Eng Ru
Отправить письмо

Основные расчетные электротехнические формулы. Как найти f в электротехнике


Электротехнические расчетные формулы. Электрическое сопротивление

formula_rascheta_rВ данной статье добавим ещё расчетные электротехнические формулы. Сопротивление в электротехнике имеет не маловажное значение.

Электротехнические расчетные формулы. Электрическое сопротивление

Величина Формула Обозначениеи единица измерения
Cопротивление проводника при постоянном токе, Ом
  • ? – удельное сопротивление, Ом·м;
  • l – длина, м;
  • S – поперечное сечение проводника, м2.
Зависимость сопротивления проводника от температуры  r2 = r1[1 + ?(t2 ? t1)]
  • r2, r1 – сопротивление проводника соответственно при температурах t2 и t1, Ом;
  • ? – температурный коэффициент сопротивления, 1/град.
Индуктивное (реактивное) сопротивление, Ом xL = ?L = 2?fL
  • ? – угловая частота, рад/с;
  • ??3,14;
  • f – частота, Гц;
  • L – коэффициент самоиндукции (индуктивность), Гн;
  • C – емкость, Ф.
Емкостное (реактивное) сопротивление, Ом
Полное реактивное сопротивление, Ом x = xL ? xC
  • xL, xC – индуктивное и емкостное сопротивления, Ом.
Полное сопротивление цепи при переменном токе (последовательное соединение), Ом
z = ?  r2 + x2 = ? r2+(xL?xC)2
  • z – полное сопротивление цепи, Ом;
  • r – активное сопротивление, Ом;
  • x – реактивное сопротивление, Ом.

Соединения сопротивлений

Вид соединения. Схема Общее сопротивление Напряжение Ток
Последовательное r_1_poss

расчет последовательного соединения сопротивлений

R = R1+R2+R3 U = U1+U2+U3
Параллельное r_2pars

Расчет параллельного соединения 3-х сопротивлений

 1  =  1  +  1  +  1
R R1 R2 R3
U = I·R I = I1+I2+I3
Параллельное (для двух сопротивлений) r_3pars2r

Расчет параллельного соединения 2-ух сопротивлений

U = I·R
I = I1 + I2

Понравился пост? Расскажи друзьям:

elektrikov.net

Некоторые формулы электротехники | Портал Электриков

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

1.2. Некоторые формулы электротехники 1-21.jpg

Общая емкость конденсаторов:

при последовательном соединении

1.2. Некоторые формулы электротехники 1-22.jpg

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.

-акон Ома при переменном токе

U =IZ.

где Z — полное сопротивление, Ом.

1.2. Некоторые формулы электротехники 1-23.jpg

1.2. Некоторые формулы электротехники 1-24.jpg

1.2. Некоторые формулы электротехники 1-25.jpg

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,

1.2. Некоторые формулы электротехники 1-26.jpg

1.2. Некоторые формулы электротехники 1-27.jpg

Популярные запросы

www.electricsite.net

Основные расчетные электротехнические формулы

Электрическое сопротивление материала определяется по формулам:

Электрическое сопротивление, Ом, материала

R = U/I, где U — напряжение, В; I — сила тока, А.

Удельное электрическое сопротивление, Ом·м,

ρ=Rs/l. S – сечение проводника, м² ; l – длина проводника, м.

Под удельным электрическим сопротивлением материала понимают сопротивление проводника длиной 1 м и сечением 1 м² при 20°С.

Величина, обратная удельному сопротивлению, называется проводимостью:

v=1/ρ.

Если вместо сечения проводника S задан его диаметр D, то сечение, м², находят по формуле

S= πD²/4, где π =3,14.

Сопротивление материала зависит от температуры. Если материал нагрет до температуры t°С, то его сопротивление, Ом, при этой температуре равно:

Rt= R0[1 + α (t – t0)],

где R0 – сопротивление при начальной температуре t0°С, Ом; α – температурный коэффициент.

Далее приводятся значения α для различных материалов.

Медь, алюминий, вольфрам 0,004
Сталь 0,006
Латунь 0,002

Сопротивление нескольких проводников зависит от способа их соединения. Например, при параллельном соединении сопротивление трех проводников определяется по формуле:

Rоб=R1*R2*R3/(R1R2+R2R3+R3R1)

При последовательном соединении:

Rоб=R1+R2+R3.

Постоянный ток

Постоянный ток применяют для питания устройств связи, транзисторных приборов, стартеров автомобилей, электрокар, а также, для зарядки аккумуляторов.

В качестве источников постоянного тока используют гальванические элементы, солнечные батареи, термоэлектрогенераторы, генераторы постоянного тока.

При параллельном соединении нескольких проводников с током с равными напряжениями:

Iоб = I1+I2+…+In Uоб=U1=U2=…=Un

При последовательном соединении: Iоб = Imin; – где Imin, ток наименьшего по мощности источника тока (генератора, аккумуляторной батареи).

Uоб = U1+U2+…+Un

Основные параметры цепей однофазного переменного тока

Однофазный переменный ток промышленной частоты имеет 50 периодов колебаний в секунду, или 50 Гц. Его применяют для питания небольших вентиляторов, электробытовых приборов, электроинструмента, при электросварке и для питания большинства осветительных приборов.

Частота переменного тока, Гц:

f= 1/T = np/60, где п — частота вращения генератора, мин -1; р – число пар полюсов генератора.

Мощность однофазного переменного тока:

активная, Вт, Ра = IUcosφ;

реактивная, вар, Q = IUsinφ;

кажущаяся, В А, S = IU =√ (P 2α+Q 2)

Если в цепь переменного однофазного тока включено только активное сопротивление (например, нагревательные элементы или электрические лампы), то значение силы тока и мощности в каждый момент времени определяют по закону Ома:

I=U/R; Рa = IU = I²R=U²/R.

Коэффициент мощности в цепи с индуктивной нагрузкой

Cosφ= Рa/IU= Рa/S.

Основные параметры цепей трехфазного переменного тока

Трехфазный переменный ток используют для питания большинства промышленных электроприемников. Частота трехфазного переменного тока 50 Гц.

В трехфазных системах обмотки генератора и электроприемника соединяют по схемам «звезда» или «треугольник». При соединении в звезду концы всех трех обмоток генератора (или электроприемника) объединяют в общую точку, называемую нулевой или нейтралью (рис. 5а).

При соединении в треугольник начало первой обмотки соединяют с концом второй, начало второй обмотки — с концом третьей и начало третьей — с концом первой обмотки (рис. 5б).

Если от генератора отходят только три провода, то такая система называется трехфазной трехпроводной; если от него отходит еще и четвертый нулевой провод, то систему называют трехфазной четырехпроводной.

Трехфазные трехпроводные сети используют для питания трехфазных силовых потребителей, а четырехпроводные сети – для питания преимущественно осветительных и бытовых нагрузок.

В трехфазных системах различают фазные и линейные токи и напряжения. При соединении фаз звездой линейный I и фазный Iφ токи равны:

а напряжение U =√3Uφ

При соединении треугольником

I =√3Iφ

а напряжение U = Uφ.

Мощность переменного трехфазного тока:

генератора:

  • активная, Вт, Рг =√3IUcosφ ,
  • реактивная, вар, Q=√3IUsinφ
  • полная, ВА, S = √3IU.

где φ – угол сдвига фаз между фазным напряжением генератора и током в той же фазе приемника, который равен току в линии при соединении обмоток генератора звездой.

приемника:

  • активная, Вт, Рп =3UφIcosφп=√3 IUcosφп ,
  • реактивная, вар, Q=√3 UφIsinφп=√3 UIsinφ
  • полная, ВА, S = √3UI.

где φ – угол сдвига фаз между фазным напряжением приемника и током в той же фазе приемника, который равен току линейному только при соединении звездой.

Подсчет количества теплоты, выделяемой при протекании электрического тока по проводнику.

Количество теплоты, Дж, выделяемой электрическим током в проводнике,

Q=I²Rt где t — время, с.

При определении теплового действия электрического тока учитывают, что 1 кВт·ч выделяет 864 ккал (3617 кДж).

Если у Вас остались вопросы – обращайтесь к нам, в авторизованный сервисный центр “Эл Ко-сервис” Мы всегда рады помочь Вам в решении возникших у Вас проблем.

Инженерно-технический отдел авторизованного сервисного центра “Эл Ко-сервис”

www.elko-service.ru

1.2. Некоторые формулы электротехники | Техническая библиотека lib.qrz.ru

1.2. Некоторые формулы 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

1-21.jpg

Общая емкость конденсаторов:

при последовательном соединении

1-22.jpg

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.

1-23.jpg

1-24.jpg

1-25.jpg

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,

1-26.jpg

1-27.jpg

lib.qrz.ru

Решение задач и курсовых по электротехнике Сайт Электротехника и электроника на «пять»

Общая схема делителя тока представлена на рис.1.

Решение зада по электротехнике - Делитель тока

Рис.1 – Общая схема делителя тока

Из схемы видно, что ток I разделяется на сопротивлениях на токи I1, I2, I3, … , In (n – количество резисторов).

Нам известен ток I и сопротивления резисторов. Необходимо найти токи I1, I2, I3, … , In .

Выведем общую формулу, позволяющую найти любой из этих токов.

Для нахождения тока I заменим все резисторы эквивалентным (рис.2).

Решение зада по электротехнике - Делитель тока

Рис.2 – Схема замещения резисторов

Сопротивление эквивалентного резистора найдем из формулы параллельного соединения сопротивлений:

Решение зада по электротехнике - Делитель тока(1)

К сопротивлению Rэкв приложено напряжение U, значит, через этот резистор потечет ток I, который можно найти по закону Ома:

Решение зада по электротехнике - Делитель тока(2)

Значение тока I и сопротивление Rэкв нам известно, выразим U из формулы (2) и подставим

Rэкв из выражения (1):

Решение зада по электротехнике - Делитель тока(3)

Выведем общую формулу, по которой можно найти ток в любой ветке.

Найдем значение тока в i-й ветке по закону Ома:

Решение зада по электротехнике - Делитель тока(4)

Сопротивление резистора Ri (резистор в i-й ветке) нам известно, подставим в формулу (4) U

из формулы (3):

Решение зада по электротехнике - Делитель тока5)

То есть, по формуле

Решение зада по электротехнике - Делитель тока(6)

можно найти ток в любой ветке.

В случае с двумя сопротивлениями (n=2) формула существенно упрощается.

Схема делителя тока с двумя резисторами показана на рис.3.

Решение зада по электротехнике - Делитель тока

Рис.3 – Схема делителя тока с двумя резисторами

Формула (6) преобразуется:

Решение зада по электротехнике - Делитель тока(6)

По этой формуле найдем токи I1, I2:

Решение зада по электротехнике - Делитель тока(7)

Конечные формулы:

Решение зада по электротехнике - Делитель тока(8)

toe5.ru

ПРОИЗВОДНАЯ В ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ

Производная – одно из фундаментальных понятий математики, это основное понятие дифференциального исчисления, характеризующее скорость изменения функции (в данной точке).Еще в древности был решен ряд задач дифференциального исчисления. Архимед, например, разработал способ проведения касательной, применимый для кривых. Само понятие производной возникло в XVII веке в связи с необходимостью решения физических, механических, математических задач, в первую очередь, следующих двух: определение скорости прямолинейного неравномерного движения и построение касательной к произвольной плоской кривой. Первой проблемой занимался великий Исаак Ньютон, второй проблемой – не менее великий Готфрид Лейбниц. Независимо друг от друга И. Ньютон и Г.Лейбниц разработали аппарат нахождения производной, которым мы и пользуемся в настоящее время. Благодаря дифференциальному исчислению, был решен целый ряд задач теоретической механики, физики и астрономии. Используя методы дифференциального исчисления, ученые предсказали возвращение кометы Галлея, что было большим триумфом науки XVIII в. Основные понятия дифференциального исчисления долгое время не были должным образом обоснованы. Однако в начале XIX в. Французский математик О. Коши дал строгое построение дифференциального исчисления на основе понятия предела. В наши дни производная играет одну из самых главных ролей в науке и технике: с помощью дифференциального исчисления находят решение большинства задач в различных областях научного познания.

В своей работе мы бы хотели подробнее рассмотреть приложение производной в технике: принцип ее работы, значение. В дальнейшем мы рассмотрим применение производной на примере нескольких задач, касающихся и нашей специальности «Электроэнергетика и электротехника». Очень важно знать, что производная показывает скорость изменения функции, или какого-либо процесса, величины как времени, так и по другим параметрам.

Так как в практических приложениях обычно интересует не только сама функция, но и скорость ее изменения, то производная, будучи характеристикой скорости изменения, функции, имеет самые широкие практические применения в вопросах физики, химии, геометрии и т.д. Так, например: сила тока есть производная ,где Δq – положительный электрический заряд, переносимый через сечение проводника за время Δt. Примеры задач, в которых используют производную в различных дисциплинах специальности «Электроэнергетика и электротехника». Количество электричества, протекающее через проводник, начиная с момента времени t = 0, задается формулой Q = 3t2 – 3t + 4 Определить силу тока в конце 6-й секунды. Для нахождения силы тока используем известные формулы. Сила тока есть производная количества электричества по времени: следовательно, нужно найти производную функции Q = 3t2 – 3t + 4 и вычислить ее значение при t = 6 c. Имеем I = Q′ = 6t – 3, откуда при t = 6 получим I = 6∙6 – 3 = 33 (A).

Задача о мгновенной величине тока. Обозначим через q = q(t) количество электричества, протекающее через поперечное сечение проводника за время t. Пусть Δt – некоторый промежуток времени, Δq = q(t + Δt) – q(t) количество электричества, протекающее через указанное сечение за промежуток времени от момента t до момента t + Δt. Тогда отношение называют средней силой тока. Мгновенной силой тока в момент времени t называется предел отношения приращения количества электричества Δq ко времени Δt, при условии, что Δt → 0.

При изучении механического смысла производной пользуемся механическим истолкованием производной: скорость движения материальной точки в данный момент времени равна производной пути по времени, т.е.

Ускорение движущегося тела представляет собой скорость изменения его скорости, т.е. Точка движется по окружности радиуса 4 м по закону S = 4,5t3, где S – путь в метрах, t – время в секундах. Найдем модуль ускорения точки в момент времени Т, когда ν=|ν|=6 м/с.

По условию v = 6 м/с, значит, 13,5t2 = 6, t2 = 6/13,5,,t2 = 60/135, t2 = 4/9.

Таким образом

Касательное ускорение

при t = T = 2/3 с; at = 27∙2/3 = 18 м/с2.

 

Нормальное ускорение

Так как v = 6 м/с, p = r = 4 м, то an = 62/4 = 9 м/с2.

Модуль полного ускорения точки:

Умение дифференцировать позволяет исследовать различные функции. Используя задачи общетехнических и специальных дисциплин, мы формируем понимание глубокой общности в применении математического аппарата к широкому кругу разнообразных явлений природы. Мощность в переменном сопротивлении r2 определяется формулой P2 = IU – I2∙r1, где r1-const,

Определить, при каком значении тока I получается наибольшее значение мощности P2.

Значит, наибольшее значение мощности P2 при

В заключении хотелось бы сказать о том, что энергетика, безусловно, является одним из приоритетных направлений развития общества и государства. При этом развитие цивилизации неразрывно связано с увеличением электропотребления, что, к сожалению, приводит к истощению природных ресурсов. Главнейшей задачей человечества становится предотвращение глобальной проблемы – экологической катастрофы. Ученые всех стран на теории и практике пытаются найти решение. В своих опытах они полагаются на такие дисциплины, как физика, экология, математика (в частности, применение производной). Задачи, рассмотренные в работе, применительно относятся к специальности: «Электроэнергетика и электротехника», так как позволяют узнать и применить производную в ее широком смысле. В наше время, в связи с научно-техническим прогрессом, в частности с быстрой эволюцией вычислительных систем, дифференциальное исчисление становится все более актуальным в решении как простых, так и сверхсложных задач. Таким образом, производная играет исключительную роль в электроэнергетике. Благодаря приложению производно в электроэнергетике, становится возможным решение множества задач, касающихся таких тем, как «Применение альтернативных источников энергии», «Измерение физических величин: мощности тока, индуктивности, емкостного напряжения», «Влияние электроэнергетики на окружающую среду».

 

Дата добавления: 2015-08-21; просмотров: 740 | Нарушение авторских прав

Читайте в этой же книге: ВВЕДЕНИЕ | ЛИНЕЙНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ 1-го и 2-го ПОРЯДКА | ГИПЕРБОЛИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.058 сек.)

mybiblioteka.su


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта