توجه : تمامی مطالب این سایت از سایت های دیگر جمع آوری شده است. در صورت مشاهده مطالب مغایر قوانین جمهوری اسلامی ایران یا عدم رضایت مدیر سایت مطالب کپی شده توسط ایدی موجود در بخش تماس با ما بالای سایت یا ساماندهی به ما اطلاع داده تا مطلب و سایت شما کاملا از لیست و سایت حذف شود. به امید ظهور مهدی (ع).

    جریان الکتریکی چیست کاروفناوری هشتم

    1 بازدید

    جریان الکتریکی چیست کاروفناوری هشتم را از سایت اسک 98 دریافت کنید.

    کاروفناوری کلاله

    تحقیق کاروفناوری هشتم و نهم

    پودمان های برق و الکترونیک

    آشنایی با کمیت های الکتریکی

    قانون اهم و ارتباط بین کمیت ها

    متن کامل در ادامه مطلب

    جریان الکتریکی

    اگر الکترون ها در طول یک هادی (رسانا) جابه جا شوند، می گوییم در طول هادی جریان برقرار است. همچنین اگر در یک هادی جریانی برقرار شود حتما در آن هادی کار انجام خواهد شد. بنابراین جابه جایی بارهای الکتریکی در واحد زمان را جریان الکتریکی می نامند.

    به عبارتی دیگر اگر بتوانیم با دادن انرژی الکترون های لایهٔ آخر اتم را آزاد کنیم و در یک مسیر حرکت دهیم جریان الکتریکی به وجود می آید. به مقدار بار الکتریکی (الکترون های آزاد) که از یک سطح مشخص در طی مدت زمانی معین عبور کند شدت جریانالکتریکیگفته می شود

    شدت جریان الکتریکی را با حرف I نشان می دهند و واحد آن برحسب A آمپر بیان می شود.بنابراین اگر در یک ثانیه از یک نقطه از سیم یک کولن ( 28 10* 6/28 الکترون ) عبور کند شدت جریان یک آمپر خواهد بود. واحد های کوچکتر از آمپر، میلی آمپر و میکرو آمپر و واحد های بزرگتر از آمپر را کیلو آمپر می نامند.

    وسیله ای که برای اندازه گیری شدت جریان به کار می رود آمپرمتر نام دارد. آمپر متر در مدار به صورت سری بسته می شود.

    پتانسیل الکتریکی (ولتاژ)

    به اختلاف بار الکتریکی در دو نقطه اختلاف پتانسیل می گویند. اختلاف پتانسیل (ولتاژ) باعث حرکت الکترون های آزاد می شود.

    جسمی را که دارای بار الکتریکی مثبت است در نظر بگیرید. این جسم کمبود الکترون دارد ، لذا می خواهد از هر طریقی که مقدور باشد الکترون ها را به سمت خود جذب کند، پس دارای نیروی جاذبه است. می توان گفت دلیل وجود نیروی جاذبه، ذخیره شدن انرژی در جسم است. به این انرژی ذخیره شده پتانسیل می گویند. هنگامی که جسم دارای کمبود الکترون است می گوییم دارای پتانسیل مثبت است و آن را با علامت + نشان می دهیم.

    اگر جسمی دارای الکترون های اضافی باشد بار الکتریکی آن منفی است. در این حالت چون جسم الکترون اضافی دارد می خواهد الکترون های اضافی خود را به جسمی که کمبود الکترون دارد بدهد. پس این جسم نیز دارای انرژی است. می گوییم دارای پتانسیل منفی است و آن را با علامت - نشان می دهیم. به عبارت دیگر مقداری انرژی در جسم ذخیره شده است که می تواند الکترون اضافی را جذب و یا دفع کند. این انرژی نهفته در جسم را، انرژی پتانسیل می گویند.

    جسمی که با از دست دادن الکترون باردار شده باشد دارای پتانسیل مثبت و جسمی که با دریافت الکترون باردار شود، دارای پتانسیل منفی است.

    اختلاف پتانسیل را می توان با اختلاف دما، که سبب انتقال گرما در یک جسم می شود یا اختلاف سطح مایع بین دو ظرف به هم پیوسته که سبب جاری شدن مایع بین دو ظرف می گردد، مقایسه کرد. همان طوری که اختلاف دما جهت انتقال گرما و اختلاف فشار مایع جهت حرکت مایع را مشخص می کند، اختلاف پتانسیل نیز جهت جریان الکتریکی را نشان می دهد.

    وقتی روی موکت راه می روید، بدن شما دارای بار الکتریکی می شود. حال اگر با دست خود دستگیره درب اتاق را لمس کنید، احساس برق گرفتگی در شما به وجود می آید. دلیل این برق گرفتگی وجود اختلاف پتانسیل بین بدن شما و زمین است. وقتی شما درب را لمس می کنید، جریان الکتریکی از طریق بدن شما و دستگیره درب و زمین برقرار می شود.

    اختلاف پتانسیل یا ولتاژ را با حرف V یا E نشان می دهند و واحد آن برحسب ولت بیان می شود. طبق قرارداد، همیشه اختلاف پتانسیل از پتانسیل بیش تر (مثبت) به سمت پتانسیل کم تر (منفی) جاری می شود.

    وسیله ای که برای سنجش اختلاف پتانسیل به کار می رود ولت متر نام دارد. که در مدار به صورت موازی بسته می شود. از جمله منابع ولتاژ، باتری خشک قلمی دارای ولتاژ 1/5 ولت، باتری اتومبیل دارای ولتاژ 12 ولت، برق شهر دارای ولتاژ 220 ولت و برق های صنعتی دارای ولتاژ 380 ولت را می توان نام برد. به اختلاف پتانسیل نیروی محرکه الکتریکی نیز می گویند.

    مقاومت الکتریکی

    مقاومت الکتریکی خاصیتی از ماده است که با عبور جریان الکتریسته از خودش مخالفت می کند پس به ایستادگی ذرات هادی در مقابل عبور جریان الکتریکی مقاومت الکتریکی گفته می شود. بنابراین خاصیت ایستادگی جسم در مقابل حرکت الکترون ها یا جریان الکتریکی را مقاومت الکتریکی می نامند مقاومت الکتریکی را با حرف R نشان می دهند و برحسب Ω اُهم محاسبه می شود. وسیله ای که برای اندازه گیری مقاومت الکتریکی به کار می رود اُهم متر نام دارد از مقاومت های اهمی برای کنترل جریان الکتریکی و جلوگیری از عبور جریان اضافی در مسیر وسایل الکتریکی استفاده می شود.

    قانون اهم

    جرج سیمون اهم فیزیکدان آلمانی در سال 1828 براساس تحقیقاتی که انجام داد توانست به بررسی ارتباط بین شدت جریان الکتریکی جاری در یک مدار با ولتاژ و مقاومت الکتریکی آن بپردازد. وی نتایج خود را تحت عنوان قانون اهم بیان کرد. بر اساس قانون اهم، مقدار مقاومت نسبت مستقیم با ولتاژ و نسبت معکوس با جریان دارد.در رابطه قانون اهم، مقدار ولتاژ بر حسب ولت، جریان بر حسب آمپر و مقاومت بر حسب اهم است. به عبارت دیگر در یک مدار، اگر ولتاژ ثابت باشد، هر قدر مقدار مقاومت بیشتر شود، مقدار جریان عبوری از آن کمتر می شود.

    اهم، پس از آزمایش های زیاد، به این نتیجه رسید که هرگاه در یک مدار ولتاژ مدار را افزایش دهیم جریان عبوری از مدار نیز افزایش می یابد. هم چنین اهم به این نتیجه رسید که هرگاه مقدار مقاومت یک مدار را افزایش دهیم جریان عبوری از مدار کاهش می یابد. وی نتایج آزمایش های خود را چنین بیان کرد.

    در یک مدار جریان مستقیم جریان با ولتاژ نسبت مستقیم و با مقاومت نسبت عکس دارد.

    فرمول های قانون اهم را در تصویر زیر مشاهده می کنید.

    تحقیق کاروفناوری آشنایی با کمیت های الکتریکی و قانون اهم

    فروشگاه محصولات الکترونیکی کاروفناوری

    برای استفاده از سایر مطالب سایت به صفحه اصلی مراجعه نمایید.

    منبع مطلب : suherfe.blog.ir

    مدیر محترم سایت suherfe.blog.ir لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

    کاروفناوری (هشتم) پودمان الکترونیک

    همان طور که می دانید صنعت برق برای رسیدن به مرحله امروزی راه طولانی را طی کرده تا به رشد و ترقی حال حاضر برسد و این رسیدن حاصل زحمات بسیاری از دانشمندان و تلاشگران در رشته های فیزیک - شیمی و برق است در مطالب زیر با برخی از بزرگان این حوزه آشنا خواهید شد.

    1- شارل آگوستَن دو کولُن Charles-Augustin de Coulomb

    1806 - 1736

    او دانشمند فرانسوی است که حرفه اش مهندسی نظامی بود. به علوم و ریاضیات علاقه داشت. کولن با ابداع ترازوی پیچشی خاصی توانست ثابت کند که نیروی الکتریکی بین توپ های کوچک باردار از قانون عکس مجذور فاصله پیروی می کند. بررسی های او در این مورد مشابه کار کاوندیش در مورد
    گرانش بود.

    واحد مقدار الکتریسیته به احترام او کولننامیده می شود.

    2- گئورگ زیمون اهم   George Simon Ohm

    1854 - 1789

    پدر این دانشمند آلمانی قفل ساز بود، ولی به مطالعهٔ کتاب های علمی علاقه داشت و پسر را نیز تشویق می کرد. اهم در 18 سالگی معلم ریاضی شد و پس از گرفتن دکترای ریاضی، استاد دانشگاه شهر کلن شد. در این زمان بود که با استفاده از تشابهی که میان انتقال گرما و الکتریسیته کشف کرد به اندازه گیری شدت جریان الکتریکی  پرداخت و قانونی را ارائه داد که امروز به نام قانون اهم معروف است. انجمن سلطنتی انگلستان بزرگ ترین نشان علمی خود را به پاس کشف این قانون به او اهدا کرد.

    واحد مقاومت الکتریکی به احترام او اهمنامیده می شود.

    3-  جیمز وات   James Watt

    1819 - 1736

    وات در اسکاتلند به دنیا آمد و در بیرمنگام چشم از جهان فروبست. او از کودکی رنجور بود و زندگی اش با فقر و تهیدستی قرین بود. او در لندن با سختی تمام یک سالی را به کارآموزی گذرانید و با ابزار و اسباب مکانیکی آشنا شد. با بازگشت به اسکاتلند او در دانشگاه گلاسکو شغلی به دست آورد و همان جا بود که توانست برای اصلاح و تکمیل ماشین بخار راه حلی به دست آورد. وات ماشین بخار خود را که بازده و سرعت عمل بیش تری داشت در سال 1769 عرضه کرد.

    چند سال بعد 500 دستگاه از ماشین های وات در سراسر انگلستان مشغول به کار بود. نتایج حاصل از ماشین بخار وات بیرون از حساب بود. با در دست داشتن ماشین های بخار که با زغال سنگ به کار می افتاد حرکت چرخ های عظیم صنایع در هرنقطه آماده بود و دیگر لزومی نداشت که کارخانه ها برای گرداندن موتور از نیروی سقوط آب استفاده کنند و در واقع انقلاب صنعتی آغاز شده بود. دستگاه گریز از مرکز تنظیم بخار نیز از اختراعات او است.

    واحد توان به احترام او وات نامیده می شود.

    4- گوستاو کِرشهُف   Gustav Robert Kirchhoff

    1887 - 1824

    شهرت اصلی کِرشهُف، فیزیکدان آلمانی، هنگامی آغاز شد که وی سمت استادی فیزیک دانشگاه هایدلبرگ را به عهده گرفت. او در پیشبرد طیف نمایی و طیف نگاری پژوهش های زیادی انجام داده است و در گسترش کاربردهای ریاضی در فیزیک سهم به سزایی دارد.

    او قانونی کشف کرد که هر جسم همان پرتوهایی را جذب می کند که خود می تواند گسیل کند، و به نام قانون کِرشهُف معروف شد. او هم چنین با بررسی مدارهای الکتریکی توانست قانون های اول و دوم مدارها را که به قانون جریان ها و قانون اختلاف پتانسیل ها معروف است بیان کند.

    5- نیکلا تسلا   Nikola Tesla

    1943- 1856

    تسلا در کرواسی به دنیا آمد. بعداً او به آمریکا مهاجرت کرد و مدتی با ادیسون همکاری نمود. ادیسون همواره با جریان برق مستقیم کار می کرد ولی تسلا کارکردن با جریان برق متناوب و دارای ولتاژ زیاد را عملی ساخت.

    رابطهٔ او با ادیسون به علت استبداد رأی ادیسون خیلی زود به هم خورد. تسلا از این که جریان برق متناوب برای اولین بار در صندلی الکتریکی برای اعدام کردن مورد استفاده قرار گرفت شدیداً ناراحت بود. او هم چنین طراح تولید نیروی برق در آبشار نیاگارا بود.

    به پاس خدمات او یکای شدت میدان مغناطیسی در SI را با تسلا نشان می دهند.

    6- جوزف هنری   Joseph Henrye

    1887 - 1798 

    هانری در شهر آلبانی در ایالت نیویورک به دنیا آمد. او در خانوادهٔ فقیری می زیست و از جوانی ناگزیر به کار کردن بود. در نتیجه تحصیلات خود را با وقفه و نامرتب ادامه داد. از سیزده سالگی شاگرد ساعت سازی شد ولی شبانه به تحصیل نیز روی آورد و با کوشش بسیار توانست در یکی از مدارس روستایی به شغل معلمی بپردازد. ضمن این که به تحصیل طب و مهندسی نیز علاقه مند بود و سرانجام به سمت استاد ریاضیات و فیزیک انتخاب گردید.

    او از سال 1868 تا پایان عمر ریاست آکادمی ملی علوم را عهده دار بود. او در خصوص الکترومغناطیس تجربیات زیادی کسب کرد. از جمله او با پیچیدن سیم های ظریف و عایق بندی شده به دور هسته های آهنی مغناطیس های الکتریکی پر قدرتی را به وجود آورد. سپس به کشف پدیدهٔ خودالقایی نائل آمد. او هم چنین یک موتور الکتریکی ساخت که بعداً در تلگراف بسیار مورداستفاده قرار گرفت.

    یکای ضریب خودالقایی به احترام او هانری نامیده می شود.

    7-  مایکل فارادی   Michael Faraday

    1867 - 1791 

    فارادی، فیزیک دان و شیمیدان انگلیسی، شاگرد یک صحاف بود و به علوم علاقهٔ زیادی داشت. او در کلاس های درس همفری دیوی، شیمی دان معروف آن زمان، حضور می یافت و با یادداشت هایی که آماده می کرد، چنان بر دیوی تأثیر گذاشت که از سوی استاد به عنوان دست یار در آزمایشگاه سلطنتی منصوب شد. سرانجام فارادی جانشین دیوی در مدیریت آزمایشگاه سلطنتی شد. اولین پژوهش های فارادی در شیمی بود. اما کمی بعد به الکتریسیته و مغناطیس روی آورد و کمک زیادی به پیش برد آن علوم کرد.

    او با انجام آزمایش های منظم توانست پدیدهٔ القای الکترومغناطیسی را کشف کند. با این که فارادی در اصل یک آزمایشگر بود ولی با معرفی مفهوم میدان و تشخیص این که میدان های الکتریکی و مغناطیسی را می توان توسط این خطوط نشان داد، کمک های زیادی به درک بهتر مفهوم میدان کرد.

    به پاس خدمات او یکای ظرفیت خازن را در سیستم بین المللی SI با فاراد (F) نشان می دهند.

    8- هانریش فردریش امیل لنز  Heinrich Friedrich Emil Lenz

    1865 - 1804

    هنریچ لنز در سال 1804 در شهر تارکو روسیه به دنیا آمد. او استاد دانشگاه سن پترزبورگ بود که پس از فارادی آزمایشات بسیاری را انجام داد. قانون الکترومغناطیسی که قطبیت ولتاژ دو سر یک سیم پیچ که به واسطهٔ تغییر جریان به وجود می آید، به افتخار او تحت عنوان قانون لنز نامیده شده است.

    از دوران اولیهٔ زندگی او اطلاعات کمی در دست است، اما تصور می شود که او در ابتدا برای کشیش شدن مطالعه می کرده است

    9- جیمز کلرک ماکسول   James Clerk Maxwell

    1879  - 1831

    ماکسول در اسکاتلند به دنیا آمد. او از کودکی بسیار کنجکاو و دقیق بود و به بازی با ماشین و دستگاه های مکانیکی علاقهٔ زیادی داشت. رفته رفته علاقه و توجه او به ریاضیات زیادتر شد و در این زمینه استعداد فوق العاده ای از خود نشان داد.

    او در 14 سالگی موفق به اخذ مدالی در ریاضیات شد و سال بعد مقاله ای در مورد ترسیم منحنی های بیضوی کامل به انجمن سلطنتی ادینبورو ارائه داد. او پس از مدتی تحصیل در دانشگاه ادینبورو وارد دانشگاه کیمبریج شد و سپس سمت استادی دانشگاه ابردین را به دست آورد. او مدتی را به تحقیق دربارهٔ حلقه های زحل پرداخت و سپس با نبوغ و استعداد فوق العادهٔ خود در ریاضیات توانست با رو شهای آماری توزیع سرعت مولکو لهای گاز در یک دمای خاص و فاصلهٔ متوسط ذرات بین دو برخورد را به دست آورد.

    مهم ترین دستاورد ماکسول ابداع معادله هایی است که پدیده های الکتریکی و مغناطیسی را توجیه می کند و آن ها را به طرزی غیرقابل تفکیک به هم مرتبط می سازد. اوثابت کرد که همهٔ موج های الکترومغناطیسی با سرعت نور حرکت می کنند و در واقع نور دیدنی فقط جزء کوچکی ازگسترهٔ وسیع موج های الکترومغناطیسی است.

    10- آندره ماری آمپر Andre Marie Amper

    1836 - 1775

    آندره ماری آمپر در سال 1775 در شهر لیون فرانسه به دنیا آمد. او کودک نابغه ای بود که تا سن 12 سالگی تمام ریاضیات را آموخته بود. او در سال 1801 به عنوان استاد فیزیک و شیمی در دانشگاه بورگ مشغول به کار شد و در سال 1809 به عنوان استاد ریاضیات در دانشگاه پلی تکنیک ایکل شروع به کار کرد.

    آمپر در اوایل سال 1820 ، فرضیهٔ الکتریسیته و خاصیت آهن ربایی را مطرح کرد که مبنای پیشرفت این فرضیه در قرن نوزدهم شده است. او اولین کسی بود که دستگاه اندازه گیری جریان الکتریکی را ساخت.

    واحد جریان الکتریکی به احترام او به نام آمپر نامیده شده است.

    11- آلساندرو ولتا  Alessandro Volta

    1827 - 1745

    آلساندرو به سال 1745 در شهر کوموی ایتالیا به دنیا آمد. او فیزیکدانی بود که دستگاه تولید کنندهٔ الکتریسیتهٔ ساکن را اختراع و گاز متان را کشف کرد. او به سال 1778 به عنوان استاد فلسفهٔ طبیعی در پاویا منصوب شد. او از دوست خود لوییچی گالوانی الهام گرفت و در زمینهٔ واکنش هایی میان فلزات ناهمگن (متفاوت) تحقیقاتی را انجام داد و در سال 1800 اولین باتری را اختراع کرد.

