خواندنی ها+برق، قدرت، کنترل، الکترونیک، مخابرات، کامپیوتر، مهندسی پزشکی، ابزار دقیق، الکتروتکنیک، هوش مصنوعی، آی تیIT(فناوری اطلاعات)، مکاترونیک، رباتیک، فتونیک، اویونیکAvionic، فیزیک

دایره المعارف برق(اطلاعات عمومی برق)iman.sariri@yahoo.com

انرژی الکتریکی چیست؟

 میدانیم كه هر ماده از تعداد بسیار اتم تشكیل شده است كه هر اتم نیز از سه قسمت 1-نوترون 2- پروتن 3-الكترون تشكلیل شده است تعداد الكترونها با تعداد پروتنها در حالت عادی (خنثی) برابر است الكترون دارای بار منفی و پروتن دارای بار مثبت میباشند كه الكترونها به دور(( پروتن و نوترون )) (هسته اتم) با سرعت بسیار زیادی میچرخند در اثر این چرخش نیروی گریز از مركزی بوجود می آید كه مقدار این نیرو با مقدار نیروی جاذبه بین الكترونها و هسته برابر است پس این برابری نیرو الكترونها را در حالت تعادل نگه میدارد و نمیگذارد كه از هسته دور شوند .

یك سیم مسی هم دارای تعداد زیادی اتم و در نتیجه الكترون است هر گاه ما بتوانیم توسط یك نیرویی الكترونهای در حال چرخش به دور هسته را از مدار خود خارج كنیم و در یك جهت معین به حركت در آوریم جریان الكتریكی برقرار میشود.

پس این نكته را دریافتیم كه جریان برق چیزی جز حركت الكترونها نیست البته این حركت بصورت انتقالی انجام میشود یعنی یك اتم تعدادی الكترون به اتم كناری خود میدهد و اتم كناری نیز به همین ترتیب تعدادی الكترون به اتم بعدی میدهد و بدین صورت جریان برقرار میشود. پس هر گاه كه میگوئیم جریان برق كم یا زیاد است یعنی تعداد الكترونهایی كه در مسیر سیم در حال حركت هستند كم یا زیاد است .

نیروهایی كه باعث جدا شدن الكترون از هسته میشوند:

1- نیروی مغناطیسی خارجی

هرگاه یك سیم را در یك میدان مغناطیسی حركت دهیم نیروی این میدان باعث حركت الكترونهای سیم میشود .

2- ضربه

فرض كنید یك اتوبوس كنار خیابان ایستاده و تمام مسافران آن محكم روی صندلیها نشستند بعد یك اتومبیل دیگر با سرعت زیاد به جلوی این اتوبوس برخورد میكند حال اتوبوس با سرعت به عقب پرتاب میشود و مسافران كه در آنها اینرسی سكون ذخیره شده تمایل دارند كه به همان حالت سكون باقی بمانند در نتیجه اتوبوس به عقب رفته ولی مسافران در همان نقطه مكانی باقی میمانند در نتیجه مسافران از صندلیهای خود جدا شده و از شیشه اتوبوس به بیرون پرتاب میشوند پس این نیروی ضربه بود كه مسافران را از اتوبوس جدا كرد به همین صورت نیز ضربه میتواند الكترونها را از مدار خود خارج كند. نمونه این تولید برق در فندكها.

3- انرژی خورشیدی

انرژی خورشیدی نیز دارای نیرویی است كه قادر است الكترونها را از مدار خود جدا كند.

4-حرارت و ...

میدانیم كه حرارت باعث میشود كه جنبش ملكولی اجسام زیاد شود در اثر این جنبش تعداد زیادی ملكول به شدت با هم برخورد میكنند كه همان نیروی ضربه را بوجود می آوردند و باعث جدا شدن الكترون از اتم میشوند .

