23.02.2025

Формулы электрические: Электрические формулы и их описание

Содержание

Электрические формулы и их описание

Чтобы работать с электричеством, делать разводку по дому, понимать правила ПУЭ и решать различные задачи, нужно знать основные формулы электричества, физические законы, приведенные известными учеными-физиками. Ниже рассмотрены основные теоремы по электрике, выведенные константы, физические правила, которые следует понимать каждому человеку.

Основные формулы электричества

Изучение основ электродинамики, электрики невозможно без определения электрического поля, точных зарядов, сопротивления и прочих явлений.

 Формулы электричества

Поэтому важно рассмотреть все основные формулы электричества и примеры решения задач с их использованием.

Закон Кулона

Согласно короткому описанию, это физический закон, который говорит о взаимодействии между прямо стоящими точечными электрозарядами в зависимости от того, на каком расстоянии они находятся. Согласно полному определению, формулировка обозначает, что между двумя точками в виде электрических зарядов формируется вакуум. Там появляется конкретная сила, которая пропорциональна умножению их модульных частиц, поделенных на квадратный показатель расстояния.

Расстояние — длина, которая соединяет заряды. Сила взаимодействия направлена по отрезку. Кулоновская сила — сила, отталкивающая при зарядах минус-минус и плюс-плюс и притягательная при минус-плюс и плюс-минус.

Обратите внимание! Электрическая сила формула выглядит так: F=k⋅|q1|⋅|q2|/r2, где F — сила заряда, q — величина заряда, r — вектор или расстояние между зарядами, а k — коэффициент пропорциональности. Последний равен c2·10−7 Гн/м.

 Закон Кулона

Решение задачи с законом Кулона. При наличии заряженных шариков, которые находятся на расстоянии 15 см и отталкиваются с силой 1 Н в поиске начального заряда, выявить неизвестное можно, переведя основные единицы в систему СИ и подставив величины в указанную формулу. Выйдет значение 2 * 5 * 10 (-8) = 10 (-7).

Напряженность поля уединенного точечного заряда

Электрическое поле будучи материей, создаваемой электрическими точечными зарядами, характеризуется разными величинами, в том числе напряженностью. Напряженность выступает векторной величиной или силовой характеристикой поля, которая направлена в сторону электростатического взаимодействия зарядов. Чтобы получить ее, нужно использовать формулу E = k (q / r (2)), где Е — векторное поле.

 Напряженность поля уединенного точечного заряда

Согласно данной формулировке, напряженность поля заряда имеет обратную пропорциональность квадратному значению расстояния от заряда. То есть если промежуток увеличивается в несколько раз, показатель напряжения снижается в четыре.

Применить закон можно для решения задач. Например, неизвестен радиус. Тогда нужно преобразовать константу. Нужно решить уравнение E / r (2) = kq, подставив известные числа.

Потенциал точки в поле точечного заряда

Потенциалом в электростатическом поле называется скалярная величина, которая равна делению потенциального показателя энергии заряда на него. Он не зависит от величины q, которая помещена в область. Так как потенциальный показатель энергии зависит от того, какая выбрана система координат, то потенциал определяется с точностью до постоянной. Он равен работе поле, которое смещает единичный положительный заряд в бесконечность. Выражается через ф = W / q =const.

 Потенциал точки в поле точечного заряда

Обратите внимание! В задачах можно преобразовывать константу. Если неизвестно W, то можно поделить q на ф, а если q — то, W на ф.

Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле

 Потенциальная энергия заряда в электростатическом поле

Поскольку работа электрического поля не зависит от выбранного движения заряженной частицы, а от его начального и конечного положения, есть термин потенциальной энергии. Это скалярная величина в координате пространства, которая показывает, как работает сила, когда частица перемещается по произвольному промежутку из одной в другую точку. Она равна разности значений передвижения частиц в этом промежутке. Выражается в следующем виде: А = П1 — П2, где П1 может быть x, y и z, а П2 — x2, y2 и z2. В задачах по физике нужно рисовать график, подставлять в константу известные значения и решать уравнения.

Потенциальная энергия заряда q1 в поле точечного заряда

Во время перемещения заряженных частиц по полю из одной точки в другую они совершают некую работу за определенный временной промежуток. Потенциальная энергия в этих точках не зависит от того, какой путь держат заряженные частицы. Энергия первого заряда пропорциональна его модулю. Выражается это все в формуле, представленной на картинке ниже. Задачи решать можно, используя представленную константу и вставляя известные значения.

 Потенциальная энергия заряда q1 в поле точечного заряда

Теорема Гаусса

Основной закон в электродинамике, входящий в уравнения Максвелла. Это следствие из кулоновского умозаключения и принципа суперпозиции. По ней вектор напряжения поля движется сквозь произвольное значение замкнутой поверхности, окруженной зарядами. Он имеет пропорциональность сумме заряженных частиц, которые находятся внутри этого замкнутого пространства. Указанный вектор поделен на е0. Все это выражается формулой, указанной ниже.

 Теорема Гаусса

Напряженность электрического поля вблизи от поверхности проводника

Напряженность суммарного пространства заряженных частиц имеет прямую пропорциональность поверхностному показателю их плотности. Если в задаче требуется найти напряженность, а поверхностная заряженная плотность это сигма, то нужно нарисовать цилиндр и обозначить, что поток сквозь его боковую поверхность равен 0. В таком случае линии напряженности будут параллельны боковой поверхности. Получится, что ф = 2ф, осн =2еs, а 2es =q / 2ε0.

