CAPITOLUL FORMULE ŞI RELAŢII FOLOSITE ÎN ELECTROTEHNICĂ.. FORMULE FOLOSITE ÎN ELECTROSTATICĂ Sarcina electrică e,6 x 0 9 [C] coulomb q q F 4 π ε r Forţa lui Coulomb q,q sarcini electrice ε 0 permitivitatea absoluta a viului r vector e pozitie Q Intensitatea câmpului electric E 4 π 0 ε r une: E intensitatea câmpului electric Q sarcina electrică ε 0 permitivitatea absolută a viului r vector e poziţie 0 Potenţialul electric potenţial electric W e energia potenţială q sarcina electrică W q e Tensiunea electrică U AB tensiunea e la A la B L AB lucrul mecanic e la A la B q sarcina electrică U AB L q.. FORMULE FOLOSITE ÎN ELECTROCINETICĂ AB Intensitatea curentului electric Q sarcina electrică t timpul Densitatea curentului electric I intensitatea curentului electric A aria conuctorului Q I t J I A Rezistenţa electrică ρ rezistivitatea materialului l lungimea materialului S secţiunea materialului R ρ l S
Legea lui Ohm U I - pentru o porţiune e circuit R I intensitatea curentului electric U tensiunea electrică R rezistenţa electrică R + r suma tuturor rezistenţelor I U - pentru întreg circuit R + r Legea lui Joule calura ezvoltata W in timpul t in conuctorul cu rezistenta R can este parcurs e curentul I. W calura R rezistenta electrica I curentul electric t timpul W R I t Teorema I a lui Kirchhoff - suma curentilor intr-un no e retea este egala cu zero I k 0 Teorema II a lui Kirchhoff - suma algebrica a t.e.m. in laturile unui ochi e retea este egala cu suma algebrica a caerilor e tensiune in laturile ochiului e retea. K E R k I k.3. FORMULE FOLOSITE ÎN ELECTRMAGNETISM Intensitatea campului magnetic B inuctia magnetica μ 0 - viul Fluxul magnetic B H µ 0 Φ B A B inuctia magnetica A aria Forta Lorentz B v - inuctia magnetica Forta Laplace F m F L q v B v I l B l lungimea B v - inuctia magnetica Forta electroinamica μ 0 4π 0-7 N/A l lungimea istanta intre conuctoare F F µ 0 I I π l
Legea fluxului magnetic fluxul magnetic prin orice suprafata inchisa este nul B inuctia magnetica n - normala A aria B n A Φ 0 Legea inuctiei electromagnetice t.e.m. care se inuce intr-un contur este egala cu viteza e scaere in timp a fluxului magnetic prin suprafata conturului. Φ fluxul magnetic t momentul t Φ e t.4. UNITĂŢI FUNDAMENTALE (SI) DENUMIREA MĂRIMII SIMBOLUL UNITĂŢII DE MĂSURĂ DENUMIREA UNITĂŢII DE MĂSURĂ SI Lungime m metru Masă kg kilogram Timp s secuna Curent electric A amper Temperatură termoinamică K kelvin Cantitate e substanţă mol mol Intensitate luminoasă c canelă.5. UNITĂŢI DERIATE (SI) DENUMIREA MĂRIMII SIMBOLUL UNITĂŢII DE MĂSURĂ DENUMIREA UNITĂŢII DE MĂSURĂ SI Arie m metru pătrat olum m 3 metru cub iteză m/s metru pe secună Acceleraţie m/s metru pe secună la pătrat Număr e ună m - metru la puterea minus unu Densitate (masă volumetrică) Kg/m 3 kilogram pe metru cub olum masic m 3 /Kg metru cub pe kilogram Densitate e curent A/m amper pe metru pătrat Câmp magnetic A/m amper pe metru Câmp electric /m volt pe metru Concentraţie (e cantitate e sunstamţă) mol/m 3 mol pe metru cub Luminanţă c/m canelă pe metru pătrat Intensitatea curentului electric A amper Sarcina electrică C coulomb Tensiunea electrică volt Tensiunea electromotoare volt Rezistenţa electrică Ω ohm Reactanţa Ω ohm Impeanţa Ω ohm Conuctanţa S siemens Fluxul magnetic Wb weber Inucţia magnetică T tesla Capacitate electrică F fara Energia electrică activă Wh wattoră Energia electrică reactivă arh volt amper reactiv oră 3
Puterea electrică activă W watt Puterea electrică reactivă ar volt amper reactiv Puterea electrică aparentă A volt amper Frecvenţa Hz hertz Factor e putere - număr fără imensiune Ranament - număr fără imensiune Forţă N newton Presiune (tensiune mecanică) Pa pascal Energie, lucru mecanic, cantitate e călură J joule Permitivitate F/m fara pe metru Permeabilitate H/m henry pe metru.6. MULTIPLI ŞI SUBMULTIPLI AI UNITĂŢILOR DE MĂSURĂ 0-8 0-5 0-0 -9 0-6 0-3 0-0 - 0 0 0 3 0 6 0 9 0 0 5 0 8 atto a femto f pico p nan o n micro μ mili m centi c eci ec a a hecto h kilo k mega M giga G terra T peta P exa E.7. CONSTANTE UNIERSALE ELECTROMAGNETICE DENUMIRE SIMBOL ALOARE Sarcina electrică elementară q 0,60 x 0-9 C Perimitivitatea viului ε 0 8,8549 x 0 - F/m Permeabilitatea viului μ 0 4π x 0-7 H/m Constanta lui Bolzmann K,38054 x 0-3 J/ o K Constanta lui Plank h π x,0545 x 0-34 Js Masa e repaus a electronului m e 9,08 x 0-3 kg.8. FACTORI DE CONERSIE PENTRU PUTERE UNITATEA W ch hp kcal/h Btu/h Watt (W),36 x 0-3,34 x 0-3 859,8 x 0-3 3,4 Cal putere metric (ch) 735,5 986,3 x 0-3 63,4,50 x 0 3 Cal putere imperial (hp) 745,7,04 64,,544 x0 3 Kilocalorie pe oră (kcal/h),63,58 x 0-3,56 x 0-3 3,968 Btu pe oră 93, x 0-3 398 x 0-6 393 x 0-6 5 x 0-3.9. FACTORI DE CONERSIE PENTRU ENERGIE UNITATEA J Btu cal kwh Joule (J),0 947,8 x 0-6 38,84 x 0-3 77,7 x 0-9 Btu,055 x 0 3,0 5,0 97,07 x 0-6 Therm (th) 0 5 Btu 05,5 x 0 6 00 x 0 3 5, x 0 6 93,07 x 0-3 Qua 0 5 Btu,055 x 0 8,0 x 0 5 5,0 x 0 5,9307 x 0 9 Calorie (cal) 4,868 3,968 x 0-3,0,63 x 0-6 Thermie Mcal 4,868 x 0 6 3,968 x 0 3,0 x 0 6,63 Kilowattora (kwh) 3,6 x 0 6 3,4 x 0 3 860,,0.0. DIFERITE RELAŢII MĂRIMEA DE DETERMINAT RELAŢIA FOLOSITĂ Rezistenţa R ρ l / S ; R l / (γ S) Reactanţa inuctivă (inuctanţa) X L ω L Reactanţa capacitivă (capacitanţa) X C / (ω C) Reactanţa totală X ω L / (ω C) 4