نكته : یك سیم مانند دالانی میماند كه در یك دوره زمانی مشخص تعداد معینی از افراد میتوانند از آن عبور كنند یعنی برای اینكه در دوره زمانی مشخص مثلا در 1 دقیقه افراد بیشتری بتوانند از این دالان عبور كنند باید سرعت حركت آنها بیشتر شود در نتیجه در اثر برخورد با هم و با دیواره دالان باعث ایجاد اصطكاك و گرما میشوند برای سیم نیز چنین اتفاقی می افتد یعنی اگر بخواهیم تعداد الكترونهای در حال حركت را افزایش دهیم (جریان را افزایش دهیم ) سرعت حركت الكترونها و نیز تعداد الكترونهایی كه همراه با هم از مقطع سیم عبور میكنند افزایش می یابد در نتیجه اصطكاك افزایش یافته و تولید گرما میكند كه اگر جریان بیش از حد مجاز خود از سیم عبور كند گرمای تولید شده باعث ذوب شدن سیم میشود (سیم میسوزد).

برداشت كلی از این قسمت : حركت الكترونها در یك هادی (سیم) را جریان الكتریكی گویند .

تا اینجا معنی جریان را فهمیدیم اما در مورد ولتاژ چه باید گفت ؟

آیا یك منبع كه ولتاژش بیشتر باشد برق بیشتری تولید میكند یا منبعی كه جریانش بیشتر باشد ؟

هر گاه یك اتم الكترنهایش را از دست دهد بار منفی آن كم میشود و اصطلاحاً میگوئیم بار دار مثبت شده است میدانیم كه بین بار مثبت و منفی نیروی جاذبه وجود دارد و نیروی جاذبه یك عدد الكترون با نیروی جاذبه یك عدد پروتن برابر است به همین جهت است كه در اتم هر پروتن برای خود یك الكترون اختیار میكند تا اینكه بار الكتریكی اتم خنثی شود در حالت عادی تمام اتمهای یك سیم از نظر بار الكتریكی خنثی هستند وقتی ما توسط نیروی خارجی الكترونهای اتمهای سیم را جدا میكنیم و آنها را به یك سمت هدایت میكنیم آن طرف سیم كه الكترونها به آنجا هدایت شده اند دارای زیادی الكترون است پس بارش منفی میشود و طرف دیگر كه كمبود الكترون دارد بارش مثبت میشود در نتیجه بین دوسر سیم یك اختلاف بوجود می آید این اختلاف بصورت انرژی پتانسیل در دو سر سیم ذخیره میشود تا زمانیكه راهی برای خنثی شدنش پیدا كند پس در این حالت هیچ گونه جریانی در سیم و جود ندارد و فقط یك انرژی پتانسیل دو سر سیم ذخیره شده است كه به این نیروی پتانسیل ولتاژ الكتریكی گوییم حال چنانچه نیروی خارجی را قطع كنیم الكترونها به سرعت به جای قبلی خود برمیگردند و در یك لحظه چریان برقرار میشود پس متوجه شدیم تا زمانیكه نیروی خارجی وجود دارد نمیگذارد كه الكترونها از مسیر همان سیم به جای خود برگردند پس باید راه دیگری پیدا كنند برای همین اگر توسط یك سیم دیگر كه میدان خارجی آن را تحت تاثیر خود قرار نداده باشد دو سر سیم قبلی را به هم وصل كنیم الكترونها راهی برای حركت به سمت مكان كمبود الكترون پیدا میكنند در نتیجه جریان در سیم برقرار میشود .

پس نتیجه گرفتیم كه در یك مدار الكتریكی كار اصلی را جریان انجام میدهد و ولتاژ فقط یك نیروی ذخیره شده است كه باعث به حركت در آوردن الكترونها میشود .

حال برای اینكه بهتر متوجه شوید كه ولتاژ چگونه باعث به حركت در آوردن الكترونها (برقراری جریان ) میشود یك مثال میزنیم .

فرض كنید دو لیوان داریم كه یكی پر و دیگری نصفه است لیوانها را در كنار هم قرار میدهیم میدانیم كه بین این دولیوان اختلاف مقدار آب وجود دارد همانگونه كه بین دو سر سیم اختلاف مقدار الكترون وجود داشت اگر این لیوانها چندین ساعت هم در كنار هم قرار بگیرند هیچ اتفاقی نمی افتد اما چنانچه توسط یك لوله ته دو لیوان را به هم وصل كنیم آب از طرف لیوان پر تر به سمت لیوان نصفه حركت میكند تا زمانیكه سطح آب درون دو لیوان به یك اندازه شود . پس در اینجا اختلاف آب است كه باعث حركت میشود و در آنجا اختلاف الكترون (اختلاف پتانسیل) كه این اختلاف پتانسیل خود دارای مقدار است كه به آن مقدار ولتاژ میگوئیم .

 

سوال :

اگر جریان تابعی از ولتاژ و مقاومت است پس چرا مثلا یك باطری ولتاژش 12 ولت است و جریانش 1 آمپر و برای یك باطری دیگر ولتاژ 12 ولت ولی جریان 2 آمپر است؟ در واقع تا وقتی مقاومتی به باطری وصل نشده چطوری جریان آن را تعیین میكنند؟

جواب :

وقتی برای یك باطری یا یك آدابتور یا هر منبع ولتاژ دیگر جریانی تعیین میكنند منظور حداكثر جریانی است كه ما میتوانیم از منبع دریافت كنیم.

چرا نمیتوانیم از یك منبع هر چقدر كه دوست داریم جریان بگیریم ؟

( در ادامه مثال لیوان) ضعف جریان دهی بر میگردد به پمپی كه بالای لیوانها بود. فرض كنید میخواهیم بیشتر از ظرفیت لیوانها از آنها جریان بگیریم.

شیر آب پایین لیوانها را تا جایی كه میتوانیم باز میكنیم در ضمن لوله ها را هم تا جایی كه میتوانیم گشاد انتخاب میكنیم .( یعنی مقاومت را تا جایی كه توانستیم كاهش دادیم ) ، گفتیم هر چه مقاومت سر راه جریان را كمتر كنیم جریان عبوری بیشتر میشود. در این صورت میشود آنقدر مقاومت رواكم كرد كه جریان به بینهایت نزدیك بشود.

ولی این اتفاق نمیافتد چون ما فقط میتوانیم لوله پایین لیوانها را گشاد كنیم اما شیلنگ بالای لیوانها را نمیتوانیم. قدرت و سرعت آن پمپ را هم نمیتوانیم تغییر دهیم پس چه اتفاقی میافتد ؟

با این كاری كه ما انجام دادیم به سرعت آب از لیوان پر به سمت لیوان نصفه سرازیر میشود و سطح آبشان به یك اندازه میشود. در این زمان كوتاه پمپ بالایی قادر نیست كه سطح آبها را مثل همان وضعیت اول نگه دارد . چرا ؟ ( چون خودش هم دارای یك مقاومت است . همان مقاومت شیلنگ و پمپ )(گفتیم تمام رساناها یه مقدار مقاومت دارند) پس چه اتفاقی میافتد ؟

اختلاف سطح آبها كم میشود كه اگر مقاومت لوله پایینی را تا حد صفر برسانیم اختلاف سطح آبها نیز به صفر میرسد. در مدار الكتریكی هم همینطور میشود یعنی اگر بیشتر از حد مجاز از یك منبع جریان بكشیم ولتاژش افت میكند و اگر مقاومت را تا حد صفر برسانیم ولتاژ دو سر منبع هم صفر میشود.

منبع ایده آل چیست؟

این منبع وجود خارجی ندارد.

منبع ایده آل به منبعی میگویند كه هر چقدر جریان بخواهیم بتوانیم از آن بگیریم بدون اینكه ولتاژ خروجیش كم شود.

پس یك منبع معمولی (غیر ایده آل ) را میتوان مانند یك منبع ایده آل درنظر گرفت كه یك مقاومت با آن سری شده و باعث محدود شدن جریان دهی منبع میشود.(گفتیم كه مقاومت باعث محدود كردن جریان میشود ) كه به این مقاومت مقاومت داخلی منبع گویند در واقع این مقاومت داخلی درون هر منبعی وجود دارد اما نه به شكلی كه ما فرض میكنیم (سری) بلكه در ذات هر مولد وجود دارد .

نتیجه گیری : هر گاه از یك منبع جریان بگیریم ولتاژ آن منبع مقداری افت میكند (كم میشود) و این افت ولتاژ به علت وجود مقاومت داخلی آن است .

پس بین دو منبع كه ولتاژ آنها با هم برابر است آن منبعی كه مقاومت داخلیش كمتر است میتواند انرژی بیشتری به ما بدهد.

چگونه مقاومت باعث افت ولتاژ میشود ؟

گفتیم كه كه هر گاه مقاومتی بر سر راه یك مدار قرار بگیرد باعث محدود كردن (كاهش دادن ) جریان عبوری از آن مدار میشود .

و این را هم قبول داریم كه قانون اهم یك قانون اثبات شده است و هیچگاه عوض نمیشود .

در مدار شكل جریان عبوری از مقاومت 6 آمپر است . بعد یك مقاومت 2 اهم دیگر نیز به مدار اضافه میكنیم .

طبق قانون اهم چون مقاومت دوبرابر شد جریان نصف میشود (مقاومت/ولتاژ=جریان)

سوال :

به هر كدام از مقاومتها چند ولت رسیده ؟

آیا دو سر مقاومت R1 همون ولتاژ قبلی یعنی 12 ولت وجود دارد كه باعث شده جریان 3 آمپر از آن عبور كند؟

اگر بگوییم كه همان ولتاژ اولی یعنی 12 ولت كه قانون اهم را به هم زدیم چون اگر دوسر مقاومت 2 اهمی ولتاژ 12 ولت قرار بدیم جریان 6 آمپر از آن عبور میكند ولی در اینجا جریان 3 آمپر است پس نتیجه میگیریم كه در مدار دوم ولتاژ كمتری دوسر مقاومت R1 قرار گرفته كه طبق فرمول (جریان * مقاومت = ولتاژ) 3 * 2 = 6 یعنی در مدار دوم فقط 6 ولت دو سر مقاومت R1 قرار گرفته (از افت ولتاژ منبع صرفنظر كردیم )

سوال:

برای بقیه ولتاژ چه اتفاقی افتاد؟

بقیه ولتاژ هم به مقاومت R2 رسیده چون مقدار این مقاومتها با هم برابر است در نتیجه ولتاژی كه به آنها میرسد هم با هم برابر است.

این یك قانون است كه هر چه مقاومت بیشتر باشد ولتاژی هم كه به آن میرسد بیشتر است.

مثال لیوان آب:

گفتیم به ولتاژ الكتریكی فشار الكتریكی هم میگویند كه منظور همان فشاریست كه به الكترونها وارد میشود تا آنها را به حركت در بیارود.

در مثال آبی-لیوانی هم این فشار آب كه باعث حركت آب میشود وقتی یك شیر سر راه یك لوله پرفشار قرار میدهیم آن شیر فشار آب را كم میكند. اصطلاحا میگوییم فشار را میشكند. این موضوع را بارها تجربه كردید .

وقتی با شیلنگ آب میپاشید شیر را تا آخر باز میكنید كه جلوی فشار آب را نگیرد تا بتوانید آب را به مسافت دور تری بپاشید پس با كم و زیاد كردن شیر آب میتوانید فشار آب را به هر اندازه ای كه میخواهید تنظیم كنید.

شیر هم كه نقش همان مقاومت را داشت (در مثالهای قبل) پس مقاومت هم مثل شیر باعث افت فشار الكتریكی میشود.

دانستیم كه مقاومت R2 باعث افت ولتاژ شده پس هر مقاومتی كه در مدار وجود دارد، مقداری از ولتاژ منبع را تقلیل میدهد.




 

جریان

حركت الكترون ها از یك نقطه به نقطه ی دیگر ، اگر بار الكتریكی از محل تولید جا به جا شوند الكتریسیته جاری پدید می آید . و در واقع به حركت بار الكتریكی در یك جسم جریان می گویند. - شدت جریان : مقدار بار جابجا شده در واحد زمان را گویند كه از رابطه ی زیر بدست می آید . I = q / t - اختلاف پتانسیل : عاملی است كه سبب جاری شدن جریان الكتریكی در رساناها می شود . در واقع اختلاف انرژی بین دو نقطه است . نكته : اختلاف پتانسیل دو سر مولد را نیروی محركه و اختلاف پتانسیل دو سر مصرف كننده را ولتاژ گویند . - مقاومت : عامل مخالفت كننده با جریان را مقاومت گویند . - توان : مقدار انرژی مصرف شده یا تولید شده در واحد زمان كه با فرمول زیر بدست میآید . P = W / t - انرژی : توانایی انجام كار با فرمول : W = RtI 2 در اینجا به توضیحاتی مختصر در مورد هر یك از قطعات مورد استفاده در بردهای الكترونیك می پردازیم . مقاومت : مقاومت یا رزیستور قطعه ایست كه وظیفه ی آن 1 – محدود كردن جریان و 2- ایجاد ولتاژ مناسب می باشد . انواع مقاومت : 1- مقاومت های ثابت شامل : الف- مقاومت های مخلوط كربنی ب- مقاومت های لایه ای شامل : كربن ، فلز ، اكسید فلز ج- مقاومت های سیمی ( آجری) – برای توان های بالا و بالاتر از w2 2- مقاومت های متغیر ( قابل تنظیم ) شامل : الف- ولوم یا پتانسیومتر – تنظیم كنترل ولتاژ ب- رئوستا- تنظیم كنترل جریان 3- مقاومت های متغیر و وابسته شامل : الف- وابسته به دما شامل : PTC كه نسبت موثر و مستقیم با دما دارد و NTC كه رابطه ی عكس با دما دارند . ب‌- وابسته به ولتاژ (VDR) ج- وابسته به نور (LDR) - فتوسل مهم ترین مشخصه یك مقاومت مقدار آن است . واحد مقاومت اهم ، كیلواهم و مگا اهم می باشد . تشخیص مقدار مقاومت : 1- از طریق نوارهای رنگی 2- از طریق رمز عددی 3- از طریق اهم متر معمولترین روش جهت تشخیص مقدار مقاومت از طریق نوارهای رنگی می باشد با كمك جدول رنگ های مقاومت كه بحث در مورد آن در اینجا لازم به نظر نمی رسد . سری بستن مقاومت ها: مقاومت معادل : مجموع مقاومت هاست. توان معادل : مجموع توان مقاومت هاست . موازی بستن مقاومت ها: مقاومت معادل : 1 /RT = 1 / R1 + …+1 / Rn پل وتسون : برای اندازه گیری مقاومت دو روش وجود دارد : 1- روش مستقیم – با كمك اهمتر 2- روش غیر مستقیم – با كمك پل وتسون یا وتستون . این پل چهار بازو دارد كه در یك بازوی آن مقاومت مجهول و در یك بازوی دیگر مقاومت های ثابت قرار دارد . در این پل مقاومت مجهول با تعدادی مقاومت معلوم مقایسه می شود . R1 / R2 = Rx / Rs = R1 Rs = R2 Rx باطری: به مجموعه ای كه انرژی شیمیایی را به انرژی الكتریكی تبدیل می كند پیل می گویند . یك باطری معمولا از یك یا چند پیل تشكیل شده است . انواع باطری قلمی شامل : سایز بزرگ یا Size D سایز متوسط یا Size C سایز معمولی یا Size AA سایز ریز یا Size AAA باطری ای داریم كه از یك پیل تشكیل شده مانند باطری های معمولی 5/1 ولتی و باطری ای داریم كه از تعدادی پیل یا سلول تشكیل شده مانند باطری اتومبیل . سلول های تشكیل دهنده ی باطری بر اساس قابلیت شارژ شامل : 1- سلول های اولیه ( غیر قابل شارژ ) – دارای الكترولیت خشك ( خمیری) شامل : باطری كربن – روی ، باطری روی – كلراید ، باطری قلیایی ، باطری اكسید نقره و باطری های مینیاتوری و باطری های لیتیم 2- سلول های ثانویه ( قابل شارژ ) – دارای الكترولیت تر ( مایع ) شامل : باطری های اسید سربی مثل باطری اتومبیل و باطری های نیكل كادمیوم یا NC ولتاژ نامی باطری ها مقداری است كه روی آن ها نوشته شده . در ضمن برای تست باطری باید جریان اتصال كوتاه آن را اندازه گرفت . جریان اتصال كوتاه باطری های سایز AA ، 2/2A است . و این مقدار در باطری های سایز C ، 2/7 A و در باطری های سایز D ، 3/2 A می باشد . سری و موازی بستن باطری ها : برای افزایش ولتاژ باطری ها را سری می بندند و برای افزایش جریان دهی یا افزایش ظرفیت باطری ها را موازی می بندند . برای سری بستن باطری ها باید سر مثبت با سر منفی باطری ها بهم بسته شود و برای موازی بستن باطری ها حتما باید سرهای مثبت باطری ها بهم و سرهای منفی هم بهم بسته شوند . خازن : هرگاه دو هادی در فاصله ای از هم قرار گیرند ، تشكیل یك خازن می دهند كه به این دو هادی جوشن های خازن می گویند و در بین این دو جوشن ماده ی عایق یا دی الكتریك وجود دارد . جنس عایق نوع خازن را مشخص می كند . خاصیت اصلی خازن ذخیره ی بار الكتریكی می باشد . عایق های بكار رفته در خازن عبارتند از : هوا ، كاغذ ، میكا ، پلاستیك ، سرامیك ، اكسید آلومینیوم و اكسید تانتالیم . انواع خازن ها شامل : 1- خازنهای با ظرفیت ثابت شامل : خازن سرامیكی ( عدسی) – غیر الكترولیت خازن های میكایی خازن های كاغذی ( غیر الكترولیت یا بدون پلاریته ) خازن های ورقه ای خازن های پلاستیكی خازن های پلی استر ( غیر الكترولیتی ) خازن ها ی شیمیایی شامل : خازن های اكسید آلومینیومی و خازن های اكسید تانتالیوم خازن های پرچمی به جز خازنهایی كه غیر الكترولیت خوانده شدند بقیه الكترولیت هستند و باید در مدار با رعایت پلاریته قرار گیرند . 2- خازن های متغیر شامل : واریابل تریمر وركتور ( وریكاب ) – كه با تغییر ولتاژ دو سرش ظرفیتش تغییر می كند . میزان توانایی ذخیره ی بار الكتریكی در خازن را ظرفیت خازن می گویند و واحد آن فاراد است . طریقه ی خواندن آن به دو شكل زیر است : 1- گاهی ظرفیت خازن و واحدش عینا روی خازن نوشته شده . 2- گاهی ظرفیت خازن و واحدش با رمز عددی روی خازن ذكر می گردد كه توضیح آن در این جا لازم به نظر نمی رسد . تست خازن با اهمتر صورت می گیرد بدین ترتیب كه اگر عقربه اهمتر روی 0 قرار بگیرد خازن اتصال كوتاه شده ، اگر عقربه قبل از 500 بایستد خازن نشتی دارد ، اگر بعد از 500 قرار بگیرد سالم می باشد و اگر عقربه روی بی نهایت قرار بگیرد خازن قطع می باشد . سری بستن خازن : CT = 1 / C1 + … + 1 /Cn موازی بستن خازن : CT = C1 + … + Cn سلف یا سیم پیج : سیم پیچ یك سیم یا هادی معمولی است كه پیچانده شده است . به عبارت دیگر یك كلاف سیم مسی روكش دار است كه به دور یك هسته ی آهنی پیچیده شده است . مقاومت اهمی سیم پیچ را می توان تقریبا صفر فرض نمود ، بنابراین با عبور جریان dc سلف مانند یك هادی عمل می كند و عكس العمل ندارد ( ولتاژ دو سرش صفر است ) . چنانچه جریان عبوری بخواهد تغییر كند ، سلف با این تغییر جریان مخالفت نموده و این مخالفت بصورت ایجاد ولتاژی بنام ولتاژ القایی بروز می كند . VL = L ( di / dt ) این خاصیت سلف را خاصیت خود القایی آن می گویند كه از خاصیت خودالقایی سیم پیچ در صنعت برق جهت ایجاد ولتاژهای زیاد مثلا در موارد لامپ فلورسنت یا كویل اتومبیل استفاده می شود . همچنین در الكترونیك از سیم پیچ برای جلوگیری از جریان AC و عبور جریان DC استفاده می شود ( در واقع مسدود كننده ی AC و عبوردهنده ی DC ) كه به آن چوك یا Choke می گویند .بیش ترین استفاده ی سیم پیچ در الكترونیك در مدارهای هماهنگ ، فیلتر ها ، نوسان ساز ها و ترانسفورماتور می باشد . هانری : یك هانری ضریب خودالقایی سلفی است كه اگر تغییرات جریان عبوری از آن یك آمپر بر ثانیه باشد یك ولت ، ولتاژ در دو سرش القا شود . قانون لنز و جریان القایی : اگر یك سیم هادی در یك میدان مغناطیسی به نحوی حركت كند كه خطوط میدان مغناطیسی را قطع كند ، در سیم جریان جاری می شود كه به آن جریان القایی می گویند . سری بستن سلف ها : XLT = XL1 + XL2 موازی بستن سلف ها : 1 / XLT = 1 / XL1 + 1 / XL2 اندوكتانس متقابل سیم پیچ یا LM : هرگاه دو سیم پیچ در مجاورت هم به گونه ای قرار گیرند كه از سیم پیچ اولی جریان متناوبی عبور كند و در سلف دومی ولتاژ القا شود می گویند بین دو سلف اندوكتانس متقابل وجود دارد ، بدون اینكه بین دو سلف تماس الكتریكی برقرار باشد . برای مشخص كردن میزان القای متقابل پارامتری بنام اندوكتانس متقابل یا LM بصورت زیر تعریف می شود : اگر جریانی با تغییرات 1 A /S در سیم پیچ اول ولتاژ 1 V در سیم پیچ دوم القا كند ، اندوكتانس متقابل دو سیم پیچ 1 هانری است . ترانسفورماتور یا ترانس : یكی از كاربردهای مهم سیم پیچ ، ترانس است كه در الكترونیك عموما برای افزایش و كاهش ولتاژ استفاده می شود . یك ترانس حداقل از دو سیم پیچ مستقل تشكیل شده كه دارای القای متقابلند . ولتاژ متناوب ورودی به سیم پیچ اولیه داده می شود و ولتاژ خروجی از سیم پیچ ثانویه گرفته می شود . انواع ترانس : 1- ترانس افزاینده ( ولتاژ) – كاهنده جریان : ترانسی است كه تعداد دورهای ثانویه بیش تر از دورهای اولیه باشد . 2- ترانس كاهنده ( ولتاژ) – افزاینده جریان : ترانسی است كه تعداد دورهای اولیه بیش تر از دورهای ثانویه باشد . 3- ترانس یك به یك ( ترانس ایده آل ) : ترانسی كه تعداد دور اولیه و ثانویه با هم برابر است . ترانس ایزوله را برای ایزوله كردن مدار از برق شهر بكار می برند ، چون فاز برق شهر نسبت به زمین ولتاژ و خطر برق گرفتگی دارد . انواع ترانس بر حسب مورد استفاده : 1- ترانس قدرت یا مبدل ولتاژ 2- ترانس سوئیچینگ یا كلیدی 3- ترانس صوتی یا مبدل فركانس ( مبدل امپدانس ) شامل : الف – ترانس بلند گو با بدنه ی زرد یا سبز و ب- ترانس رابط با بدنه ی آبی یا زرد . 4- ترانس رادیویی شامل : Rf , If فیلتر ها : در بسیاری مدارات الكترونیك امواجی با فركانس های مختلف وجود دارد .مثلا امواج صوتی فركانس 20 HZ تا 20 KHZ را شامل می شود . یعنی یك تقویت كننده ی صوتی باید امواجی با فركانس های مذبور را تقویت كند . در این موارد احتیاج به مداری داریم كه مانع عبور یك فركانس خاص می شود و فقط فركانس خاصی را عبور دهد . به چنین مداری فیلتر می گویند . انواع فیلتر ها شامل : 1- فیلتر پایین گذر : فیلتری است كه از فركانس صفر تا فركانس خاصی را عبور می دهد و از آن فركانس خاص به بعد را عبور نمی دهد . این فركانس خاص را فركانس قطع (FC) می گویند . 2- فیلتر بالاگذرRC : فیلتری است كه از فركانس 0 تا فركانس خاصی را عبور نمی دهد و از آن فركانس خاص (FC) به بعد را عبور می دهد . 3- فیلتر میان گذر RLC : فیلتری است كه از فركانس خاصی تا فركانس معینی ( از F1 تا F2) به امواج اجازه عبور می دهد ، خارج از این محدوده مانع عبور امواج می شود . 4- فیلتر میان نگذر RLC : فیلتری است كه از فركانس خاص تا فركانس معینی به امواج اجازه ی عبور نمی دهد (از F1 تا F2 ) و خارج از این محدوده اجازه ی عبور می دهد . نیمه هادی ها ( دیود ): نیمه هادی ها اجسامی هستند كه از نظر رسانایی بین هادی و عایق قرار دارند . در وسایل الكترونیكی مثل دیود و ترانزیستور نیمه هادی های سیلیسیم و ژرمانیوم استفاده می شود . این نیمه هادی ها 4 ظرفیتی هستند . نمونه ای از این نیمه هادی ها كربن ، سیلیسیم ، ژرمانیوم و اكسید مس می باشد . اگر اتم های سیلیسیم یا ژرمانیوم بطور منظم كنار هم قرار گیرند ، شبكه ی كریستالی بوجود می آورند كه در فضای 3 بعدی هر اتم با 4 اتم اطرافش فاصله ی مساوی خواهد داشت . 4 الكترون فسفر با اتم های اطراف پیوند كوالانسی می دهد و یك الكترون آزاد باقی می ماند . هر چه مقدار ناخالصی بیش تر باشد تعداد الكترون های آزاد بیش تر است . چون بار الكترون منفی است به این نیمه هادی نوع N می گویند . 3 الكترون بور یا الكترون های ژرمانیوم پیوند كوالانسی می دهد و یك جای خالی برای الكترون چهارم باقی می ماند ، به جای خالی الكترون حفره می گویند . چون حفره بارش مثبت است به این نیمه هادی نوع P می گویند . دیود از اتصال یك نیمه هادی نوع N و یك نیمه هادی نوع P بوجود می آید و با حرف D نشان داده می شود . بایاس : اتصال یك قطعه الكترونیكی به منبع تغذیه ی DC را بایاس می گویند . انواع بایاس دیود : 1- بایاس مستقیم : اگر دیود با رعایت پلاریته به منبع تغذیه بسته شود بایاس مستقیم است . 2- بایاس معكوس : اگر دیود بدون رعایت پلاریته به منبع تغذیه وصل شود بایاس معكوس یا مخالف می باشد . انواع دیود : 1- دیود ركتیفایر – دیودی كه برق متناوب را به برق مستقیم تبدیل می كند . دیودهای یكسوساز برای فركانس برق شهر استفاده می شود . 2- دیود زینر ( زنر) – برای تثبیت ولتاژ . 3- دیود نورانی (LED) 4- دیود نوری (فتو دیود ) – دیودی كه پتانسیل آن با تابش نور شكسته می شود و جریان را عبور میدهد . هرچه شدت نور تابیده شده بیش تر باشد جریان معكوس بیش تر است . 5- دیود خازنی – برای تثبیت فركانس در نوسان ساز ها استفاده می شود . 6- دیود تانلی – مانند یك مقاومت منفی عمل می كند . 7- دیود آشكار ساز – برای آشكار سازی صدا و تصویر در رادیو و تلویزیون . 8- پین دیود (PIN ) – در فركانسهای بالاتر از 1MHZ خاصیت یك مقاومت متغیر را دارد .مقدار مقاومت را می توان توسط جریان مستقیمی كه از دیود می گذرد تغییر داد .




 

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :