Općenito pod formulama smatramo matematičke izraze (jednadžbe) koje povezuju više fizikalnih veličina. Jedna od tih veličina je nepoznata. Formule s obzirom na broj fizikalnih veličina možemo podijeliti u dvije skupine: jednostavne (one koje povezuju dvije do tri veličine) i složene. Primjer jednostavne formule je Ohmov zakon kojim su povezane tri veličine: napon $U$, struja $I$ te otpor $R$. Poznavajući napon na otporniku i iznos otpora možemo pomoću formule $I = {U \over R}$ izračunati struju kroz otpornik. Naravno, poznavajući bilo koje dvije veličine možemo izračunati onu treću: $R = {U \over I}$, odnosno $U = I \cdot R$.

Do formula se dolazi:

1. na temelju eksperimentalnog zapažanja u kojem se nakon niza mjerenja dolazi do spoznaje o matematičkoj interpretaciji, tj. do zakona po kojem se odvija neka pojava (npr. utvrdimo da se pojava odvija po linearnom ili eksponencijalnom zakonu)
2. teorijskim proučavanjem pojave (izvod formule) u kojem koristimo matematičke modele

Ovdje treba uočiti razliku između čisto matematičkih formula i formula iz elektrotehnike. Naime, kod elektrotehnike (fizike) se uz svaku fizikalnu veličinu krije i mjerna jedinica. Kod izračuna pri tom valja uvrštavati ispravne mjerne jedinice. Npr. ako je neka duljina zadana u $\text{cm}$ treba je pretvoriti u osnovnu jedinicu metar. Važno je naglasiti da formula (jednadžba) mora zadovoljavati jednakost i u pogledu mjernih jedinica!

Ovisno o vrsti (stupnju) obrazovnog programa neke (jednostavne) formule treba znati napamet, neke treba znati primijeniti dok za pojedine treba znati izvod. Kod izvoda treba razlikovati dva stupnja znanja: načelno znanje i znanje (umješnost) izvođenja. Obično se u tom smislu propisuje skup dozvoljenih formula koje polaznik obrazovnog programa može koristiti prilikom provjere znanja. Dapače, za neke predmete elektro struke dozvoljeno je na provjerama znanja korištenje cijelog udžbenika.

Formula može biti čvrsto povezana s odgovarajućim crtežom u kojem se onda zapravo razabire značenje pojedinog simbola iz formule — ponekad bez slike formulu nije moguće primijeniti!

Slovne oznake pojedinih fizikalnih veličina su uglavnom standardizirane (npr. napon $U$, jakost struje $I$, jakost električnog polja $E$...) i pišu se ukošeno (eng. italic). Mjerne jedinice (također standardizirane prema SI sustavu) se naprotiv upisuju uspravno — npr. amper $\text{A}$, watt $\text{W}$, volt $\text{V}$, volt po metru $\text{V} \over \text{m}$... Za pobliže označavanje oznake fizikalnih veličina mogu biti indeksirane — npr. $U_1$, $R_\text{ab}$, $P_5$.

Formule za pretvorbu spoja "u zvijezdu" u "spoj u trokut"

Formule su izvedene temeljem Kirchhoffovih zakona. Spojevi prema slici a) i b) su "izvučeni" iz električne mreže i s priključnih točaka $1$, $2$ i $3$ su jednakovaljani (ekvivalentni). To znači da se ne mijenjaju potencijali tih točaka kao ni struje koje ulaze ili izlaze iz tih točaka, a isto tako jednaki su otpori između pojedinih točaka! Na slici a) posebno je označena točka $0$ koja se naziva zvjezdište. U tom smislu oznaka $R_{10}$ odnosi se na otpor spojen između točke $1$ i zvjezdišta.

Polaznik elektrotehničkih predmeta trebao bi znati kako se u načelu pristupa takvom izvodu. Naime da bi spojevi sa slike a) i b) bili jednakovaljani (ekvivalentni) jasno je da otpori gledano s bilo koje dvije točke na obje slike moraju biti jednaki. Kad se to napiše i procesuira na matematički način, nakon nekoliko duuugihh jednadžbi dobivaju se jednostavne formule koje su vezane uz sliku i uz oznake koje se nalaze na njoj.

Npr. ako su zadani otpornici u zvijezda spoju prema slici a) tada otpor $R_{12}$ u ekvivalentnom trokut spoju na slici b) dobijemo tako da pomnožimo otpore iz susjednih krakova zvijezde (označeno crvenom strelicom) i to podijelimo s ekvivalentnim otporom paralele svih otpora iz zvijezda spoja: $$R_{12} = {{R_{10} \cdot R_{20}} \over R_\text{zvijezda}}$$ Ekvivalentni paralelni spoj svih otpora u zvijezdi dobijemo iz: $${1 \over R_\text{zvijezda}} = {1 \over R_{10}} + {1 \over R_{20}} + {1 \over R_{30}}$$ Uvrštavanjem u prvu formulu dobijemo drugi, alternativni oblik formule za $R_{12}$: $$R_{12} = {{R_{10} \cdot R_{20}} \over R_\text{zvijezda}} = R_{10} \cdot R_{20} \cdot {\left( {1 \over R_{10}} + {1 \over R_{20}} + {1 \over R_{30}} \right)} \,\,\,\, \longrightarrow \,\,\,\, R_{12} = {R_{10} + R_{20} + {{R_{10} \cdot R_{20}} \over R_{30}}}$$ U praktičkoj primjeni se pokazuje da je prvi oblik jednostavniji, kako za upamtiti tako i za sam proračun. Na jednaki način su građene formule za preostala dva otpora u trokut spoju — za vježbu složite sami preostale formule za $R_{23}$ i $R_{31}$... Prednost drugog oblika je u tome što nije potrebno prethodno izračunavati otpor paralele $R_\text{zvijezda}$.

Formule za pretvorbu spoja "u trokut" u "spoj u zvijezdu"

Postupak pretvorbe je dvosmjeran, tj. na jednaki način se izvode formule koje omogućavaju zamjenu trokuta sa zvijezdom. Ovdje se također množe susjedni otpori (označeno plavom strelicom), a umnožak se podijeli s otporom trokuta koji je jednak seriji svih otpora u trokutu (vidimo da je ova transformacija donekle jednostavnija). Dobijemo npr. za otpor $R_{10}$ u ekvivalentnoj zvijezdi: $$R_{10} = {{R_{12} \cdot R_{31}} \over R_\text{trokut}}$$ Otpor trokuta $R_\text{trokut}$ je serijski spoj otpornika: $$R_\text{trokut} = R_{12} + R_{23} + R_{31}$$ Ako ste shvatili građu formula preostale formule za $R_{20}$ i $R_{30}$ možete i sami napisati — samo pratite sliku b)...

NAPOMENA: U praktičkoj primjeni oznake otpora ili točaka mogu biti i drugačije — zato je za primjenu formula jako važno shvatiti baš njihovu građu i povezati ih s odgovarajućim oznakama na slici!

Formule za pretvorbu zvijezda $\longleftrightarrow$ trokut mogu se primijeniti i u krugovima sa sinusnom pobudom koje rješavamo fazorskom metodom (u kompleksnom području). Umjesto otpora u formule treba uvrstiti impedancije (npr. $Z_{10} = R_{10} + \text{j} X_{10}$) — kliknite za više detalja ovdje!