Основные законы и формулы электротехники
treugoma.ru › Учебник ›
Основные законы и формулы электротехники
Измеряемые величины |
формулы |
Обозначения и единицы измерения. |
Сопротивление проводника омическое (при постоянном токе) |
ro – омическое сопротивление, ом;- удельное сопротивление,Ом мм2/м; l – длина, м;S – сечение, мм2; |
|
Активное сопротивление при переменном токе |
r =kro |
r – активное сопротивление, ом;k – коэффициент, учитывающий поверхностный эффект, а в магнитных проводниках – также явление намагничивания; |
Зависимость омического сопротивления проводника от температуры |
r2=r1(1 + (t2-t1)) |
r2, r1 – сопротивление проводника в омах соответственно при температуреt2,t1 OC |
Индуктивное (реактивное) сопротивление |
XL = L = 2fL |
XL_- индуктивное сопротивление, ом;- угловая скорость;При f=50гц =314 |
Ёмкостное (реактивное) сопротивление |
Xc= |
ХС – ёмкостное сопротивление, ом;f – частота, гц;L – коэффициент самоиндукции (индуктивность), гн;С – ёмкость, ф;Z – полное сопротивление, ом. |
Полное реактивное сопротивление |
X = XL - XC |
|
Полное сопротивление переменному току |
Z = Или Z = |
|
Ёмкость пластинчатого конденсатора |
C = |
С – ёмкость, ф;S – площадь между двумя электродами, см2n – число пластин;- диэлектрическая постоянная изоляции;b – толщина слоя диэлектрика, см. |
Общая ёмкость цепи: При последовательном соединении ёмкостей
При параллельном соединении ёмкостей
|
С = С1+С2+….. Сn |
Cn,С1,С2 – отдельные ёмкости. |
Закон Ома; цепь переменного тока с реактивным сопротивлением |
I = Или I = |
I – ток в цепи, а;U – напряжение цепи, в |
1й закон Кирхгофа (для узла) |
Ii – токи в отдельных ответвлениях, сходящихся в одной точке, а;r – сопротивление отдельных участков, ом;Е – ЭДС, действующая в контуре, в |
|
2й закон Кирхгофа |
||
Распределение тока в двух параллельных ветвях цепи переменного тока |
I1 – ток первой ветви, а;I2 – ток второй ветви, а;Z1 – сопротивление первой ветви, ом;Z2 – сопротивление второй ветви, ом. |
|
Закон электромагнитной индукции для синусоидального тока |
En = 4,44fBS10-3 |
En – наведённая ЭДС, в;f – частота, гц;- число витков обмотки;B – индукция магнитного поля в стали, гс;S – сечение магнитопровода, см2 |
Электродинамический эффект тока для двух параллельных проводников |
F=2,04i1i210-8 |
F – сила, действующая на l (см) длины проводника, кГ;i1,i2 – амплитудные значения токов в параллельных, а;a – расстояние между проводниками, см;l – длина проводника, см |
Подъёмная сила электромагнита |
Р = ()2S |
P – подъёмная сила, кГ;B3 – индукция в воздушном зазоре; Вз = 1000гс (электромагниты для подъёма мелких деталей); Вз = 8000 – 10000 гс (для подъёма крупных деталей);S – сечение стального сердечника, см2 |
Тепловой эффект тока |
Q = 0,24I2rt Или Q = 0,24UIt |
Q – количество выделяемого тепла, кал;t – время протекания тока, сек;r – сопротивление, ом;A – количество вещества, отложившегося на электроде, мг;- электрохимический эквивалент вещества |
Химический эффект тока |
А = It |
|
Зависимости в цепи переменного тока при частоте 50гц: Период изменения тока
Угловая скорость |
Т = = 0,02сек радиан) или360о |
T- период изменения тока, сек;f – частота тока, а;- угловая скорость. |
Зависимости токов и напряжений в цепи переменного тока: Т ок в цепи
Напряжение в цепи |
I = Ia = Icos Ip = Isin U = Ua = Ucos Up = Usin |
I – полный ток в цепи, а;Ia – активная составляющая тока;Ip – реактивная составляющая тока, а;U – напряжение в цепи, в;Ua – активная составляющая напряжения; вUp – реактивная составляющая напряжения, в;- угол сдвига во времени между током и напряжением в цепи. |
Соотношения токов и напряжений в трёхфазной системе: Соединение в звезду
Соединение в треугольник |
IЛ = IФ UЛ = 1,73UФ IЛ = 1,73IФ UЛ = UФ |
IЛ – ток линейный, а;IФ – ток фазный, а;UЛ – напряжение линейное, в;UФ – напряжение фазное, в. |
Коэффициент мощности |
P – активная мощность, вт;Q – реактивная мощность, вар;S – кажущаяся (полная) мощность, ва;r – активное сопротивление, ом;z – полное сопротивление, ом
|
|
Мощность в цепи переменного тока: Цепь однофазного тока
Цепь трёхфазного тока |
P = UIcos Q = UIsin S = UI = P = 1,73UIcos Q = 1,73UIsin S = 1,73UI
|
|
Мощность в цепи постоянного тока |
P = UI P = I2R P = |
|
Энергия в цепи постоянного тока |
Wa = UIt Wa = I2Rt Wa = |
Wa – активная энергия, втч;Wp – реактивная энергия, варч;t – время, ч |
Энергия в цепи переменного тока: Цепь однофазного тока
Цепь трёхфазного тока |
Wa = UIcost Wp = UIsint Wa = 1,73UIcost Wp = 1,73UIsint |