергий электрического и магнитного полей. Первый закон коммутации: в начальный момент после коммутации ток в индуктивности остается таким же, каким он был непосредственно перед коммутацией, а затем плавно изменяется. Второй закон коммутации:в начальный момент после коммутации напряжение на емкости остается таким же, каким было непосредственно перед коммутацией, а затем плавно изменяется. Расчетные формулы напряжения и тока при замыкании цепи приведены втабл. 3.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
 Мгновенные значения электрических колебаний переменного тока и напряжения математически записываются в виде
Таблица 4. основные зависимости параметров синусоидальных колебаний
Действующие значения синусоидальных тока и напряжения определят по формулам или по показаниям прибора
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА Электрическая цепь состоит из источника электрической энергии, соединительных проводов и приемников электрической энергии. Электрический ток, протекающий в электрической цепи, представляет собой направленный поток электронов, возникающий под действием электрического поля. Силу тока измеряют в амперах (а). Один ампер — это сила тока, при которой через поперечное сечение проводника каждую секунду проходит один кулон электричества. В одном кулоне содержится 6,3·1018 зарядов электрона. Электродвижущая сила (э. д. с.) источника электрической энергии включенного в цепь, определяется работой, совершаемой им при перемещении электрических зарядов по всей цепи. Напряжение— часть электродвижущей силы, определяемая работой источника электрической энергии, которая совершается им при перемещении электрических зарядов на участке цепи. Мощность тока определяется работой, производимой (или потребляемой) в одну секунду, и измеряется в ваттах (вт). Основные и производные формулы для расчета электрических цепей приведены в табл. 5 и 6.
Таблица 5 Основные формулы infopedia.su
studfiles.net Электричество - Основные формулы1. Электростатика1.1 Закон Кулона q1, q2 — величины точечных зарядов,r — расстояние между зарядами. 1.2 Напряженность поля уединенного точечного заряда q — величина уединенного точечного заряда,r — расстояние от заряда. 1.3 Потенциал точки в поле точечного заряда q — величина уединенного точечного заряда,r — расстояние от заряда. 1.4 Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле φ — потенциал,q1 — величина заряда. 1.5 Потенциальная энергия заряда q1 в поле точечного заряда q — величина уединенного точечного заряда, который создает поле,r — расстояние между зарядами. 1.6 Теорема Гаусса N — поток вектора напряженности электрического поля через замкнутую поверхность,q — полный заряд, находящийся внутри замкнутой поверхности. 1.7 Напряженность электрического поля вблизи от поверхности проводника σ — поверхностная плотность заряда. 1.8 Емкость плоского кондесатора q — заряд конденсатора,U — модуль разности потенциалов между обкладками. 1.9 Энергия плоского кондесатора q — заряд конденсатора,U — модуль разности потенциалов между обкладками. 2. Постоянный электрический ток2.1 Закон Ома для участка однородной цепи U — напряжение на концах участка,R — сопротивление участка цепи. 2.2 Закон Ома для замкнутой цепи с источником тока 2.3 Работа постоянного тока U — напряжение на концах участка цепи,t — время, за которое совершается работа. 2.4 Закон Джоуля-Ленца Q — теплота,R — сопротивление проводника,t — время, за которое выделяется теплота. 2.5 Полная мощность, развиваемая источником тока 2.6 Полезная мощность 2.7 Коэффициент полезного действия источника тока R — сопротивление цепи,r — внутреннее сопротивление источника тока. 2.8 Первое правило Кирхгофа n — число проводников, сходящихся в узле;Ik — сила тока в k-м проводнике. 2.9 Второе правило Кирхгофа n — число неразветвленных участков в контуре;m — число ЭДС в контуре. fizikazadachi.ru Формулы электротехники - ЗаконФОРМУЛЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Закон Ома для участка цепи постоянного тока U=I*R, где U— напряжение на участке цепи, В, I— сила тока на этом участке, А, R — сопротивление участка цепи, Ом. Сопротивление проводника R=p*l/S где р — удельное сопротивление. Ом • м, l — длина проводника, м, S — площадь поперечного сечения проводника, м^2 Формула зависимости сопротивления проводника от температуры Rt=Rt0[1+a(t-t0)], 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 R=R1+R2+R3+. .+Rn при параллельном соединении
Общая емкость конденсаторов: при последовательном соединении
при параллельном соединении С = С1 +С2 +С3+...+Сn. Мощность постоянного тока, Вт, Р=U*I Энергия электрической цепи, Дж, W =Pt. где Р — мощность, Вт, t — время, с. Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, Дж, A=I^2Rt, где I — сила тока. А, R — сопротивление проводника, Ом, t — время прохождения тока, с. Закон Ома при переменном токе U =IZ. где Z — полное сопротивление, Ом.
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, F=3978*B^2*S*10^2; где В — магнитная индукция. Т, S — площадь сечения электромагнита, м^2. Частота вращения магнитного поля электрической машины, об/мин, n=60f/p где р — число пар полюсов машины. Мощность однофазного переменного тока: активная, Вт, Р = U*Icosф, реактивная, вар, Q = UI sinф, полная, В-А,
refdb.ru Формулы по электричечтвуОсновные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома. Цепь постоянного тока (или, строго говоря, цепь без комплексного сопротивления)Применимость формул: пренебрегаем зависимостью сопротивлений от силы тока.P = мощность (Ватт) U = напряжение (Вольт) I = ток (Ампер) R = сопротивление (Ом) r = внутреннее сопротивление источнка ЭДС ε = ЭДС источника Тогда для всей цепи:
И еще ниже куча формулировок закона Ома для участка цепи :
НЕ ЗАБЫВАЕМ: Законы Кирхгофа они же Правила Кирхгофа для тока и напряжения.Цепь переменного синусоидального тока c частотой ω.Применимость формул: пренебрегаем зависимостью сопротивлений от силы тока и частоты.Напомним, что любой сигнал, может быть с любой точностью разложен в ряд Фурье, т.е. в предположении, что параметры сети частотнонезависимы - данная формулировка применима ко всем гармоникам любого сигнала. Закон Ома для цепей переменного тока: где:
Естественно, применительно к цепям переменного тока можно говорить и об активной/реактивной мощности. www.pomoshelektrikam.ru |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Данный раздел основных формул ТОЭ предназначен для начинающих, как для студентов высших учебных заведений изучающих курс физики по электротехники, так и просто для интересующихся общей электротехникой /ТОЭ/ с примерами и комментариями автора:
, где Е – эдс источника тока; 
- внутреннее сопротивление источника тока; Z – суммарное сопротивление внешней цепи.
(рис. 2,а).
(рис. 2,б)
; где 
, где 
, 
-амплитуда колебаний; 
- круговая частота; t – время; 
- начальная фаза. Графическое колебание показано на рис. 3. Основные зависимости параметров синусоидальных колебаний приведены в табл. 4.
— ЭДС (электродвижущая сила),r — внутреннее сопротивление источника ЭДС.
