المان های الکتریکی
پشتیبانی آنلاین روبونیچ

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

المان های الکتریکی

المان های الکتریکی

 

المان های الکتریکی

 

مدارهای الکتریکی

المان های الکتریکی
المان های الکتریکی

مدارهای الکتریکی از به‌هم پیوستن المان‌های الکتریکی یا غیر فعال (مقاومت، خازن، سلف، لامپ، و …)

یا این که المانهای الکترونیکی یا این که فعال (دیود، ترانزیستور، IC، و …) یا این که ترکیبی از آن دو بوجود میاید

به نحوی که دست‌کم یک مسیر بسته را تولید نمایند و جریان الکتریکی بتواند درین مسیر بسته جاری شود.
در صورتی موادتشکیل دهنده تشکیل دهندهٔ مدار الکتریکی باشند، مدار الکتریکی نامیده میگردد،

و در شرایطی که عنصرها الکتریکی و الکترونیکی باشند، مدار الکترونیکی میباشد .

هر مدارالکتریکی از اجزای اصلی پایین تشکیل‌شده میباشد:

۱٫ یک مبداء تغذیه‌الکتریکی مانند باتری یا این که ژنراتور
۲٫ سیم‌های رابط: سیم‌ها یا این که نوارهای رابطه دهنده مدار،

از یک ماده رسانای الکتریسیته خوب مانند مس تشکیل می شوند.
۳٫ مصرف کننده یا این که بار[۱]: زمانی میگوییم یک مدار الکتریکی درست شده میباشد،

که اتصال دهنده‌ها و بقیه قطعات، یک حلقه بسته را بوجود آورده باشند.

صرفا در این‌حالت میباشد که جریان برق برقرار میگردد.
۴٫ المانهای مداری: همچون خازن، مقاومت، سلف، ترانسفورماتور، دیود
به هم پیوستن المان های الکتریکی«مقاومت(Resistor)، خازن ، سلف ، لامپ ، و …)

یا این که المانهای الکترونیکی«دیود، ترانزیستور، IC ،و… ) یا این که ترکیبی از آن دو که

دست کم یک مسیر بسته ساخت نمایند و جریان الکتریکی بتواند

درین مسیر بسته جاری شود مدار بوجود میاید.
در صورتیکه عناصر تشکیل دهنده مدار ، الکتریکی باشند مدار الکتریکی نامیده می گردد

و در صورتی‌که عناصر الکترونیکی باشند، مدار الکترونیکی میباشد .

صورت زیرمثال ساده‌ای از نقشه فنی یک مدار الکتریکی میباشد.

A :این آرم پیل الکتریکی میباشد که نقش منبع تغذیه مدار ما‌را دارااست.
B: نشانه سیم هادی
C: علامت لامپ
D : علامت کلید در حالت باز
در صورتی کلید را در موقعیت بسته در اختیار بگذاریم مدار بسته میشود

و جریان از لامپ عبور کرده و آنرا روشن می نماید.
مقاومت ، یکی‌از المان‌های الکتریکی میباشد که برای این پباده سازی شده‌است

که در مدار یک مقاومت الکتریکی ( electrical resistance ) بوجود آورد .

مقاومتها به سیرتکامل‌ای ساخته میگردند

که بتوانند جریان عبوری از مدار را درحد مورد نیاز محدود نمایند.

دو مدل مقاومت موجود هست:مقاومت های اثبات و متغیر .

(مقاومت):
مقاومت های اثبات :
الف- کربنی
ب- لایه ای :

° لایه ی کربنی
° لایه ی فلزی
° لایه ی اکسید فلز
ج- سیمی
مقاومت های متغیر:
الف- قابل تنظیم :
° پتانسیومتر
° رئوستا
ب- وابسته «تابع):
°تابع حرارت

خازن المان الکتریکی میباشد که می تواند انرژی الکتریکی را بوسیله میدان الکترواستاتیکی

(بار الکتریکی) در خویش ذخیره نماید. انواع خازن در مدارهای الکتریکی بکار میروند.

خازن را با سخن C که اولِ واژه و کلمه capacitor میباشد نمایش می دهند.

ساختمان داخلی خازن از دو قسمت اصلی تشکیل می شود:

الف – صفحه های هادی ب – عایق بین هادیها (دی الکتریک) ساختمان خازن هرگاه

دو هادی در مقابل هم قرار گرفته و در میان آن ها عایقی قرار داده شود، تشکیل خازن میدهند.