 Напряженность электрического поля вблизи от поверхности проводника

Емкость плоского конденсатора

Емкостью называется проводниковая характеристика, по которой электрический заряд может накапливать энергию. Плоским конденсатором называются несколько противоположно заряженных пластин, разделенных диэлектрическим тонким слоем. Емкостью плоского конденсатора считается его характеристика, способность к накоплению электрической энергии.

Обратите внимание! Это физическая величина, которая равна делению заряда на разность потенциалов его обкладки. Зарядом при этом служит заряженная одна пластина.

Если в задаче требуется узнать емкость конденсатора из двух пластин с площадью в 10(-2) квадратных метров и в них находится 2*10(-3) метровый лист, εэлектрическая постоянная с 8,85×10-12 фарад на метр и ε=6 — диэлектрическая проницаемость слюды. В таком случае нужно вставить значения в формулу C= ε* εS/d.

 Емкость плоского конденсатора

Энергия плоского конденсатора

Поскольку любая частица конденсатора имеет способность запаса энергии, который сохранен на конденсаторной обкладке, вычислить эту самую Е просто, поскольку чтобы элемент зарядился, ему нужно совершить работу. Работа совершается полем. В результате была выведена следующая формула: Еp = А = qEd, где А является работой, d — расстоянием.

 Энергия

Формулы для постоянного электрического тока

Постоянный электрический ток не изменяется в величине и направлении. Он используется для расчета замкнутой, однородной цепи, мощности и прочих параметров. Поэтому важно знать формулы для него и основные законы, связанные с ним.

 Основной список формул

Закон Ома для участка однородной цепи

Чтобы электрический ток существовал, нужно поле. Для его образования, нужны потенциалы или разность их, выраженная напряжением. Ток будет направлен на снижение потенциалов, а электроны начнут свое передвижение в обратном направлении. В 1826 г. Г. Ом провел исследование и сделал заключение: чем больше показатель напряжения, тем больше ток, который проходит через участок.

К сведению! Смежные проводники при этом проводят электричество по-разному. То есть каждый элемент имеет свою проводимость, электрическое сопротивление.

В результате, согласно теореме Ома, сила тока для участка однородной цепи будет иметь прямую пропорциональность показателю напряжения на нем и обратную пропорциональность проводниковому сопротивлению.

 Закон Ома

По формуле I = U / R, где I считается силой тока, U — напряжением, а R — электрическим сопротивлением, последнее значение можно найти, если p * l / S, где p является удельным проводниковым сопротивлением, l — длиной проводника, а S — площадью поперечного проводникового сечения.

Закон Ома для замкнутой цепи с источником тока

Ом сделал формулу и для замкнутой цепи. По ней ток на этом участке из токового источника, имеющего внутреннее и внешнее нагрузочное сопротивление, равен делению электродвижущей силы источника на сумму внутреннего и внешнего сопротивления. Она выглядит так: I = e / R + r, где I является токовой силой, е — ЭДС, R — сопротивлением, а r — внутренней сопротивляемостью источника напряжения.

Обратите внимание! В физическом смысле по этому закону, чем выше показатель ЭДС, тем выше источник энергии, больше скорость движения зарядов. Чем выше сопротивляемость, тем ниже величина тока.

 Закон Ома для замкнутой цепи

Работа постоянного тока

Энергия, когда проходит через проводник, упорядоченно двигается в носитель. Во время движения она совершает работу. В результате работой постоянного тока называется деятельность поля, направленная на перенос электрических зарядов по проводнику. Она равна умножению I на совершаемое работой напряжение и время.

Закон Джоуля-Ленца

Когда электричество проходит через какой-то проводник с сопротивляемостью, всегда высвобождается теплота. Количество тепла, которое высвободилось за определенный промежуток времени, определяет закон Джоуля-Ленца. По формуле мощность тепла равняется умножению плотности электричества на напряжение — w =j * E = oE(2).

Обратите внимание! В практическом понимании закон имеет значение для снижения потери электроэнергии, выбора проводника для электроцепи, подбора электронагревательного прибора и использования плавкого предохранителя для защиты сети.

 Закон Джоуля-Ленца

Полная мощность, развиваемая источником тока

Мощность — работа, которая совершается за одну секунду времени. Электрическая мощность является физической величиной, которая характеризует скорость передачи с преобразованием электроэнергии.

Работа, которая развивается источником электроэнергии по всей цепи, это полная мощность. Ее можно определить по формуле Р = El, где E считается ЭДС, а I — величиной токовой характеристики.

К сведению! Если есть линейная нагрузка, то полный мощностный показатель равен квадратному корню из квадратов активной и реактивной работы источника. Если есть нелинейная нагрузка, то она равна квадратному корню из квадратов активной и неактивной работы источника.

 Полная мощность

В практических измерениях такая работа выражается в киловаттах в час. Используется, чтобы измерять потребление электричества в бытовых и производственных условиях, определять выработанную электрическую энергию в электрическом оборудовании.

Полезная мощность

Максимальная или полезная мощность — та, что выделяется во внешнем промежутке цепи, то есть во время нагрузки резистора. Она может быть применена для выполнения каких-либо задач. Подобное понятие можно применить, чтобы рассчитать, как работает электрический двигатель или трансформатор, который способен на потребление активной и реактивной составляющей.

 Полезная мощность

Полезный мощностный показатель можно рассчитать по трем формулам: P = I 2R, P = U2 / r, P = IU, где I является силой тока на определенном участке цепи; U — напряжением на части клемм (зажимов) токового источника, а R — сопротивлением нагрузки или внешней цепью.