    امروزه نام او به عنوان واحد پتانسیل الکتریکی یعنی ولت به کار می رود. هم چنین به احترام او، پتانسیل الکتریکی به نام ولتاژ شناخته می شود.

    12- هاینریش رودلف هرتز  Heinrich Rudolf Hertz

    1896 - 1857

    هنریچ رودولف هرتز یک فیزیک دان آلمانی بود که در سال 1857 به دنیا آمد، او اولین شخصی بود که امواج الکترومغناطیسی (رادیویی) را دریافت و پخش کرد. بین سال های 1885 تا 1889 که وی استاد فیزیک بود، توانست امواج الکترومغناطیسی را در آزمایشگاه تولید و طول موج و سرعت آن ها را اندازه گیری کند.

    او ثابت کرد که ماهیت انعکاس و شکست امواج الکترومغناطیسی مشابه امواج نور است.

    واحد فرکانس به احترام او به نام هرتز نامیده شد.

    13- لردکلوین  William Thomson  Baron Kelvin

     1907- 1824

    http://suherfe.blogfa.com

    ویلیام تامسون  که به لرد کلوین مشهور است، ریاضیدان، فیزیکدان و مهندس بریتانیایی که از پیشگامان مهم علوم طبیعی بود. او به خاطر پیشنهاد مقیاس « دمای مطلق » معروف است که به افتخار او مقیاس دمای کلوین  نام گرفته است. صفر کلوین پایین ترین دمای ممکن است که با هیچ فرآیند فیزیکی نمی توان به آن رسید اما می توان به آن نزدیک شد.

    انتقال اطلاعات به آن سوی اقیانوس اطلس از طریق کابل های زیردریایی، تحلیل ریاضی الکتریسیته و ترمودینامیک و وحدت بخشیدن به حوزه های مختلف فیزیک از دلایل شهرت اوست. 

     14- نیکولا سعدی کارنو   Nicolas Léonard Sadi Carnot

     1832 - 1796

    کارنو در یک خانوادهٔ برجسته و ممتاز فرانسوی به دنیا آمد. پدرش ریاضیدان انقلابی و طراح نقشه های جنگی بودکه به علت ابداع روش های نوین و مؤثر جنگی در مقابله با دولت های اروپایی طراح پیروزی نام گرفته بود.

    پدر کارنو به فرهنگ و ادب فارسی عشق می ورزید و به علت علاقه زیادش به سعدی، نام میانی فرزندش را سعدی نهاد.کارنو در شانزده سالگی وارد مدرسه پلی تکنیک شد.گیلوساک، پواسون، آراگو و آمپر از جملهٔ استادان او بودند. پس از اتمام تحصیلات در مدرسه پلی تکنیک وارد ارتش فرانسه شد.

    کارنو پس از تحقیقات زیاد به این نتیجه رسید که بیشترین بازدهی که می توان از هر نوع ماشین گرفت به اختلاف دمای دو چشمهٔ سرد و داغ بستگی دارد. برای این کار او چرخه ای را معرفی کرد که اکنون به افتخار او « چرخهٔ کارنو » نامیده می شود. کارنو در جوانی و در اوج   فعالیت علمی اش در سی وشش سالگی بر اثر ابتلا به بیماری وبا که در آن زمان همه گیر شده بود چشم از جهان فرو بست.

    مقاومت الکتریکی Resistance

    مواد از نظر هدایت الکتریکی به سه دسته،هادی ها، عایق ها و نیمه هادی ها تقسیم می شوند.

    هادی ها موادی هستند که جریان الکتریکی را به راحتی عبور می دهند.

    عایق ها موادی هستند که مانع عبور جریان الکتریکی می شوند.

    نیمه هادی ها در حد فاصل عایق ها و هادی ها قرار دارند.

    نیمه هادی ها دارای خواص ویژه ای هستند. با توجه به تقسیم بندی بالا مشاهده می شود که هدایت الکتریکی اجسام متفاوت است.

    به طور کلی مخالفت در مقابل عبور جریان الکتریکی را مقاومت الکتریکی می نامند.

    هرقدر مقاومت الکتریکی کم تر باشد، به شرط ثابت بودن ولتاژ، جریان الکتریکی بیش تری از مدار عبور خواهد کرد، به طور کلی مقاومت الکتریکی به سه عامل، طول، سطح مقطع و جنس مقاومت بستگی دارد و از رابطه ی زیر محاسبه می شود:

    مقاومت مخصوص در فرمول بالا به جنس نوع ماده بستگی دارد و مقدار مخصوصی و معینی است.

    همچنین مقدار مقاومت الکتریکی مواد به طول و ضخامت آن نیز بستگی دارد.

    یعنی مقدار مقاومت با ضخامت نسبت عکس و با طول مواد نسبت مستقیم دارد.

    هرچه طول ماده بیشتر و ضخامت آن کم تر باشد مقاومت آن بیشتر است.

    هرچه ضخامت ماده بیشتر و طول آن کم تر باشد مقاومت آن کم تر است.

    در نتیجه :

    مقاومت الکتریکی یک سیم ضخیم و کوتاه از یک نوع فلز (مثل مس)، از مقاومت الکتریکی یک سیم نازک و بلند از همان فلز (مس) کم تر است.

    واحد مقاومت الکتریکی اُهماست و با علامت Ω حرف یونانی اُمِگا نشان داده می شود. در صورتی که در اثر عبور جریان I از یک هادی ولتاژی برابر با V ولت در دوسر آن اُفت کند، مقدار  مقاومت الکتریکی از رابطه ی زیر به دست می آید:

    آشنایی با خازن Capacitors

    خازن چیست؟ خازن قطعه ای الکترونیکی است که می تواند بار الکتریکی را به صورت الکترون در خود ذخیره کند و در صورت نیاز انرژی را به مدار باز گرداند.

    ساختمان خازن: خازن از دو صفحه ی فلزی موازی تشکیل شده است. بین دو صفحه ی فلزی لایه ای از جنس عایق قرار دارد. لایه ی عایق را دی الکتریک می نامند.

    علامت فنی خازندر شکل زیر آمده است.

    ظرفیت خازن Capacitance

    توانایی خازن را در ذخیره ی بار الکتریکی، ظرفیت خازن می گویند. بنابراین هر قدر ظرفیت خازن بیش تر باشد، می تواند بار الکتریکی بیش تری ذخیره کند. ظرفیت خازن به شکل فیزیکی آن وابسته است. هر قدر سطح مشترک صفحات خازن بیش تر و ضخامت دی الکتریکی آن نازک تر باشد ظرفیت خازن بیش تر است. ظرفیت خازن به جنس عایق نیز بستگی دارد.

    واحد ظرفیت خازن فاراد است. فاراد را با F نشان می دهند. به دلیل بزرگی فاراد، از واحدهای کوچک تر یعنی، میکروفاراد (μF) ، نانوفاراد (NF) و پیکوفاراد (PF) استفاده می شود.

    ولتاژ کار خازن:  (WV) Working Voltage

     حداکثر مقدار ولتاژ dc یا ماکزیمم ولتاژ ac را که خازن می تواند تحمّل کند، به طوری که دی الکتریک آن آسیب نبیند، ولتاژ کار خازن یا WV می نامند. مقدار ولتاژ کار خازن را معمولاً روی آن می نویسند یا مقدار آن توسط کارخانه ی سازنده اعلام می شود.

    در شکل زیر مقدار ظرفیت خازن 47μF و ولتاژ کار آن 50 ولت است

    انواع خازن

    خازن های ثابت:خازن های ثابت معمولاً دارای ظرفیت ثابتی هستند و براساس جنس دی الکتریک نام گذاری می شوند و بسیار متنوع اند. از انواع خازن های ثابت می توان خازن های پلی استر، سرامیک و میکا را نام برد.

    خازن های الکترولیتی: خازن های الکترولیتی همان خازن های ثابت اند که معمولاً با ظرفیت بالا ساخته می شوند. خازن های الکترولیتی قطبی هستند، یعنی هنگام اتصال آنها به مدار باید قطب مثبت و منفی آن را در نظر داشت.

    خازن های متغیر: خازن های متغیر دارای دو مجموعه صفحات ثابت و متحرک اند که به موازات یکدیگر نصب شده اند و بین آن ها ماده ی دی الکتریک قرار دارد با حرکت دادن صفحات متحرک، ظرفیت خازن تغییر می کند. از این نوع خازن در تنظیم موج رادیو برای گرفتن ایستگاه های مختلف رادیویی استفاده می شود.

    شارژ خازن: اگر مداری را طبق شکل زیر ببندیم، تعدادی از الکترون های قطب منفی باتری جذب صفحه ی Y و هم زمان تعدادی از الکترون های صفحه ی X جذب قطب مثبت باتری می شوند. به این ترتیب صفحه ی Y دارای بار الکتریکی منفی و صفحه ی X دارای بار الکتریکی مثبت خواهد شد.این عمل را شارژ شدن خازن می نامند.

    در شروع شارژ جریانی در مدار به وجود می آید که پس از شارژ شدن خازن متوقف می شود. یک خازن پس از شارژ شدن می تواند مانند باتری عمل کند، زیرا مقداری از انرژی باتری را در خود ذخیره کرده است. ولتاژ دو سر خازن پس از شارژ کامل دقیقاً برابر با ولتاژ باتری خواهد بود. شارژ خازن، معمولاً خیلی سریع اتفاق می افتد.

    تخلیه ی خازن (دشارژ):

    خازن می تواند انرژی ذخیره شده را تا مدت زیادی پس از شارژ در خود نگه دارد. در این حالت تخلیه ی خازن از طریق نفوذ در دی الکتریک انجام می شود که بسیار کند است، در صورتی که یک هادی در دو سر خازن قرار دهیم، خازن سریعاً دشارژ می شود. یعنی انرژی ذخیره شده درخازن در مسیر هادی تخلیه می شود.

    چنان چه مقاومتی را بین دو پایه ی خازن قرار دهیم سرعت تخلیه ی خازن کند خواهد یادآور می شود هرگز نباید خازن را از طریق اتصال کوتاه تخلیه نمود زیرا آسیب می بیند

    آشنایی با دیود نور دهنده :  Light Emitting Diode - LED

    همان طور که از نام آن پیداست، این دیود مولد نور است دیود نور دهنده، از دو قطعه ی نیمه هادی تشکیل شده است. هرگاه این دیود، در بایاس مستقیم قرار گیرد و شدت جریان به اندازه ی کافی باشد، دیود، ازخود نور تولید می کند.

    نور تولیدی به جنس به کار برده شده ی نیمه هادی بستگی دارد و معمولاً به رنگ مادون قرمز (نامرئی)،قرمز، نارنجی، سبز و زرد (مرئی) ساخته می شود. نوعی از این دیودها نسبت به بقیه ی دیودها نور بی شتری را تولید می کند.

    نور تولیده شده به صورت پالس های نورانی، که از ترکیب الکترون و حفره به وجود می آید، در محل پیوند ظاهر می شود. لازم است یادآوری شود که این عمل برای دیودهای معمولی نیز اتفاق می افتد، ولی فرکانس نور یا پالس های تولید شده در حدی نیست که قابل رویت باشد.

    ساختار ظاهری LED

    مقدار نوری که از دیود خارج می شود به وسیله ی شکل فیزیکی آن کنترل می گردد. ساختار نیم کره ای، قادر است نور بیشتری  پخش کند. از این رو LEDبا ساختار نیم کره ای بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

    LED های دورنگ:

    ساختار این نوع LED ها معمولاً ترکیبی از دو LED مجزا به رنگ های سبز و قرمز است که در داخل قطعه معمولی جاسازی شده است LED های دورنگ دارای سه پایه هستند که یکی از پایه ها مشترک و دو پایه دیگر هر کدام مربوط به LED های قرمز و سبز است.

    در شکل زیر نحوه ی روشن کردن LED سبز و قرمز را مشاهده می کنید.

    http://suherfe.blogfa.com

    نوع دیگری از LED نیز وجود دارد که دو پایه هستند.

    در شکل زیر نحوه ی تولید رنگ های قرمز، سبز وزردرا مشاهده می کنید.

    http://suherfe.blogfa.com

    LED هایی با نور فوق العاده زیاد

    نوع دیگری از LED به نام Ultra Bright LED ساخته شده است که میزان نوردهی آن فوق العاده زیاد است و ده ها برابر یک LED معمولی نور تولید می کند. این LED ها در رنگ های آبی، سبز، قرمز و سفید در بازار یافت می شود.

    http://suherfe.blogfa.com 

    سایر کاربردها: استفاده از LEDهای پر نور امروزه در سطح بسیار گسترده ای توسعه یافته است. استفاده از ریسه های LED ترمز اتومبیل، تابلوی روان و نور تزیینی، تعدادی از موارد کاربرد LED های پر نور است.

    آرایه های LED پر نور سفید به تدریج جای گزین لامپ های فلورسنت می شوند،زیرا این نوع LED ها  به راحتی در هوای بد نورافشانی می کنند و عمر آنها 100برابر بیش تر است.

    LED های پر نور سفید و رنگی به خانه ها، مغازه ها و مراکز تجاری نیز وارد شده اند و در آینده ی نه چندان دور جای لامپ های کنونی را خواهند گرفت. هم چنین این نوع LED ها وارد صنایع اتومبیل سازی نیز شده اند. الان شاهد این مسئله هستیم که در چراغ های جلوی بعضی از خودروها از LED های پر نور استفاده شود.

    برتر ی های LED بر لامپ معمولی

    با ورود LED به دنیای الکترونیک،ابتدا تصور می شد که این قطعات صرفاً می توانند به جای لامپ های
    کوچک جایگزین شوند ولی به مرور زمان دریافتند که این قطعه می تواند کارآیی های بسیار زیادتری را داشته باشد

    پاره ای از مزایای LED نسبت به لامپ های معمولی به شرح زیر است.

    -1 کوچک بودن و نیاز به فضای کم داشتن

    -2 محکم بودن و داشتن عمر طولانی

    -3 قطع و وصل سریع نور

    -4 تلفات حرارتی کم

    -5 ولتاژ کار کم

    -6 جریان کم، حدود چند میلی آمپر با نور قابل رؤیت.

    -7 توان کم

    آشنایی با ترانزیستور

    یکی از قطعات اساسی و پُرکاربرد در الکترونیک، ترانزیستور است. ترانزیستور به عنوان سوئیچ، تقویت کننده، تثبیت کننده ی ولتاژ و ... در مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد.

    تاریخچه ی اختراع ترانزیستور Transistor

    در سال 1904تا 1947 لامپ ها تنها وسایل الکترونیکی ای بودند که برای تقویت مورد استفاده قرار می گرفتند. در سال 1906 ، لامپ سه قطبی توسط لی دی فورست ساخته شد و در سال 1930 لامپ های چهار قطبی (تترود) و پنج قطبی (پنتود) نیز ساخته شدند.

    در سالهای بعد، صنعت الکترونیکی به منزله یک صنعت اصلی و مهم با قابلیّت توسعه ی بسیار، مورد توجه قرار گرفت. در 23دسامبر 1947صنعت الکترونیکی به موفقیّت جدیدی دست یافت. در این روز والتربراتین و جان باردین عمل تقویت سیگنال را توسط اولین ترانزیستوری، که در لابراتوار کمپانی بل، طراحی و ساخته شده بود، انجام دادند. این ترانزیستور در شکل زیر نشان داده شده است.

    http://suherfe.blogfa.com

    برتری های ترانزیستور بر لامپ های الکترونی

    بعد از اختراع ترانزیستور، برتری های این المان نسبت به لامپ های الکترونی، به زودی آشکار گشت به طوریکه رادیو و تلویزیون و هم چنین مدارهای الکترونیکی ترانزیستوری، بلافاصله ساخته شدند.

    در زیر به برخی از برتری های ترانزیستور نسبت به لامپ الکترونی اشاره شده است.

    الف) کوچکتر و سبکتر بودن.

    ب) احتیاج نداشتن به فیلامان و در نتیجه، نداشتن تلفات حرارتی ناشی ازگرم کردن فیلامان.

    ج) احتیاج نداشتن به مدت زمان جهت گرم شدن فیلامان.

    د) کار کردن در ولتاژهای بسیار کم.

    ه) داشتن تحمل جریان زیاد.

    و) استحکام زیاد و داشتن عمر طولانی.

    ز) ساده بودن سیم کشی طرح های ترانزیستوری.

    باید توجه داشت که لامپ ها نیز نسبت به ترانزیستورها از برتری هایی برخوردارند، از جمله:

    قدرت بسیار بالا، تغییر نکردن نقطه ی کار بر اثر گرما و .......

    ولی ترانزیستور با داشتن برتری های فوق در قدرتهای کم و متوسط جانشین لامپ ها شده است.

    http://suherfe.blogfa.com

    پایه های خروجی ترانزیستور را به ترتیب Emitter = امیتر یا منتشر کننده - Bas = بیس یا پایه و کلکتور collector= یا جمع کننده نام گذاری کرده اند.

    امیتر را با حرف E -  بیس را با حرف B و  کلکتور را با حرف C نشان می دهند.

    بایاس ترانزیستور:برای این که بتوان از استفاده نمود، ابتدا باید ترانزیستور را از نظر ولتاژ dc تغذیه کرد.

    عمل تغذیه ولتاژ پایه های ترانزیستور را بایاس ترانزیستور می نامند.

    چگونگی اندازه گیری شدت جریانالکتریکی

    برای اندازه گیری شدت جریان الکتریکی از آمپر متر استفاده می کنند. در شکل زیر یک (Multimeter)مولتی متر دیجیتالیرا مشاهده می کنید که می تواند جریان الکتریکی را اندازه بگیرد.

    برای قرار دادن آمپرمتر در مدار باید ابتدا قسمتی از مدار را قطع کنیم، سپس آمپر متر را در حد فاصل بریدگی حاصل شده قرار دهیم این گونه اتصال را اتصال سریمی نامند توجه داشته باشید که نصب آمپرمتر در مدار به این شکل، درست مانند قرار دادن یک کلید به صورت سری در مدار است

    نحوه ی قرار گرفتن آمپرمتردر مدار را در شکل زیر مشاهده می نمایید.

     منبع: http://suherfe.blogfa.com/

    گرداورنده :امیر حسین یزدانی پور

    منبع مطلب : amir0860677605.blogfa.com

    مدیر محترم سایت amir0860677605.blogfa.com لطفا اعلامیه سیاه بالای سایت را مطالعه کنید.

    جواب کاربران در نظرات پایین سایت

    مهدی : نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    میخواهید جواب یا ادامه مطلب را ببینید ؟
    H 15 روز قبل
    0

    خوب

    ۱عالییی 22 روز قبل
    0

    عالیی

    ناشناس 1 ماه قبل
    0

    عالی

    ر 1 ماه قبل
    1

    عالی

    ناشناس 1 ماه قبل
    -1

    جریان الکتریکی

    مهدی 1 سال قبل
    2

    نمیدونم, کاش دوستان در نظرات جواب رو بفرستن.

    برای ارسال نظر کلیک کنید