معمولاً صفحه ها هادی خازن از محصول آلومینیوم ، روی و نقره با سطح نسبتاً زیاد بوده و فی

مابین آن‌ها عایقی (دی الکتریک) از جنس هوا ، کاغذ ، میکا ، پلاستیک ، سرامیک ، اکسید

آلومینیوم و اکسید تانتالیوم استعمال میشود. هر چه ضریب دی الکتریک یک ماده عایق وسیع‌تر

باشد آن دی الکتریک دارنده خواص عایقی بهتر میباشد. برای مثال ، ضریب دی الکتریک هوا

۱ و ضریب دی الکتریک اکسید آلومینیوم ۷ هست. بدین ترتیب خواص عایقی اکسید آلومینیوم

۷ برابر خواص عایقی هوا میباشد. گونه های خازن الف- خازنهای اثبات • سرامیکی

• خازنهای ورقه‌ای • خازنهای میکا • خازنهای الکترولیتی

o آلومینیومی o تانتالیوم

ب- خازنهای متغیر • واریابل • تریمر انواع خازن مبتنی بر شکل ظاهری آنان ۱٫ مسطح

۲٫ کروی ۳٫ استوانه‌ای گونه های خازن مبنی بر دی الکتریک آن‌ها ۱٫ خازن کاغذی

۲٫ خازن الکترونیکی ۳٫ خازن سرامیکی ۴٫ خازن متغییر
کاربرد خازنها در مدارات دیجیتال و انالوگ: در مدارات دیجیتال از خازنها تحت عنوان

عنصر ذخیره کننده انرژی به کار گیری می نمایند که در یک لحظه شارژ و در لحظه

دیگر دشارژ می گردد البته در مدارات انالوگ از خازن جهت ایزوله کردن(جداساختن)

دو مبداء متناوب و بدون واسطه استعمال می شود خازن در برابر ولتاژ متناوب مثل

اتصال کوتاه فعالیت مینماید و اجازه ورود یا این که خروج می‌دهد البته در مقابل ولتاژ

بدون واسطه همانند سد فعالیت می‌نماید و اجازه ورود و یا این که بیرون شدن ولتاژ

بی واسطه از مدار را به قسمت تحت ایزوله خویش نمیدهد.

خازن کروی

خازن مسطح (خازن تخت) دو صفحه فلزی موازی که فی مابین آن ها عایقی به اسم دی الکتریک جای‌دارد

، مانند (هوا ، شیشه). با اتصال صفحه های خازن به یک مولد می‌قدرت خازن را باردار کرد.

اختلاف پتانسیل دربین دو راز صفحه ها خازن برابر اختلاف پتانسیل دو راز مولد خواهد بود.

گنجایش خازن (C) نسبت مقدار باری که روی صفحه ها انباشته می گردد بر اختلاف پتانسیل

دو راز باتری را گنجایش خازن گویند؛ که مقداری اثبات میباشد.
C = kε۰ A/d
C = ظرفیت خازن بر حسب فاراد
Q = بار ذخیره شده برحسب کولن
V = اختلاف پتانسیل دو رمز مولد برحسب ولت

d =فاصله میان دو صفه خازن بر حسب m
یک‌سری نکته • تست نشان می دهد که گنجایش یک خازن به اندازه توشه (q) و به اختلاف پتانسیل

دو رمز خازن (V) بستگی ندارد بلکه به نسبت q/v بستگی داراست. • توشه الکتریکی ذخیره شده

در خازن با اختلاف پتانسیل دو راز خازن نسبت بدون واسطه داراست. یعنی: q a v • گنجایش خازن

با مسافت در میان دو برگه نسبت عکس دارااست. یعنی: C a 1/d • گنجایش خازن با مساحت هر

کدام از صفحه ها و محصول دی الکتریک (K )نسبت بی واسطه داراست.

یعنی: C a A و C a K شارژ یا این که پر کردن یک خازن زمانی که یک

خازن بی توشه

را به دو سر یک باتری وصل کنیم؛ الکترونها در مدار سرازیر می شوند. بنابراین یک کدام

از صفحه های بار (+) و صفحه دیگر بار (-) پیدا میکند. آن برگه‌ای که به قطب مثبت باتری

وصل گردیده ؛ بار مثبت و صفحه دیگر بار منفی پیدا مینماید. خازن بعداز ذخیره کردن مقدار

معینی از بار الکتریکی پر می گردد. یعنی با توجه به اینکه کلید همچنان بسته میباشد؛

اما جریانی از مدار عبور نمی‌نماید و در واقع جریان به صفر میرسد.

یعنی به محض اینکه یک خازن خالی بدون بار را در یک مدار به مولد

متصل کردیم؛ بعداز مدتی کوتاه عقربه گالوانومتر مجدد روی صفر بر میشود.

یعنی دیگر جریانی از مدار عبور نمی‌نماید. دراین‌صورت می گوییم خازن پرشده میباشد.

دشارژ یا این که تخلیه یک خازن نخست خازنی را که پر میباشد در لحاظ میگیریم.

دو رمز خازن را به وسیله یک سیم به همدیگر وصل میکنیم. در‌این حالت برای دوران کوتاهی

جریانی در مدار برقرار میشود و این جریان تا‌زمانی‌که بار روی صفحه ها خازن موجود است

برقرار میباشد. بعداز دوران هنگامی جریان صفر خواهد شد. یعنی دیگر باری بر روی صفحه های

خازن نیست و خازن تخلیه شده‌است. در‌صورتی‌که خازن کاملاً پر شود دیگر جریانی برقرار نمیشود

و در صورتیکه خازن تماماً تخلیه شود باز هم جریانی برقرار نمی شود.

تأثیر ماده دی‌الکتریک

در فضای فی مابین دو ورقه موازی یک خازن هنگامی که خازنی را به مولدی وصل میکنیم؛

یک میدان یکنواخت در باطن خازن بوجود می آید. این میدان الکتریکی بر توزیع بارهای الکتریکی

اتمی عایقی که در داخل صفحه ها قراردارد اثر میگذارد و منجر میشود که دو قطبیهای مو جود

در عایق طوری شکل گیری نمایند؛ که در یک سمت عایق بارهای مثبت و در سمت و سوی

دیگر آن بارهای منفی تجمّع نمایند. توزیع بارهایی که در کناره‌های عایق قرار دارا‌هستند؛

بر بارهای روی صفحه های خازن اثر می گذارد. یعنی بارهای منفی روی کناره‌های عایق؛

بارهای مثبت بیشتری را روی صفحه های خازن توده مینماید؛ و همچنین

بارهای مثبت روی حاشیه‌های عایق بارهای منفی بیشتری را روی

صفحات خازن جمع می کند. به این ترتیب با ارتقاء اثبات دی الکتریک (K) می‌توان

بارهای بیشتری را روی خازن توده کرد و منجر افزایش ظرفیت یک خازن شد.

با گذاشتن دی الکتریک دربین صفحه های یک خازن ظرفیت آن افزایش می یابد.

میدان الکتریکی درون خازن تخت در فضای دربین صفحه ها خازن توشه دار میدان

الکتریکی یکنواختی برقرار می‌گردد که جهت آن همواره از ورقه مثبت خازن به سمت

ورقه منفی خازن میباشد. اندازه میدان همواره یکی اثبات می باشد.

E=V/d
E: میدان الکتریکی
V: اختلاف پتانسیل دو راز خازن
d: فاصله میان دو صفحه خازن

میدان الکتریکی با اختلاف پتانسیل دو سر خازن نسبت بی واسطه و با مسافت در میان

صفحه ها خازن نسبت عکس دارد. به هم بستن خازنها خازنها در مدار به دو صورت بسته میشوند:

۱٫ موازی ۲٫ متوالی (سری) بستن خازنها به طرز موازی در بستن به

طرز موازی فی مابین خازنها دو نقطه اشتراک موجود است.

خازن وسیله‌ای الکتریکی میباشد که در مدارهای الکتریکی اثر خازنی ساخت می کند.

اثر خازنی خاصیتی میباشد که سب میگردد مقداری انرژی الکتریکی در یک میدان الکترواستاتیک ذخیره شود

و بعداز مدتی آزاد گردد. به تعبیر دیگر ، خازنها المانهایی می باشند که می توانند

یه خرده الکتریسیته را به طور یک میدان الکترواستاتیک در خویش ذخیره نمایند.

همان گونه که یک مخزن آب برای ذخیره کردن مقداری آب آیتم استعمال قرار می گیرد.

خازنها به انواع متعدد ساخته میگردند و متداولترین آن ها خازنهای مسطح می‌باشند.

این نوع خازنها از دو برگه هادی که بین آن ها عایق یا این که دی الکتریک قراردارد.

صفحات هادی نسبتا بزرگ میباشند و در مسافت‌ای بسیار در حدود هم قرار میگیرند.

دی الکتریک گونه های مختلفی دارااست و با ضریب مخصوصی که نسبت به هوا سنجیده می‌شود

، معرفی می گردد. این ضریب را ضریب دی

الکتریک می‌نامند. خازنها به دو دسته کلی ثابت و متغیر تقسیم بندی می گردند

خازنها انواع مختلفی دارا‌هستند و از لحاظ شکل و اندازه با یک دیگر گوناگون‌اند

. برخی از خازنها از روغن پر گردیده و بسیار حجیم‌اند. برخی دیگر بسیار کوچک

و به اندازه یک دانه عدس می باشند. خازنها بر حسب اثبات یا این که متغیر بودن

ظرفیت به دو گروه تقسیم می شوند: خازنهای اثبات و خازنهای متغیر.

خازنهای اثبات

این خازنها دارنده ظرفیت معینی می‌باشند که در شرایط معمولی تغییر پیدا نمی کنند.

خازنهای اثبات را بر اساس نوع ماده دی الکتریک به فعالیت رفته در آن‌ها تقسیم بندی و

نام گذاری میکنند و از آنان در مصارف متفاوت به کار گیری می شود. از جمله این خازنها

می‌قدرت گونه های سرامیکی ، میکا ، ورقه‌ای ( کاغذی و پلاستیکی ) ،الکترولیتی ، روغنی ،

گازی و گونه مختص فیلم (Film) را اسم موفقیت. در صورتیکه ماده دی الکتریک طی یک عمل

شیمیایی درست شده باشد آن را خازن الکترولیتی و در غیر این صورت آن را خازن کم آب گویند.

خازنهای روغنی و گازی در صنعت برق اضافه در مدارهای الکتریکی برای فعال‌سازی و یا این که

تصحیح ضریب قدرت به عمل میروند. سایر خازنهای اثبات دارنده ویژگیهای خاصی می باشند.

 

المان های الکتریکی

 

روبونیچ