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

مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری از اتصال سری سه عنصر مقاومت,خازن و سلف یا القاگر تشکیل شده است.در مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری,اگر راکتانس خازن برابر با راکتانس سلف یا القاگر باشد,این دو عنصر اثر یکدیگر را خنثی می کنند و مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری تبدیل به یک مدار الکتریکی مقاومتی می شود و امپدانس مدار برابر مقاومت موجود می شود,در این حالت اختلاف فاز مدار صفر بوده و ضریب توان برابر 1 است.در مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری اگر راکتانس  سلفی بزرگتر از راکتانس خازنی باشد,مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری خاصیت سلفی پیدا می کند و همچنین اگر در مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری راکتانس خازنی بزرگتر از راکتانس سلفی بود,مدار خاصیت خازنی پیدا می کند.روابط مدار الکتریکی RLC (آر ال سی) سری به صورت زیر می باشد:

مدار آر ال سی سری-RLC

مدار الکتریکی RLCآر ال سی سری

مدار الکتریکی LC (ال سی) سری:

در این بخش از آموزش های مدارهای الکتریکی متناوب به بخش بررسی مدار الکتریکی LC (ال سی) سری می رسیم.این نوع مدار الکتریکی از اتصال سری یک سلف و یک خازن تشکیل شده است.ضریب توان مدار الکتریکی LC (ال سی) سری صفر می باشد در مدار الکتریکی LC (ال سی) سری اگر راکتانس سلف بزرگتر از راکتانس خازن باشد مدار الکتریکی LC (ال سی) سری تبدیل به یک سلف خالص می شود و اختلاف فاز آن 90 می شود.همچنین در مدار الکتریکی LC (ال سی) سری اگر راکتانس خازن بزرگتر از راکتانس سلف باشد مدار الکتریکی LC (ال سی) سری تبدیل به یک مدار الکتریکی سلفی می شود و اختلاف فاز آن نیز 90- می شود.


ر ادامه ی مقالات آموزشی مدارهای الکتریکی  متناوب به بررسی مدارهای RL (آر ال) سری و روابط مربوط به آن ها می پردازیم.مدارهای RL (آر ال) سری از یک سلف و مقاومت که بصورت سری بهم متصل اند و یک منبع تغذیه تشکیل شده است.پارامترهای پی که در مدارهای RL (آر ال) سری مورد بررسی واقع می شوند,ضریب توان,ولتاژ,امپدانس مدار و اختلاف فاز می باشند.در مدارهای RL (آر ال) سری جریان عبوری ازسلف یا القاگر و مقاومت برابر می باشد و ولتاژ با توجه به شرایط المان ها بین سلف یا القاگر و مقاومت تقسیم می شود.

مدار RL موازی-آر ال موازی

مدارهای RL سری-آر ال سری

اختلاف فاز در مدارRL (آر ال) سری همواره بین صفر و 90 درجه خواهد بود.

در ادامه ی سری مقالات آموزشی مدارهای الکتریکی به مبحث مدارهای الکتریکی متناوب رسیدیم و حال به بررسی مدارهای RC (آر سی) سری و روابط مربوط به آن ها می پردازیم.مدارهای RC (آر سی) سری از یک خازن و مقاومت که به شکل سری بهم متصل اند و منبع تغذیه تشکیل شده اند.پارامترهای مهم در مدارهای RC (آر سی) سری ضریب توان,ولتاژ,امپدانس مدار و اختلاف فاز می باشند.در مدارهای RC (آر سی) سری جریان عبوری از خازن و مقاومت برابر می باشد و ولتاژ با توجه به شرایط المان ها بین خازن و مقاومت تقسیم می شود.

مدار آر سی سری-RC سری

مدارهای Rc سری-آر سی سری

اختلاف فاز در مدار آر سی (RC) سری همواره بین صفر و 90- درجه خواهد بود.


در ادامه ی آموزش مدارهای الکتریکی متناوب به تعریف ضریب توان,توان راکتیو,توان اکتیو و توان ظاهری و فرمول های محاسباتی آن ها می پردازیم.ضریب توان: ضریب توان برابر مقدار عددی آموزش مدارهای الکتریکی-ضریب توان می باشد و مقدار ضریب توان با توجه به ساختار مدار های الکتریکی متفاوت می باشد.

توان لحظه ای:توان لحظه ای برابر با حاصلضرب ولتاژ لحظه ای در جریان لحظه ای می باشد.

توان موثر:

توان موثر از رابطه ی زیر محاسبه می شود و همان توان اکتیو یا توان مصرفی مدار می باشد.

توان موثر-توان اکتیو-توان مصرفی

توان موثر برحسب وات بیان می شود و مقدار آن همیشه مثبت است.

توان غیر موثر:

توان غیر موثر کاری انجام نمی دهد و در شبکه بصورت رفت و برگشت وجود دارد.این توان را توان راکتیو یا غیر مصرفی می نامند.

