الكتريسيته جاري

هر گاه بتوانيم بار الكتريكي را در يك جسم به حركت در آوريم توليد الكتريسيته جاري كرده ايم در سال 1799 الكساندر ولتا دانشمند ايتاليايي توانست توسط پيل خود الكتريسيته جاري توليد نمايد اولين الكتريسيته را الكتريسيته جاري ناميد تا از الكتريسيته ساكن متمايز گردد ، ضمن اينكه نشان داد هر دو نوع الكتريسيته در واقع يكسان بوده و نتايج مانندي              مي نمايند و امروزه آگاهي ما در مورد ساختمان اتمي اجسام صحت آزمايشهاي ولتا را تاييد مي كند در اثر واكنش شيميايي انجام شده تيغه ي روي داراي الكترون اضافي شده ( قطب منفي ) و در تيغه ي مس كمبود الكترون ( قطب مثبت ) ايجاد مي شود اين اختلاف بار الكتريكي در دو تيغه ي مس و روي در واقع همان اختلاف پتانسيل الكتريكي مي باشد انرژي بوجود آمده در اثر فعل و انفعال شيميايي در داخل باطري در دو قطب مثبت و منفي باطري ظاهر مي گردد كه با آن نيروي محركه الكتريكي (emf) گفته و آن را به حرف E نمايش مي دهند .

واحد اختلاف پتانسيل

واحد اختلاف پتانسيل يا همان نيروي محركه الكتريكي به افتخار الكساندر ولتا وات ناميده مي شود و آن معادل كار انجام شده به واحد بار است ولت را با v نمايش مي دهند .

 

   انرژي   E =  W    نيروي محركه الكتريكي          ژول V  =        J      ولت

      بار       q                                               كولمب  C

 

بنابراين اگه كار انجام شده يك ژول و بار الكتريكي يك كولمب باشد نيروي محركه ي الكتريكي يك ولت خواهد بود.

قانون اهم

جرج سيمون اهم براي اولين بار در سال 1827 رابطه ي بين ولتاژ دو سر يك هادي و جريان آن را به صورت رياضي بيان نموده كه به افتخار او قانون اهم ناميده مي شود طبق قانون اهم ولتاژ دو سر يك هادي با مقاومت R از رابطه ي زير بدست مي آيد :

V = R . I

كه در فرمول فوق V نماينده ولتاژ و يا اختلاف پتانسيل دو سر هادي بر حسب ولت و I جريان عبوري از آن بر حسب آمپر و R مقاومت بر حسب اهم است و توجه فرماييد كه واحد ولتاژ نيز ولت مي باشد .

«منبع ولتاژ» منابع تامين انرژي الكتريكي عموماً از نوع منابع ولتاژ هستند باطري به عنوان منبع ولتاژ يك طرفه (dc ) و ژنراتور برق به عنوان منبع متناوب (ac) معمول ترين انواع منبع ولتاژ هستند در اين مبحث مي خواهيم ويژگيهاي يك منبع ولتاژ را بطور كلي بررسي نماييم .

مهم ترين پارامتر يك منبع ولتاژ مقدار ولتاژ توليدي آن است كه به عنوان اولين مشخصه يك منبع ولتاژ بايد قيد گردد و اما جريان يك منبع ولتاژ بستگي به ما دارد كه چقدر جريان از آن بكشيم به عبارت ديگر بر حسب اينكه مقدار مقاومت بار چقدر باشد منبع به ما جريان مي دهد مشخصه اصلي يك منبع ولتاژ مقدار ولتاژ توليدي آن است و ميزان جريان آن را مقاومت مصرف كننده معين مي كنند منبع ولتاژ ايده آل به منبعي گفته مي شود كه ولتاژ آن مستقل از بار ثابت باشد و ولتاژ دو سر منابع ولتاژ توليدي يك منبع ولتاژ را با در نظر گرفتن مقاومت داخلي براي آن مي توان توجيه نمود .

جريان اتصال كوتاه باطري

هر گاه دو قطب يك باطري را اتصال كوتاه كنيم به راحتي قابل درك است كه جريان Eir از آن مي گذرد ( قانون اهم ) كه به آن جريان اتصال كوتاه باطري مي گويند .

I  sc =    E      جريان اتصال كوتاه

r

 

سلول هاي ثانويه

يكي از معايب سلول هاي اوليه اينست كه پس از خالي شدن غير قابل استفاده بوده و بايد دور انداخته شوند دليل اين است كه واكنش شيميايي در آنها يكطرفه بوده و برگشت پذير نيست به عبارت ديگر باطري هاي مزبور قابل شارژ نمي باشند اما نوع ديگري از سلول ها داراي ساختماني خاص هستند كه مي توان آنها را پس از تخليه دوباره شارژ نمود باطريهايي از اين قبيل انباره يا اكرمولاتور هم گويند كه معمولي ترين آنها دو نوع سلول اسيد – سبربي و نيكل كادميم است .

مفهوم انرژي

مي دانيم كه انرژي توانايي انجام كار است و واحد آن ژول (J) است در مباحث قبل ديديم كه عبور الكترونها در اجسام باعث از بين رفتن مقداري انرژي مي شود كه اين اتلاف انرژي باعث گرم شدن جسم مي گردد در اين بخش مي خواهيم رابطه اي براي اين انرژي تلف شده بدست آوريم .

مفهوم توان

توان و انرژي طبق رابطه مقابل با هم ارتباط دارند :

بنابراين توان مقدار انرژي مصرف شده يا توليد شده در واحد زمان است كه در آن  P بر حسب وات و W مقدار انرژي بر حسب ژول و t زمان بر حسب ثانيه است از رابطه فوق مي توانيم توان مصرفي براي يك مقاومت را بدست آوريم .

P =  W

t

 

تقسيم بندي قطعات الكترونيك

با همه ي گستردگي علم الكترونيك و همچنين كاربردهاي مختلف دستگاههاي الكترونيكي قطعات بكار رفته در الكترونيك را مي توان به شش گروه تقسيم نمود :

1- مقاومتها   2- لامپهاي خلاء    3- سيم پيچها   4- قطعات نيمه هادي     5- مبدلها

 

توان مجاز مقاومت

توان مجاز حداكثر تواني است كه مقاومت بطور دايم مي تواند به صورت حرارت تلف نمايد در فصل اول ديديم كه با عبور جريان از هر جسمي حرارت ايجاد مي شود همچنين گفته شد كه چنانچه ميزان حرارت به حدي برسد كه دماي جسم به حداكثر دماي قابل تحمل آن بر هر جسم خواهد سوخت البته هر چه ابعاد جسم بزرگتر باشد به علت اينكه سطح تماس بيشتري با محيط اطراف خود دارد تبادل حرارتي بهتر انجام شده و دماي جسمي ديرتر به دماي سوختن مي رسد و به عبارت ديگر جريان مجاز آن بيشتر مي شود اين مطالب در مورد مقاومت هم صادق است به اين معني كه هر مقاومت بر حسب جنس و ابعاد داراي جريان مجازي است كه بالطبع توان مجازش را مشخص مي كند .

ضريب حرارتي

مقدار اهمي مقاومتها با تغيير درجه حرارت تغيير مي كند بنابه تعريف ميزان تغييرات مقدار مقاومت به ازاء تغيير يك درجه سانتي گراد را ضريب حرارتي مي نامند .

مقاومت مخلوط كربن

اين نوع مقاومت از پودر كربن ( گرافيت) صمغ و مواد مقاومت در برابر حرارت تشكيل شده كه در اثر حرارت و فشار به شكل دلخواه ساخته مي شود مقدار مقاومت را نسبت گرافيت به ديگر مواد تعيين مي كند .

فركانس

تعداد سيكل هاي موج در يك ثانيه فركانس يا بسامد ناميده مي شود كه با حرف f نشان داده شده و واحد آن هرتز(HZ) است بنابراين يك سيكل در ثانيه برابر يك هرتز دو سيكل در ثانيه برابر دو هرتز مي باشد در موج با فركانس هاي يك و دو هرتز نشان داده شده است .

فرمول فركانس:

با توجه به تعاريف پريود و فركانس به سادگي قابل درك است كه فركانس و پريود عكس يكديگرند .

 

                                               1   F =                1           T =           

                                                F                       T