Impeanţa Z R + [ω L / (ω C)].. FORMULE FOLOSITE ÎN ELECTROTEHNICĂ ÎNTRE CURENT, TENSIUNE, PUTERE ŞI SECŢIUNE Mărimea electrică Curent continuu Curent alternativ monofazat Monofazat Trifazat neinuctiv inuctiv Neinuctiv Inuctiv Curentul Tensiunea Piererea e tensiune () Puterea activă Puterea reactivă Puterea aparentă (calculată cu pierere e tensiune) [ U - ] (calculată cu pierere e tensiune) [ U - %] (calculată cu pierere e putere) [ P - %] I U / R I P / U U R I U P / I I U / (R cos ϕ ) I P / (U cos ϕ ) U R I cos ϕ U P / (I cos ϕ ) I P / ( 3 U) U P / ( 3 I) I P / ( 3 U cos ϕ ) U P / ( 3 I cos ϕ ) U R I U R I cos ϕ U 3 R I U 3 R I cos ϕ P U I P U I cos ϕ P 3 U I P 3 U I cos ϕ S l I / (γ U v) S00lI/ S00lP / (γ P %U ) Q U I sin ϕ Q P tg ϕ S U I S P + Q S li cosϕ / Q 3U I sin ϕ Q P tg ϕ S 3U I S P + Q γ U v S 3 I I / (γ U v) S 3 l Icosϕ /(γ U v) S00lIcosϕ / S00 l P / (γ P %U cos ϕ ) S00 3 I I / S00 l P / (γ P %U ).. INTENSITATI MAXIM ADMISIBILE PENTRU CABLURI CU IZOLATIEDIN PC, IN AER. S00 3 licosϕ / S00 l P / (γ P %U cos ϕ ) nominală a conuctoarelor mm a. La temperatura meiului ambiant e +30 C Intensităţile curenţilor, A Cablu cu conuctor in cupru cu: Cablu cu conuctor in aluminiu cu: conuctor conuctoare 3, 4 conuctoare conuctor conuctoare 3, 4 conuctoare,5 6 8 - - -,5 35 9 5 6 8 4 46 38 34 36 30 7 6 58 48 44 46 38 34 0 80 66 60 63 5 47 6 05 90 80 8 70 63 5 40 0 05 0 94 8 35 75 50 30 35 5 00 50 6 80 60 65 40 5 70 70 30 00 0 80 55 95 355 75 45 60 5 90 0 390 30 85 300 50 0 50 445 375 35 350 90 50 85 50 430 370 400 335 85 5
40 60 50 435 480 393 340 300 70 590 500 550 460 390 b. Factori e corecţie în funcţie e moul e pozare (f ) Cabluri în curent continuu şi cabluri cu mai multe conuctoare în curent alternativ Moul e pozare a cablurilor Cablu pe paroseală sau pe funul unui canal. Pozare alăturată Cablu pe paturi (circulaţia aerului împieicată). Pozare alăturată. Nr. paturi 3 6 Cablu pe grătare. Pozare alăturată. Nr. grătare 3 6 Distanţa liberă între cabluri - cablu Distanţa faţă e perete cm Atingere reciprocă Atingere e perete Numărul cablurilor Numărul cablurilor Figura 3 6 9 Figura 3 6 9 c m cm 30cm 0,95 0,90 0,88 0,85 0,84 0,95 0,90 0,88 0,85 0,84 0,90 0,85 0,83 0,8 0,80 0,88 0,83 0,8 0,79 0,78 0,86 0,8 0,79 0,77 0,76 0,98 0,96 0,93 0,9 0,95 0,93 0,90 0,89 0,94 0,9 0,89 0,88 0,93 0,90 0,87 0,86 0,90 0,84 0,80 0,75 0,73 0,95 0,84 0,80 0,75 0,73 0,95 0,80 0,76 0,7 0,69 0,95 0,78 0,74 0,70 0,68 0,95 0,76 0,7 0,68 0,66 0,95 0,8 0,80 0,75 0,73 0,95 0,80 0,76 0,7 0,69 0,95 0,78 0,74 0,70 0,68 0,95 0,76 0,7 0,68 0,66 Cablu pe stelaje metalice sau pe perete. Pozare unul sub altul. cm 0,93 0,90 0,87 0,86 0,95 0,78 0,73 0,68 0,66 c. Factor e corecţie în funcţie e temperatura meiului ambiant (f ) θ a, o C 4 0 5 0 5 30 35 40 5 50 55 60 f 0,,,7,,06,00 0,94 0,87 79 0,7 0,6 0,50.3. TABEL CU SECŢIUNI ÎN FUNCŢIE DE CURENŢI A CONDUCTOARELOR DE CUPRU LA TEMPERATURA DE 5 C SECŢIUNEA NOMINALĂ A CABLULUI S [mm ] CURENTUL MAXIM ADMISIBIL I [A] CURENTUL MAXIM ADMISIBIL AL SIGURANŢEI FUZIBILE I NF MAX [A],5 0 0,5 7 5 4 36 35 6 50 50 0 65 60 6 87 80 5 5 00 35 43 5 50 78 60 70 0 00 95 65 60 0 30 300 6
50 355 350 85 405 350 40 465 400 7