Коэффициент полезного действия источника тока

Коэффициентом полезного действия токового источника называется деление полезного мощностного показателя на полный. Если внутреннее сопротивление источника равно внешнему, то половина результатов всей работы будет утеряна в источнике, а другая половина будет выделена на нагрузке. В такой ситуации КПД будет равен 50 %.

Если рассматривать это понятие наиболее полно, то когда электрические заряды перемещаются по замкнутой электрической цепи, источник тока выполняет определенную полезную и полную работу. Совершая первую, он перемещает заряды во внешнюю цепь. Делая вторую работу, заряженные частицы перемещаются по всему участку.

 КПД источника тока

Обратите внимание! Полезное действие достигается, когда сопротивление внешней электроцепи будет иметь определенное значение, зависящее от источника и нагрузки. Соотношения полезной работы на полную выражают формулой: η = Аполез / Аполн = Рполез / Рполн = U/ε = R / (R + r).

Первое правило Кирхгофа

Согласно первому закону Кирхгофу, токовая сумма в любом участке электрической цепи равняется нулевому значению. Направленный заряд к узлу положительный, а от него — отрицательный. Алгебраическая токовая сумма зарядов, которые направлены к узлу, равна сумме тех, которые направлены от него. Если перевести это правило, то можно получить следующее определение: сколько тока попадает в узел, столько и выходит из него. Это правило вытекает из закона о сохранности заряженных частиц.

Благодаря решению линейных уравнений на основе кирхгофских правил можно отыскать все токовые значения и напряжения на участках постоянного, переменного и квазистационарного электротоков.

Обратите внимание! В электотехнике правило Кирхгофа имеет особое значение, поскольку оно универсально для решения многих поставленных задач в теории электроцепи. С помощью него можно рассчитать сложные электрические цепи. Применяя его, можно получить систему линейных уравнений относительно токам или напряжениям на всех межузловых ветвях цепей.

 Первое правило Кирхгофа

Второе правило Кирхгофа

Второе кирхгофское правило вытекает из первого и третьего максвеллского уравнения. По нему алгебраическая сумма напряжений на резистивных элементах замкнутого участка равна сумме ЭДС, которая входит в него. Если на участке нет ЭДС, то суммарный показатель падения напряжения равен нулевому значению. Если еще проще, то во время полного обхода контура потенциал изменяется. Он возвращается на исходное значение.

Частый случай для участка одного контура — это закон Ома. Составляя уравнения напряжений для контура, требуется подобрать его положительный обход. Чтобы это сделать, нужно знать, что при подборе обхода показатель падения напряжения ветви будет положительным, если обходное направление в ветви совпадает с тем, которое было ранее выбрано. Если оно не совпадает, то показатель напряжения ветви будет отрицательным.

Важно! Второе правило Кирхгофа можно использовать в линейной или нелинейной линеаризованной цепи при любом изменении токов и напряжения.

 Второе правило Кирхгофа

В результате, чтобы понять основы физики явлений, электрики, электродинамики и с успехом использовать знания в процессе жизнедеятельности, необходимо знать выведенные теоремы, законы, формулы и правила в области электричества, которые представлены выше. Например, представляя, как выглядит та или иная формула, можно решить любую задачу в учебнике по физике или жизни.

Таблица большая основных формул электричества и магнетизма

Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru: Free counters! главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Электрические и магнитные величины / / Понятия и формулы для электричества и магнетизма.  / / Таблица большая основных формул электричества и магнетизма

Поделиться:   


Таблица большая основных формул электричества и магнетизма












 Физические законы, формулы, переменные Формулы электричество и магнетизм

Закон Кулона:

  • где q1 и q2 — величины точечных зарядов, 
  • ε1  — электрическая постоянная;
  • ε — диэлектрическая проницаемость изотропной среды (для вакуума ε = 1),
  • r — расстояние между зарядами.

Напряженность электрического поля, где:

 F — сила, действующая на заряд q0 , находящийся в данной точке поля.

Напряженность поля на расстоянии r от источника поля:
1) точечного заряда
2) бесконечно длинной заряженной нити с линейной плотностью заряда τ:
3) плоскости с поверхностной плотностью заряда σ (не зависит от расстояния):
4) между двумя разноименно заряженными плоскостями с поверхностной плотностью заряда σ

(во вне такого «суперконденсатора» поле равно нулю по принцину суперпозиции):
Потенциал электрического поля: где W — потенциальная энергия заряда q0 .
Потенциал поля точечного заряда на расстоянии r от заряда:
По принципу суперпозиции полей,

  • Напряженность, принцип суперпозиции: 
  • Εi — напряженность и в данной точке поля, созд

Конспект «Постоянный ток. Теория, формулы, схемы»

Электрический токэто упорядоченное движение заряженных частиц (электронов и ионов). За направление тока  условно принято направление движения положительных зарядов, т.е.  от  « + »  к  « — ».

Условия, необходимые для существования электрического тока:

  • Наличие свободных заряженных частиц;
  • Наличие электрического поля, действующего на заряженные частицы с силой в определённом направлении;
  • Наличие замкнутой электрической цепи.

Действия  тока:

  1. Тепловое: проводник по которому течет ток нагревается.
  2. Химическое: электрический ток может изменять химический состав проводника (электролита).
  3. Магнитное: ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела. Вокруг проводника с током существует магнитное поле.

Постоянный ток


Электродвижущая сила.

Если два заряженных тела соединить проводником, то через него пойдет кратковременный ток. Избыточные электроны с отрицательно заряженного тела перейдут на положительно заряженное. Потенциалы тел окажутся одинаковыми, значит, напряжение на концах проводника станет равно нулю, и ток прекратится. Для существования длительного тока в проводнике нужно поддерживать разность потенциалов на его концах неизменной. Этого можно достичь, перенося свободные электроны с положительного тела на отрицательное так, чтобы заряды тел не менялись со временем.

Силы электрического взаимодействия сами по себе не способны осуществлять подобное разделение зарядов. Они вызывают притяжение электронов к положительному телу и отталкивание от отрицательного. Поэтому внутри источника тока должны действовать сторонние силы, имеющие неэлектрическую природу и обеспечивающие разделение электрических зарядов.

Сторонние силы — любые силы, действующие на электрические заряженные частицы, за исключение сил, электростатического происхождения (т.е. кулоновских).

ЭДС – электродвижущая сила – физическая величина, определяемая работой , совершаемой сторонними силами при перемещении единичного  положительного заряда от «+» полюса к «-» полюсу внутри источника тока.  Является энергетической характеристикой  источника тока.

Основные характеристики электрического тока

Виды соединений источников тока


Шунтирование амперметра.

Важным примером применения последовательного и параллельного соединения проводов являются различные схемы включения электроизмерительных приборов. Допустим, что имеется некоторый амперметр, рассчитанный на максимальный ток Imax, а требуется измерить большую силу тока. В этом случае параллельно к амперметру присоединяют малое сопротивление r, по которому направится большая часть тока. Его называют обычно шунтом. Сопротивление амперметра – R, и пусть R/r=n. Сила тока в цепи, амперметре и в шунте равны соответственно I, Iа и Iш

Параллельное присоединение шунта к измерительному прибору с целью изменения его чувствительности называют шунтированием Схема шунтирования амперметра добавочным малым сопротивлением r.

Постоянный ток. Работа и мощность. Закон Джоуля – Ленца.

Работа электрического поля по перемещению заряда ∆ q из одной точки в другую равна произведению напряжения U между этими точками на величину заряда Dq: A=DqU

Учитывая, что Dq = IDt  получаем:   A= IUDt = I2RDt = Dt

При прохождении тока через проводник происходит его нагревание, значит электрическая энергия переходит в тепловую.

Закон Джоуля –  Ленца гласит: количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивлению проводника и времени.

Q =  I2 R t – закон Джоуля – Ленца.

Закон открыт экспериментально независимо друг от друга  Дж.Джоулем и Э.Х.Ленцем. Q = А –  по закону сохранения энергии.

Мощность электрического тока равна работе,  которая совершается током за единицу времени.    


 Дополнительные материалы по теме   

пост эл ток

закон ома

соединение проводников

 

закон ома для полной цепи


Конспект урока «Постоянный ток. Формулы и схемы».

Следующая тема: «Магнитное поле. Формулы и схемы».

 

Электростатика. Теория и формулы для ЕГЭ + шпаргалка

ЭЛЕКТРОСТАТИКА
Теория и формулы (кратко и сжато)

Электростатика – раздел электродинамики, изучающий покоящиеся электрически заряженные тела. Существует два вида электрических зарядов: положительные (стекло о шелк) и отрицательные (эбонит о шерсть).

Элементарный заряд – минимальный заряд (е = 1,6∙10-19 Кл)

Заряд любого тела кратен целому числу элементарных зарядов:     q = N∙е

Электризация тел – перераспределение заряда между телами. Способы электризации: трение,  касание, влияние.

Закон сохранения электрического заряда – в замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остается неизменной.  q1 + q 2 + q 3 + …..+ qnconst

Пробный заряд – точечный положительный заряд.

Закон Кулона

Закон Кулона (установлен опытным путем в 1785 году) Сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними.


Электрическое поле

Электрическое поле – вид материи, осуществляющий взаимодействие между электрическими зарядами, возникает вокруг зарядов, действует только на заряды


 

Силовые линии напряженности электрического поля – непрерывные линии, касательные к которым в каждой точке, через которые они проходят, совпадают с вектором напряженности.

Свойства силовых линий: 

  • не замкнуты;
  • не пересекаются;
  • непрерывны;
  • направление совпадает с направлением вектора напряжённости;
  • начало на + q или в бесконечности, конец на – q или в бесконечности;
  • гуще вблизи зарядов (где больше напряжённость).
  • перпендикулярны поверхности проводника

Разность потенциалов или напряжение (Δφ или U) — это разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории заряда            Δφ = φ1 – φ2

Чем меньше меняется потенциал на отрезке пути, тем меньше напряженность поля.
Напряженность электрического поля направлена в сторону уменьшения потенциала.

Электроемкость

Электроемкость Схарактеризует способность проводника  накапливать электрический заряд на своей поверхности.

  • не зависит от электрического заряда и напряжения.
  • — зависит от геометрических размеров проводников, их формы, взаимного расположения, электрических свойств среды между проводниками.

Проводники и диэлектрики

Конденсаторы

Конденсатор — электротехническое устройство, служащее для быстрого накопления электрического заряда и быстрой отдачи его в цепь (два проводника, разделенных слоем диэлектрика ).


Скачать таблицы по теме «Электростатика»

 


Конспект уроков по теме «Электростатика. Теория и формулы» + шпаргалка.