توان راکتیو یا غیر موثر می تواند مثبت یا منفی باشد.در صورت پسفاز بودن بار (بار سلفی) توان راکتیو مثبت و در صورت پیشفاز بودن بار (بار خازنی) توان راکتیو منفی خواهد بود.

توان راکتیو-توان غیر موثر-توان غیر مصرفی

واحد توان راکتیو ولت آمپر راکتیو یا وار (VAR) می باشد.

توان ظاهری:

توان ظاهری بر حسب ولت آمپر V.A بیان می شود و از رابطه ی زیر محاسبه می شود.

توان ظاهری

در اینجا به بررسی و آموزش مدارهای الکتریکی متناوب (موج سینوسی) می پردازیم.در مدارهای جریان متناوب ولتاژ و جریان مدار بصورت سینوسی بیان می گردند,موج سینوسی,در این معادله ی جریان ماکزیمم Im و زاویه ی فاز اختلاف فازمی باشد.

ولتاژ مدار نیز بصورت ولتاژ متناوب سینوسی بیان می شود که در آن ولتاژ ماکزیمم ولتاژ ماکزیمم می باشد و زاویه ی فاز-آموزش مدارهای الکتریکیزاویه ی فاز می باشد.

اختلاف فاز چیست:اختلاف زاویه ولتاژ با جریان را اختلاف فاز مدار می نامیم.

اختلاف فاز

اختلاف فاز ولتاژ و جریان سلف با یکدیگر:

اگر مداری شامل یک القاگر یا سلف داشته باشیم ولتاژ روی القاگر به اندازه ی  اختلاف فاز سلف نسبت به جریان جلوتر است.یعنی ولتاژ القاگر یا سلف نسبت به جریان آن پیشفاز است.معادله ی ولتاژ و جریان مدار بصورت زیر خواهد بود.

ولتاژ سلف یا القاگر در مدار الکتریکی متناوب

اگر مداری شامل یک خازن داشته باشیم,ولتاژ روی خازن به اندازه ی اختلاف فاز سلف نسبت به جریان عقب تر است.یعنی ولتاژ خازن نسبت جریان پسفاز است.

ولتاژ خازن در مدار متناوب

در دو رابطه ی بالا راکتانس یا واکنایی خازنی واکنائی خازنی یا راکتانس خازنی نام دارد و یکای اندازه گیری آن اهم می باشد و راکتانس یا واکنایی القاگر یا سلفراکتانس القایی یا واکنائی القایی نام دارد و برحسب اهم بیان می گردد.



کلیدزنی

تعریف ثابت زمانی در مدارهای دارای القاگر یا سلف و مقاومت

:ثابت زمانی مدار می باشد و از رابطه ی ثابت زمانی در این رابطه Req مقاومت معادل دیده شده از دو سر سلف می باشد.یکای اندازه گیری ثابت زمانی ثانیه است و مدت زمانی است که جریان سلف به اندازه ی 63% تغییر می کند.

توجه داشته باشید که در لحظه ی بسته شدن کلید چنانچه جریان سلف صفر باشد,سلف را مدار باز در نظر گرفته و در صورتیکه سلف دارای جریانی غیر از صفر بود آن را با یک منبع جریان ثابت مدل می کنیم.

شارژ و دشارژ سلف یا القاگر

سلف هم مانند خازن عنصری است که در خود انرژی را ذخیره می نماید و در موقع لزوم انرژی ذخیره شده را مصرف می کند.مدار الکتریکی زیر را در نظر بگیرید,وقتی کلید در وضعیت a قرار دارد جریان در مدار الکتریکی از صفر شروع به افزایش می کند.اگر القاگر یا سلف در مدار وجود نداشت جریان خیلی زود به مقدار نهایی خود می رسید.هنگامی که کلید در وضعیت a قرار دارد,سلف یا القاگر در حال شارژ شدن می باشد.رابطه ی شارژ سلف به صورت زیر می باشد:

شارژ و دشارژ سلف یا القاگر

آموزش مدارهای الکتریکی

وقتی جریان به مقدار نهایی خود رسید,سلف یا القاگر اتصال کوتاه می شود.حال کلید را در وضعیت b در نظر بگیرید,در این حالت سلف یا القاگر دشارژ می شود.معادله ی دشارژ سلف یا القاگر به صورت زیر می باشد:

آموزش مدارهای الکتریکی

با گذشت یک ثابت زمانی جریان سلف به اندازه ی 63% مقدار نهایی خود تغییر می کند.

تغییر ناگهانی جریان سلف یا القاگر:

جریان سلف در حالت های زیر تغییرات ناگهان یخواهد داشت:

1)اتصال یک منبع جریان با یک سلف

2)اتصال دو سلف با جریان های اولیه ی مختلف

3)اتصال تابع ضربه توسط یک مقاومت به یک سلف


شارژ و دشارژ خازن:

خازن عنصری است که انرژی را در خود ذخیره می نماید (شارژ می شود),ذخیره ی ولتاژ در خازن یا شارژ خازن مدت زمانی طول می کشد که این زمان برحسب ثانیه بیان می شود.


 آموزش تحلیل مدارهای الکتریکی

مدار شکل زیر را درنظر بگیرید,در این مدار الکتریکی وقتی کلید در وضعیت a قرار دارد خازن در حال شارژ شدن است,معادله ی ولتاژ خازن برابر خواهد بود با:


معادله ی شارژ خازن




پس از گذشت یک ثابت زمانی جریان خازن به اندازه ی 63% مقدار ماکزیمم خود افزایش می یابد.

اما اگر کلید در وضعیت b قرار بگیرد خازن از طریق مقاومت R تخلیه می شود و پس از گذشت یک ثابت زمانی جریان خازن به اندازه ی 63% از مقدار خود کاهش می یابد.معادله
ی ولتاژ خازن
در این حالت به صورت زیر می باشد:



معادله ی دشارژ خازن

در لحظه ی بسته شدن کلید اگر ولتاژ خازن صفر باشد خازن را اتصال کوتاه در نظر می گیریم.ولی اگر شرایط اولیه مخلف صفر باشد خازن را با یک منبع ولتاژ که همان ولتاژ اولیه می باشد مدل می کنیم.

دقت داشته باشید ثابت زمانی وقتی کلید به وضعیت نهایی خود می رسد باید محاسبه گردد.


کلید زنی در مدارهای مرتبه اول یکی دیگر از مباحثی است که دانشجویان در مدارهای الکتریکی یک آن را می آموزند.در اینجا به تشریح کلید زنی در مدارهای الکتریکی مرتبه اول که فقط شامل خازن و مقاومت هستند(مدارهای RC) می پردازیم

 آموزش تحلیل مدارهای الکتریکی

کلید زنی در مدارهای مرتبه اول:
کلید زنی در مدارهای الکتریکی که فقط شامل خازن و مقاومت هستند:
در مدارهایی الکتریکی که فقط عناصر خازن و مقاومت در آن ها وجود دارد,ولتاژ عنصر مورد نظر در زمان های مختلف با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود.

مدارهای مرتبه اول

در این رابطهمدارهای مرتبه اولولتاژ نهایی المان مورد نظر بعد از گذشت زمان مدارهای مرتبه اول می باشد.
مدارهای مرتبه اولولتاژ اولیه ی عنصر مورد نظر در مدار است.ولتاژ خازن دارای تغییرات ناگهانی نمی باشد به جز در مواردی خاص,پس با توجه به این موضوع می توان گفت کهمدارهای مرتبه اول

تعریف ثابت زمانی در مدارهایی که شامل خازن و مقاومت هستند:
ثابت زمانی با نماد
مدارهای مرتبه اولنمایش داده می شود و از رابطه ی مدارهای مرتبه اولمحاسبه می گردد که در این رابطه Req مقاومت معادل از دو سر خازن در مدار است.ثابت زمانی بر حسب ثانیه می باشد.ثابت زمانی مدت زمانی است که ولتاژ خازن به میزان 63% تغییر کند.
اگر در مدارالکتریکی چند خازن وجود داشته باشد,ابتدا باید خازن معادل را محاسبه نموده سپس از دید دو سر آن مقاومت معادل را محاسبه کرد

پس از معرفی خازن و روابط مربوط به آن و همچنین خازن های سری و موازی ,در اینجا به معرفی و تعریف القاگر یا سلف خواهیم پرداخت:



 آموزش تحلیل مدارهای الکتریکی

القاگر یا سلف چیست:

القاگر یا سلف یکی دیگر از عناصر غیر فعال در مدارهای الکتریکی است که القاکنایی یا اندوکتانس آن را با L نمایش می دهیم و واحد آن هانری (H)می باشد.

رابطه ی ولتاژ و جریان یک سلف یا القاگر که دارای القاکنایی یا اندوکتانس L می باشد,به صورت زیر است:



ولتاژ سلف یا ولتاژ القاگر



ولتاژ سلف یا ولتاژ القاگر

سلف های موازی و سری:

برای بدست آوردن اندوکتانس معادل سلف های سری و موازی سلف ها را مانند مقاومت در نظر می گیریم یعنی از همان روشی که برای مقاومت ها استفاده می کردیم استفاده می کنیم:

سلف های موازی :

برای بدست آوردن معادل سلف های موازی از روابط زیر استفاده می کنیم:


سلف های موازی


فرمول های سلف های موازی


فرمول های سلف های موازی


فرمول های سلف های موازی

سلف های سری:

برای بدست آوردن اندوکتانس معادل سلف های سری از روابط زیر استفاده می کنیم:


سلف های سری


فرمول های سلف های سری


فرمول های سلف های سری


فرمول های سلف های سری


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 :