Еще конспекты для 10-11 классов:

 

Электрические формулы

Общие электрические единицы, используемые в формулах и уравнениях:

  • Вольт — единица электрического потенциала или движущей силы — потенциал требуется для передачи одного ампера тока через один ом сопротивления
  • Ом — единица сопротивления — один ом представляет собой сопротивление, обеспечиваемое прохождению одного ампера при подаче одного вольт
  • ампер — единицы тока — один ампер — это ток, который один вольт может передать через сопротивление в один ом
  • Ватт — единица электрической энергии или мощности — один ватт равен произведению одного ампера на один вольт — один ампер тока, протекающего под действием силы одного вольта, дает один ватт энергии
  • вольт ампер — произведение вольт и ампер как показывают вольтметр и амперметр — в системах постоянного тока вольт-ампер совпадает с ваттами или отдаваемой энергией — в системах переменного тока — с вольт с и амперы могут быть или не быть на 100% синхронными — при синхронности вольт-амперы равны ваттам на ваттметре — когда несинхронные вольт-амперы превышают ватты — реактивная мощность
  • киловольт-ампер — один киловольт-ампер — кВА — равно 1000 вольт-ампер
  • Коэффициент мощности — отношение ватт к вольт-амперам

Электрический потенциал — закон Ома

Закон Ома может быть выражен как:

U = RI (1a)

U = P / I (1b)

U = (PR) 1/2 (1c)

Электрический ток — закон Ома

I = U / R (2a )

I = P / U (2b)

I = (P / R) 1/2 (2c)

Электрическое сопротивление — закон Ома

R = U / I (3a)

R = U 2 / P (3b)

R = P / I 2 (3c)

Пример — закон Ома

Батарея 12 вольт обеспечивает питание до сопротивления 18 Ом .

I = (12 В) / (18 Ом )

= 0,67 (A)

ohm

Электроэнергия

P = UI (4a)

P = RI 2 (4b)

P = U 2 / R (4c)

где

P = мощность (Вт, Вт, Дж / с)

U = напряжение (вольт, В)

I = ток (амперы, А)

R = сопротивление (Ом, Ом)

Электроэнергия

Электрическая энергия — это мощность, умноженная на время:

W = P t (5)

, где

W = энергия (Ws, Дж)

t = время (с) 90 041

Альтернатива — мощность может быть выражена

P = Вт / т (5b)

Мощность — это потребление энергии затратами времени.

Пример — потеря энергии в резисторе

Батарея 12 В подключена последовательно с сопротивлением 50 Ом . Мощность, потребляемая резистором, может быть рассчитана как

P = (12 В) 2 / (50 Ом)

= 2,9 Вт

Энергия, рассеиваемая за 60 секунд , может быть рассчитана

Вт = (2,9 Вт) (60 с)

= 174 Вт, Дж

= 0.174 кВт

= 4,8 10 -5 кВтч

Пример — электрическая плита

Электрическая плита потребляет 5 МДж энергии от источника питания 230 В при включении в течение 60 минут .

Номинальная мощность — энергия в единицу времени — печи может быть рассчитана как

P = (5 МДж) (10 6 Дж / МДж) / ((60 мин) (60 с / мин))

= 1389 Вт

= 1.39 кВт

Ток можно вычислить

I = (1389 Вт) / (230 В)

= 6 ампер

Электродвигатели

КПД электродвигателя

μ = 746 P / P input_w (6)

где

μ = КПД

P л.с. )

или альтернативно

μ = 746 P л.с. / (1.732 VI PF) (6b)

Электродвигатель — мощность

P 3-фазный = (UI PF 1,732) / 1,000 (7)

где

P 3-фазный = электрическая мощность трехфазного двигателя (кВт)

PF = коэффициент мощности электродвигателя

Электродвигатель — Ампер

I 3-фазный = (746 P л.с. ) / (1 .732 В μ PF) (8)

где

I 3-фазный = электрический ток 3-фазный двигатель (амперы)

PF = коэффициент мощности электродвигателя

.

Формула электрической мощности

Электрическая мощность — это скорость, с которой энергия передается в или из части электрической цепи. Батарея может отдавать энергию, или такой элемент схемы, как резистор, может выделять энергию в виде тепла. Для любого элемента схемы мощность равна разности напряжений на элементе, умноженной на ток. По закону Ома V = IR, поэтому существуют дополнительные формы формулы электрической мощности для резисторов. Мощность измеряется в ваттах (Вт), где ватт равен джоулю в секунду (1 Вт = 1 Дж / с).

Общая форма:

электрическая мощность = разница напряжений x ток

P = VI

Резисторы:

P = электрическая мощность (Вт)

В = разница напряжений (В = Дж / К)

I = электрический ток (A = C / s)

R = сопротивление (Ом = В / А)

Формула электроэнергии Вопросы:

1) Если аккумулятор сотового телефона работает при напряжении 12,0 В, и он должен выдавать ток 0.9 А во время воспроизведения музыки какая мощность требуется?

Ответ: Требуемая мощность аккумулятора может быть найдена по формуле электрической мощности:

P = VI

P = (12,0 В) (0,9 А)

P = (12,0 Дж / C) (0,9 C / с)

P = 10,8 Дж / с

P = 10,8 Вт

Потребляемая мощность аккумулятора телефона составляет 10,8 Вт.

2) Резистор с разностью потенциалов 24,0 В излучает тепло. Тепловая энергия вырабатывается в размере 16.0 Вт. Какое значение сопротивления?

Ответ: Значение сопротивления можно найти, переставив одну из форм формулы электрической мощности. Применимая форма относится к мощности, напряжению и сопротивлению:

R = 36,0 В / А

R = 36,0 Ом

Значение сопротивления 36,0 Ом.

.

Список всех электротехнических формул

Длина кабеля от прогиба, пролета

Формула:

Cable Length
L = S + ((8 * d 2 ) / (3 * S))


Где:

L = длина кабеля
S = длина кабеля
d = провисание кабеля

Соответствующий калькулятор:

Частота резонанса пружины

Формула:

f res = (1/2) * √ (k / M)


Где,

f res = Spring Resonance
k = Постоянная пружины
M = Вес пружины

Соответствующий калькулятор:

Электромагнитная сила катушки соленоида

Формула:

F = (n x i) 2 x магнитная постоянная x a / (2 x g 2 )

Где,

F = сила,

я = Текущий,

г = длина зазора между соленоидом и куском металла,

a = Площадь

n = количество витков,

Магнитная постоянная = 4 x PI x 10 -7 .

Связанный калькулятор:

Энергия конденсатора (E) и постоянная времени RC

Формула:

E = (V² x C) / 2
T = R x C


Где,

E = Накопленная энергия (Джоули),
T = постоянная времени (S),
V = Volatge (В),
C = емкость (мкФ),
R = сопротивление нагрузки (Ом).

Связанный калькулятор:

Физические свойства рулона / материала

Используемая формула:

Т = бл / сут

n = Оборотов / T

кд = (2 x n x d) + bd

г = (п х г + ш) / 2

a = PI x r x r

L = (2 x PI x r x n) / 1000

об / мин =.0333 * ((0,812 / 2) * (0,812 / 2)) / ((d / 2) * (d / 2))

R = об / мин x L

В = R x I

P = V x I

Где,

T = витков на обмотку,

bl = длина шпульки,

d = диаметр проволоки,

n = количество витков,

cd = Внешний диаметр катушки,

bd = диаметр шпульки,

r = радиус середины катушки,

a = Площадь поперечного сечения,

L = Общая длина,

об / мин = сопротивление / метр,

R = Сопротивление,

В = напряжение при номинальном токе,

I = ток,

P = мощность при номинальном токе,

Соответствующий калькулятор:

Индуктивность катушки с воздушным сердечником

Формула:

Индуктивность = ((d 2 ) x (n 2 )) / (18d + 40l)

Где,

d = диаметр рулона,

l = длина змеевика,

n = Количество витков.

Связанный калькулятор:

Параллельный резистор

Используемая формула:

р. = 1 / ((1/ 1 ) + (1/ 2 ))

Где,

R p = Общее параллельное сопротивление

R 1 и R 2 = резисторы, подключенные параллельно

Соответствующий калькулятор:

Индуктивность прямого провода / индуктивность

Формула:

L = 0,00508 x a x (журнал (2 x a / d) -0,75)

Где,

L = индуктивность,

a, d = длина и диаметр провода,

Связанный калькулятор:

8051 PIC Microcontroller (UC) Time Delay

Используемая формула:

TIC12 = 1 / (МГц / 12) TIC6 = 1 / (МГц / 6)
8-битный счетчик таймера Максимальное время работы для 12 часов = TIC12 * 256/1000
8-битный счетчик таймера Максимальное время работы для 6 clock = TIC6 * 256/1000
Максимальное время работы 16-битного таймерного счетчика для 12 тактов = TIC12 * 65536/1000
16-битного таймерного счетчика Максимальное время работы для 6 тактов = TIC6 * 65536/1000
8-битное DRT Значение перезагрузки для 12 тактов = 256 — (DRT / TIC12 * 1000)
Значение перезагрузки 8-битного DRT для 6 тактов = 256 — (DRT / TIC6 * 1000)
Значение перезагрузки 16-битного DRT для 12 тактов = 65536 — (DRT / TIC12 * 1000)
Значение перезагрузки 16-битного DRT для 6 тактов = 65536 — (DRT / TIC6 * 1000)

Связанный калькулятор:

Параллельное сопротивление электронной схемы

Формула:

parallel

Где R 1 , R 2 ,…R n — значения отдельных резисторов

R total — полное сопротивление параллельно

Связанный калькулятор:

Резистор / сопротивление серии

Формула:

series-resistor

R = R 1 + R 2 + R 3 + …….


Где,

R = общее значение резисторов
R 1 = значение отдельных резисторов
R 2 = значение отдельных резисторов
R 3 = значение отдельных резисторов

Связанный калькулятор:

Полное сопротивление линий передачи микрополосковых линий (Z0)

Формула:

series-resistor series-resistor

Соответствующий калькулятор:

Электрическая проводимость (Y)

Формула:

admittance

Связанный калькулятор:

Конденсатор серии

/ емкость

Формула:

1 / C Итого = 1 / C 0 + 1 / C 1 + 1 / C 2 +…. + 1 / C n


Где,
C 0 , C 1 , .., C n — значения отдельных конденсаторов

C Итого — это общее значение емкости электрической цепи

Соответствующий калькулятор:

Параллельный конденсатор / емкость

Формула:

C Итого = C 1 + C 2 + C 3 + …. + C n


Где,
C 1 , C 2 ,.., C n — номиналы отдельных конденсаторов

C Total — это общее количество конденсаторов, подключенных параллельно.

С помощью этого онлайн-калькулятора электрооборудования

Параллельные конденсаторы
Здесь упрощен расчет в схеме.

Связанный калькулятор:

Мощность (л.с.) и преобразование в ваттах

Формула:

лошадиных сил (л.с.) = Вт / л.с.


Где,

W = мощность в ваттах HP = стоимость одного л.с.

1 электрический л.с. = 746 Вт

1 механическая л.с. = 745.69987 Вт

1 метрическая HP = 735,49875 Вт

Связанный калькулятор:

Коэффициент мощности для переменного тока

Формула:

Коэффициент мощности = кВт / √ (кВт) 2 + (кВАр) 2


Где,

кВт = реальная мощность

кВАр = реактивная мощность

Соответствующий калькулятор:

Мощность трехфазного трансформатора

Формула:

В = (kx 1000) / (A x Ph)
A = (kx 1000) / (V x Ph)
k = (Ph x V x A) / 1000


Где,

В =
В
A =
ампер
k = кВА
Ph = 3 фазы (√3 = 1.732050808)

Связанный калькулятор:

Удельная работа газовой турбины

Формула:

w = K / ((K — 1) * R * T 1 * [1 — ((p 2 / p 1 ) ((K-1) / K) )])


Где,

w = Специальная рабочая газовая турбина
K = удельная теплоемкость воздуха
R = индивидуальная газовая постоянная
T 1 = Абсолютная температура
p 1 = первичное давление
p 2 = вторичное давление

Связанный калькулятор:

Трехфазная мощность с помощью двух ваттметров Метод

Формула:

Three Phase Power

P = (V 12 * I 2 * cos (30 + θ)) + (V 13 * I 3 * cos (30 — θ))


Где,

P = трехфазное питание
В 12 , В 13 = Напряжение
I 2 , I 3 = Текущий
θ = Угол смещения
cos = Косинус

Соответствующий калькулятор:

Удельная работа

Формула:

w = (p 1 — p 2 ) / ρ
t = (p 2 — p 1 ) / ρ


Где,

w = удельная работа насоса
t = удельная работа турбины
p 1 = первичное давление
p 2 = вторичное давление
ρ = плотность

Связанный калькулятор:

Таймер AVR

Формула:

f = cf / p
o = ttt / tr 2
rtt = t — (o * tr 2 )
rt = ttt / f
nf = f / ttt


Где,

f = частота
cf = Системная тактовая частота
p = значение тактовой частоты предделителя
o = Счетчик переполнения
tr = Разрешение таймера
ttt = Общее количество тактов таймера
rtt = оставшиеся тики таймера
rt = в реальном времени
nf = новая частота

Связанный калькулятор:

Резонансная частота пружины модуля Юнга

Формула:

f res = (d / (9 * D 2 * n f )) * √ (G / ρ)


Где,

f res = Частота резонанса пружины
d = Диаметр проволоки
D = диаметр пружины
n f = общее количество витков
G = модуль Юнга материала
ρ = плотность материала

Соответствующий калькулятор:

Передаточное число

Формула:

GF = (eRPM * h * 0.002975) / a
МИЛЬ / Ч = GF / GR


Где,

GF = коэффициент передачи
GR = передаточное число
eRPM = Обороты двигателя (оборотов в минуту)
h = Высота шин
a = передаточное число
MPH = миль в час

Связанный калькулятор:

Калькулятор энергопотребления мАч

Формула:

b = (ц / ч) * 0,70


Где,

b = Среднее потребление тока
c = Емкость аккумулятора
h = Расчетное количество часов

Соответствующий калькулятор:

Стоимость электроэнергии

Формула:

Энергия, потребляемая в день = (p × h) / 1000
Энергия, потребляемая в месяц = ​​((p × h) / 1000) × 30
Год = ((p × h) / 1000) × 365
Стоимость электроэнергии в день = ((p × h) / 1000) × r
Стоимость электроэнергии в месяц = ​​(((p × h) / 1000) × 30) × r
Стоимость электроэнергии в год = (((p × h) / 1000) × 365) × r


Где,

p = Потребляемая мощность
h = Часы использования в день
r = Стоимость электроэнергии на единицу

Соответствующий калькулятор:

Диаметр провода

Формула:

D = 2 × √ (A / π)


Где,

D = диаметр проволоки
A = Площадь

Соответствующий калькулятор:

Калибр проволоки

Формула:

Диаметр проволоки в AWG = -10-20 × log (d)


Где,

d = Диаметр проволоки
g = Диаметр проволоки калибра

Соответствующий калькулятор:

Электрическая потенциальная энергия

Формула:

Electric Potential

Где,

V = электрический потенциал
q N = Заряд
ε 0 = Проницаемость (8.8541878176e-12 Ф / м)
r N = Расстояние до точки

Связанный калькулятор:

Ток трансформатора

Формула:

I = P / V


Где,

I = текущий
P = номинальная мощность
V = напряжение

Соответствующий калькулятор:

Размер первичного проводника трансформатора

Формула:

δ = I / A


Где,

δ = Размер проводника
I = текущий
A = плотность тока

Связанный калькулятор:

Число витков в катушке трансформатора

Формула:

T e = (1 / (4.44 × F × M × A))
T = T e × V


Где,

T e = число оборотов на вольт
T = общее количество витков
M = магнитный поток
A = площадь Сердечник
F = рабочая частота
В = напряжение

Соответствующий калькулятор:

Длина провода трансформатора

Формула:

Общая длина провода = Число витков × Периметр катушки

Соответствующий калькулятор:

Объем проводника

Формула:

Объем проводника = Площадь × Длина

Соответствующий калькулятор:

Вес обмоток трансформатора

Формула:

Вес обмоток (кг) = Плотность × Объем (м 3 )

Соответствующий калькулятор:

Таймер NE555 Нестабильная схема

Формула:

astable circuit
f = 1.44 / ((R1 + 2 (R2)) × C)
T High = 0,693 × (R1 + R2) × C
T low = 0,693 × R2 × C
d = (T High / ( T Высокий + l)) × 100


Где,

R1 = резистор 1
R2 = резистор 2
C = конденсатор
d = Рабочий цикл
f = частота
T High = Максимум времени
T low = Time Low

Связанный калькулятор:

Электростатический

Формула:

p = ε 0 × e 2 /2


Где,

p = Электростатическое давление
e = электрическое поле
ε 0 = электрическая постоянная (8.854 × 10 -12 )

Соответствующий калькулятор:

Реальная и реактивная мощность

Формула:

Для однофазной сети
t = v × i × cos (p)
r = v × i × sin (p)

Для трехфазного
t = √3 × v × i × cos (p)
r = √3 × v × i × sin (p)


Где,

t = Действительная мощность
r = реактивная мощность
v = Напряжение
i = текущий
p = фазовый угол

Соответствующий калькулятор:

DC Power

Формула:

P = V × I
V = P / I
I = P / V


Где,

P = мощность
V = Напряжение
I = Current

Связанный калькулятор:

AC Power

Формула:

для однофазной
P = V × I × cos (θ)
V = P / (I × cos (θ)
I = P / (V × cos (θ)

Для трехфазного
P = √3 × V × I × cos (θ)
V = P / (3 × I × cos (θ)
I = P / (3 × V × cos (θ)


Где ,

P = мощность
θ = Угол коэффициента мощности
V = Напряжение
I = Current

Связанный калькулятор:

Энергопотребление Южная Африка

Формула:

p = (e × t) / 1000


Где,

p = Потребляемая мощность
e = Использование электроэнергии
t = Общее время использования

Связанный калькулятор:

Потери меди

Формула:

l = (a 2 × b) + (c 2 × d)


Где,

l = потеря меди
a = ток первичной обмотки
b = Омическое сопротивление первичной обмотки
c = Ток вторичной обмотки
d = омическое сопротивление вторичной обмотки

Соответствующий калькулятор:

Общий световой поток

Формула:

Ом = 2π (1-Cosθ)
F = ΩI v


Где,

I v = максимальная сила света
θ = Полный угол конуса
Ω = эквивалентный твердый угол
F = общий световой поток

Соответствующий калькулятор:

Импеданс коаксиального кабеля

Формула:

Z = (138 × log 10 (d 1 / (d 2 )) / √ (R)
F = 11 .8 / (√ (R) × π × ((d 1 + d 2 ) / 2))
T = ((7.354 × R) / (log 10 (d 1 / d 2) ))) / 0,3048
D = (140,4 × log 10 (d 1 / d 2 )) / 0,3048
V = (1 / √ (R)) × 100


Где

Z = Импеданс
d 1 = Внешний диаметр диэлектрика
d 2 = внутренний диаметр проводника
R = диэлектрическая постоянная
F = частота среза
T = емкость
D = индуктивность
V = скорость распространения

. Связанный калькулятор:

.

формул электростатики | Репетитор 4 по физике

Электростатическая сила

Закон Кулона

F = kq 1 q 2 / r 2

, где k = 1 / 4πε o = 9×10 9 Нм 2 C -2

ε o = 8,85×10 -12 C 2 м -2 N -1

См. Решенный пример на Buzztutor.com

Векторное обозначение

Электростатическое поле

Электрическое поле от точечного заряда

E = F / q o = kq / r 2 N / C

См. Решенный пример на Buzztutor.com

E из-за круговой петли заряда (радиус r) на расстоянии x от центра

Электрический диполь

Дипольный момент

см

Электрическое поле в аксиальной точке диполя

Электрическое поле в экваториальной точке диполя

Крутящий момент, действующий на диполь в однородном электрическом поле

Потенциальная энергия диполя в однородном электрическом поле

Электростатический потенциал

Разность электростатических потенциалов

Потенциал за счет точечного заряда

Потенциал в осевой точке диполя

если то

Потенциал в экваториальной точке диполя

Связь между электростатическим полем и градиентом потенциала

Электрическое поле = отрицательное значение градиента потенциала

Электростатическая потенциальная энергия

Электростатическая потенциальная энергия двух точечных зарядов

Теорема Гаусса

Электрический поток

Теорема Гаусса

Определение: Электрический поток ϕ через любую замкнутую поверхность равен 1 / ε o
умножить на чистый заряд Q, заключенный на поверхности.

Электрическое поле E от бесконечно длинного прямого провода (линейный заряд)

Электрическое поле E от тонкого бесконечного плоского слоя заряда

Электрическое поле между двумя тонкими бесконечными плоскопараллельными пластинами заряда

Электрическое поле от равномерно заряженной сферической оболочки

для r> R

для r

для r =

рэнд

Емкость

Фарад 1F = 1 C / V

Изолированный сферический провод

Конденсатор с параллельными пластинами

или где
а k — диэлектрическая проницаемость

Конденсаторы серии

Конденсаторы параллельно

Энергия, запасенная в конденсаторе

Плотность энергии

Общий потенциал

C с токопроводящей пластиной между двумя пластинами

где t — толщина плиты [т

C с диэлектрической пластиной между двумя пластинами

где k — диэлектрическая проницаемость

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *