خازن در جریان متناوب

_ منحنی ولتاژ و جریان هر دو به صورت سینوسی تغییر میکنند به طوری که جریان از    ولتاژ به اندازه ی 90 درجه جلوتر است یا تقدم فاز دارد. با توجه دقیق به منحنی جریان و ولتاژ این نتیجه حاصل میشود که خازن در زمانی که ولتاژ زیاد میشود ( چه در جهت مثبت،چه در جهت منفی) انرژی ذخیره میکند. ودرزمانی که ولتاژ داده شده کاهش می یابد ( زمانهای T2 تا T1 و T4 تا T3 )در هر سیکل انرژی ذخیره شده را پس میدهد. دامنه ی شارژ و دشارژ خازن با ظرفیت آن و سرعت تغییرات ولتاژ متناسب است. با توجه به اینکه جریان از داخل خازن عبور نمیکند ولی اگر آمپر متری درمدار داشته باشیم، جریان عبوری از مدار را نشان میدهد. درست مانند این است که مقاومتی در مدار قرار دارد و جریان را محدود میکند. مخالفت خازن در مقابل جاری شدن جریان را عکس العمل راکتانس خازنی یا مقاومت خازنی میگویند آنرا با CX   نمایش میدهند.

_ عوامل موثر بر عکس العمل خازنی: عوامل موثر در عکس العمل (مقاومت) خازنی عبارت اند از: 1_ فرکانس 2_ ظرفیت خازنی

_ پس معلوم شد که عکس العمل خازنی به فرکانس بستگی معکوس دارد؛ یعنی با افزایش فرکانس عکس العمل خازنی کاهش وبا کاهش فرکانس عکس العمل خازنی افزایش می یابد.

عکس العمل خازنی به اندازه ی ظرفیت خازنی نیز بستگی دارد. یعنی اگر ظرفیت خازن زیاد شود جریان بیشتری از مدار میگذرد و اجازه ی شارژ بیشتری را میدهد. در نتیجه؛ عکس العمل خازنی کاهش می یابد و برعکس، با کم شدن ظرفیت خازن عکس العمل خازنی زیاد میشود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در یکشنبه بیست و پنجم فروردین 1392 و ساعت 11:47 |
خازن در جریان مستقیم

 

خازن در جریان مستقیم

_ خازن: خازن وسیله ای الکتریکی است که در مدارهای الکتریکی اثر خازنی ایجاد میکند. اثر خازنی خاصیتی است که سبب میشود مقداری انرژی الکتریکی  در یک میدان الکترو استاتیک ذخیره شود. به تعبیر دیگر، خازن ها عناصری هستند که میتوانند مقداری الکتریسیته را به صورت یک میدان الکترو استاتیکدر خود ذخیره کنند.

_ خازن ها به اشکال گوناگون ساخته میشوند و متداولترین آنها خازنهای مسطح هستند.این نوع خازنها از دو صفحه ی هادی که بین آنها عایق یا (( دی الکتریک)) قرار دارد،تشکیل میشوند.

_ ضریب دی الکتریک: صفحات هادی نسبتاً بزرگ اند و در فاصله بسیار نزدیک به هم قرار میگیرند. دی الکتریک انواع مختلفی دارد و با ضریب مخصوصی که نسبت به هواسنجیده میشود، معرفی میگردد. این ضریب را  ضریب دی الکتریک میگویند (ԑ)نمایش میدهند.

_ هنگامی که یک خازن شارژ میگررد، یک صفحه ی آن دارای بار منفی و صفحه ی دیگر دارای بار مثبت میشود. چون بار منفی به وسیله ی یک بار مثبت جذب میشود، الکترونهای صفحه ی منفی مایل اند به طرف صفحه ی مثبت بروند اما یک نیروی الکتریکی که سبب جذب آنها میشود بین دو صفحه وجود دارد. این نیرو میدان الکتریکی نامیده میشود.

_ میدان الکتریکی را نمیتوان دید اما میتوان آنرا به صورت خطوط نیروی الکتریکی فرضی بین دو صفحه ی خازن نشان داد. و هر چه شارژ روی صفحات خازن بیشتر باشد،میدان الکتریکی ایجاد شده قویتر خواهد بود.

 

_ شارژ خازن در ولتاژ ((DC)):برای اینکه یک خازن شارژ شود-یعنی انرژی الکتریکی را ذخیره کند باید آنرا به یک اختلاف پتانسیل((ولتاژ)) 


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در شنبه بیست و چهارم فروردین 1392 و ساعت 11:44 |

 

فصل چهاردهم

بوبین(سلف)                  

-         تعریف بوبین: به تعداد دور سیمی که حول یک محور یا هسته ای پیچانده میشود بوبین یا سیم پیچ میگویند.

-         تعریف چوک: بوبینهایی را که دارای هسته ی فلزی و تعداد دور استاندارد میباشند را چوک میگویند

 

-         میدان مغناطیسی اطراف یک سیم حاصل از عبور جریان مستقیم؛ اگر یک جریان dc از یک هادی عبور کند زمانیکه جریان از صفر تا ماکزیمم افزایش پیدا میکند،میدان اطراف سیم نیز از صفر تا ماکزیمم افزایش پیدا میکند. با ثابت شدن جریان در مقدار ماکزیمم میدان نیز مقدار ماکزیمم ثابت میشود. حال اگرجریان از ماکزیمم به صفر کاهش پیدا کند میدان اطراف سیم از ماکزیمم به سمت صفر نزول میکند.

 

-         تغییرات میدان در صورتی وجود دارد که تغییرات جریان وجود داشته باشد.

 

-         میدان ایجاد شده در یک هادی حاصل از جریان متناوب (ac): همانطور که قبلاً گفته شد جریان متناوب دارای یک شکل موج سینوسی است که در آن جریان و ولتاژنسبت به زمان مقدارشان تغییر میکند. این تغییرات دامنه باعث میشود که یک میدان متغییر با زمان اطراف سیم ایجاد میشود.

خود القایی: افزایش یا کاهش جریان در هادی سبب گسترش یا فروکشمیدان مغناطیسی در اطراف هادی میشود و نیرو محرکه ای متناسب با تغییرات میدان در هادی القا میکند. این خاصیت را خود القایی میگویند.

-         مقدار نیرو محرکه ی الکتریکی خود القا به چه عواملی بستگی دارد و چگونه محاسبه میشود؟

مقدار نیرو محرکه الکتریکی خود القا را به emf دامنه و فرکانس جریان عبوری از هادی بستگی دارد.

-         جهت نیرو محرکه خود القا: جهت نیرو محرکه خود القا همیشه طوری است که اثر آن با تغییر عامل بوجود آورنده ی خود ((جریان)) است.

قانون لنز: طبق این قانون هر تغییر در جریان عبوری از یک هادی باعث ایجاد نیرو محرکه خود القایی میشود که اثر آن با تغییرات جریان مخالف است بر این اساس میتوان نیرو محرکه ی خود القا را، نیروی ضد محرکه ی القایی نامید.

-         تاًثیر شکل هادی بر خود القایی: علاوه بر دامنه و فرکانس جریان شکل فیزیکی هادی بر خود القایی موثر است. اگر یک هادی به صورت یک بوبین باشد. اولاً به دلیل اینکه چوک آن بیشتر است نیروی ضد محرکه((cemf)) بیشتر ایجاد میشود. ثانیاً چون هر خط میدان در بیش از یک نقطه از هادی نیروی ضد محرکه ی القایی ایجاد میکند نیروی خود القایی قویتراست لذا هر چه تعداد حلقه های یک سیم پیچ بیشتر باشد نیروی ضد محرکه ی الکتریکی قویتر خواهد بود.

cemf= -l×δi÷δt

اندوکتانس((ضریب خود القایی)): یک خصوصیت فیزیکی است که بر اساس تاثیری که شکل سیم پیچ در عبور جریان دارد تعریف میشود. بنابراین طبق تعریف میتوان گفت اندوکتانس عبارت است از خاصیت هر هادی در مقابل هر تغییر درشدت جریان عبوری از آن و آنرا با حرف ((l))و واحدش((h)) یا هانری است.

-         تعریف هانری: عبارت است از نیروی ضد محرکه ی یک ولتکه به ازاء تغییر جریان یک آمپر ایجاد میشود.

-         عوامل موثر در ضریب خود القا به دو دسته تقسیم میشوند:1= جنس هسته

2- عوامل فیزیکی {1-تعداد دور سیم پیچ 2-طول سیم پیچ 3-سطح مقطع هسته

l=μ×a×n2÷l

-         تعریف ثابت زمانی: طبق تعریف عبارت است از به مدت زمانی که مدت زوان در یک سلف به2/63% مقدار ماکزیمم یا مینیمم خود برسد مقدار ثابت زمانی در یک سلف ((مدارسلفی)) به مقدار مقاومتrو اندوکتانس ł بستگی دارد. ثابت زمانی را با حرف تاو((ĩ)) نشان میدهند و واحدش ثانیه است. و رابطه ی آن چنین است.

ĩ=l÷r=10×10-3÷2=5×10-3            یا     ĩ=5ms

 

-         بوبین در جریان متناوب: بوبین در جریان متناوب علاوه بر خاصیت القایی دارای خاصیت اهمی میباشد ولی مقدار مقاومت اهمی سلف بقدری ناچیز است که برخی اوقات میتوان آنرا نادیده گرفت و فقط خاصیت سلفی آنرا در نظر گرفت

-         مقاومت القایی: به تاثیر نیروی ضد محرکه ی القایی برمدار مقاومت القایی میگویند آنرا با ((xl)) و واحدش Ω است . مقدار مقاومت القایی از رابطه ی زیر بدست می آید.

kl= 2πfl

 

پرسش

1-   خود القایی وضریب خودالقایی را تعریف کنید؟

2-   قانون لنز چیست؟

3-   دو بوبین با ضریب خود القای 100میلی هانری را یکبار بطور سری و یکبار بطور موازی به هم وصل میکنیم ضریب خود القایی کل در دو حالت چقدر میشود؟

+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در جمعه بیست و سوم فروردین 1392 و ساعت 21:40 |
فصل سیزدهم:جریان متناوب                                           

جریان متناوب

-         جریان متناوب: جریانیست که جهت و مقدار آن ((دامنه)) طی زمان تغییر میکند. یعنی دامنه ی جریان یا ولتاژ از صفر تا حد اکثر مثبت واز حد اکثر مثبت تا صفر واز صفر تا حد اکثر منفی و از حداکثر منفی تا صفر تغییر میکند.

-         انواع جریان متناوب: جریانهای متناوب بر اساس شکل موجهای ساخته شده به چند دسته تقسیم بندی میشوند. موج سینوسی،دندان اره ای،پله ای و غیره تقسیم بندی میشوند.


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در پنجشنبه بیست و دوم فروردین 1392 و ساعت 21:39 |

       اتصال پیلها

اتصال سری پیلها: (هدف افزایش ولتاژ) «در اتصال سری قطبهای غیر همنام باتریها به یکدیگر وصل میشوند»

kvl:+u1+u2+u3+u4-e=0 => e=u1+u2+u3+u4

-         باتریها دارای مقاومت داخلی هستند که به صورت سری با آنها قرار میگیرند. (مقاومت داخلی را با r کوچک نشان میدهند)

e=u1+u2+u3+u4

rt=r1+r2+r3+r4

i=e÷rl+rt


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در چهارشنبه بیست و یکم فروردین 1392 و ساعت 21:38 |
اتصال مقاومتها بطور موازی                                                          

مدار موازی: مداری است که در آن تعداد n مقاومت به گونه  ای به منبع متصل شده اند که ابتدا و انتهای همه ی مقاومتها مستقیماً و بدون واسطه به منبع مرتبط شده اند.

 

-         خصوصیات مدار موازی:

1-   در مدار موازی ولتاژ منبع با افت ولتاژ دو سر هر یک از مقاومتها برابر است ((ولتاژ در مدار موازی یکسان است))

e=u1=u2=u3=…=un

+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در سه شنبه بیستم فروردین 1392 و ساعت 21:37 |
اتصال سری مقاومتهای اهمی                          

خصوصیات مدار سری: 1- جریان در تمام نقاط یکسان است.rt=i1=i2=…=in

2-مقاومت معادل از این رابطه بدست می آید. rt=r1+r2+…+rn

3-در یک مدار سری افت ولتاژ مقاومتها از رابطه ی زیر بدست می آید.(ولتاژ به نسبت مقاومتها تقسیم میشود). un=rn×in


 


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در پنجشنبه پانزدهم فروردین 1392 و ساعت 21:36 |

کار و توان الکتریکی:

تعاریف کار و توان: منبع تغذیه در یک مدار الکتریکی انرژی الکتریکی را برای مصرف کننده تامین میکند و مصرف کننده (بار) از انرژی منبع برای انجام کار استفاده میکند. توان عبارت است از از مقدار کار انجام شده در واحد زمان

توان تلف شده: هنگامی که توان برای کار غیر مفید مصرف میشود،آنرا توان تلف شده میگویند.



ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در چهارشنبه هجدهم بهمن 1391 و ساعت 12:58 |
قانون اهم:

قانون اهم: بین سه کمیت مقاومت،ولتاژ، شدت جریان رابطه ای وجود دارد که آن را قانون اهم مینامیم. در یک مدار DC شدت جریان با ولتاژ نسبت مستقیم  و با مقاومت نسبت عکس دارد .i=U÷R

قانون اهم را به دو صورت دیگر میتوان نوشت. R=U÷i یا U=R×i

محاسبه ی جریان: در مواردی لازم است مقدار شدت جریانی که از مدار عبور میکند. محاسبه شود، با داشتن کمیتهای ولتاژ و مقاومت و با استفاده از قانون اهم جریان را به راحتی میتوان محاسبه کرد.i=U÷R



ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در سه شنبه هفدهم بهمن 1391 و ساعت 23:47 |
هدایت و مقاومت الکتریکی

هدایت مخصوص:عبارت است از قابلیت هدایت سیمی به طول 1متر وسطح مقطع                         1MM مربع و واحدش مربعMMΩ÷M است.

                                                                                                      


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در دوشنبه شانزدهم بهمن 1391 و ساعت 13:22 |

مدار الکتریکی واجزای آن:

مدار الکتریکی: انرژی الکتریکی هنگامی کار آمد است که بتوان آن را عملا مورد استفاده قرار داد. برای استفاده ی عملی از این انرژی،باید آن را مهار کرد یا به انواع دیگر انرژیها تبدیل نمود.اصتلاحاً مسیر بسته جریان الکتریکی مدار الکتریکی نام دارد.

اجزای مدار الکتریکی: منبع تغذیه ی مولد- سیمهای رابط – مصرف کننده الکتریکی



ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در یکشنبه پانزدهم بهمن 1391 و ساعت 13:6 |
مغناطیس و الکترو مغناطیس

میدان الکترو مغناطیس: خطوط نیروی الکتریکی و خطوط نیروی مغناطیسی یک الکترون بر یکدیگر عمودند. به ترکیب این دو میدان،میدان الکترو مغناطیس میگویند.

نظریه ی الکترو مغناطیس: برای تشریح رابطه ی بین الکتریسیته و مغناطیس نظریه ای به وجود آمده که به آن نظریه ی،الکترو مغناطیس میگویند.



ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در شنبه چهاردهم بهمن 1391 و ساعت 13:18 |
آثار جریان الکتریکی:

آثار جریان الکتریکی: 1- تولید واکنشهای شیمیایی از طریق جریان الکتریکی(آبکاری)

2-تولید فشار بوسیله ی جریان الکتریکی(بلندگوها یا گوشیها)

3-تولید گرما به وسیله ی جریان الکتریکی(هیتر)

4-تولید نور بوسیله ی جریان الکتریکی(لامپ رشته ای)

5-تولید مغناطیس بوسیله ی جریان الکتریکی(آهنربای مصنوعی)


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در جمعه سیزدهم بهمن 1391 و ساعت 22:25 |
الکتریسیته جاری :                                                                                                                                                                                                     آزاد: اغلب الکترونهای والا نس به طور مداوم ولی بدون ترتیب،مدارهایشان را عوض میکنند و سر گردان و بی مقصد اند؛یعنی هیچ یک از الکترونهای والانس مختس یک اتم نیستند بلکه همه ی اتمها الکترونهای والا نسشان را به اشتراک میگذارند و بدین ترتیب به یکدیگر متصل میشوند این گونه پیوند، پیوند فلزی نام دارد و الکترونهای سرگردان را الکترون آزاد نامیده میشوند.


 


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در پنجشنبه دوازدهم بهمن 1391 و ساعت 13:29 |

آشنایی با روشهای تولید الکتریسیته

الکتریسیته حاصل از اصتحکاک :

1-   هنگامی که پارچه ی ابریشمی را با لوله ی شیشه ای مالش میدهیم بار الکتریکی تولید میشود؛به این بارها الکتریسیته ی ساکن میگویند.

-         الکتریسیته توسط مالش را تریبو الکتریک میگویند؛ این کار بر اثر مالش انرژی حرارتی بر اتمهای سطح خارجی به وجود می آید که موجب آزاد کردن الکترونهای والانس میشود به این اثر تریبو الکتریک ((tribo elekterik نیز میگویند.


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در چهارشنبه یازدهم بهمن 1391 و ساعت 20:31 |

الکتریسیته ساکن

  

امروزه انرژی الکتریکی بیش از انواع دیگری انرژی مورد استفاده قرار میگیرد.بدون انرژی الکتریکی کاربرد وسایل روشنایی،تلویزیون،تلفن و اغلب وسایل الکتریکی غیر ممکن است.

 

اگر چه الکتریسیته در قرون اخیر مورد استفاده قرار گرفته است ولی یونانیها در حدود 200 سال پیش آن را کشف کرده اند.آنها پی بردند وقتی ماده ای به نام کهربا رابا     ماده ای دیگر مالش دهند با نیروی مرموزی باردار میشود و میتواند اجسامی مانند برگ خشک و براده های چوب را جذب کند؛ یونانیها این ماده ی کهربا را الکترون نامیدند. در سال1733 یک دانشجوی فرانسوی به نام شارل دوفه به این نکته پی برد که یک تکه شیشه ی باردار بعضی از اجسام باردار را جذب و بعضی را دفع میکند. بنابراین او نتیجه گرفت که دو نوع الکتریسیته وجود دارد. در اواسط دهه ی 1700 میلادی بنجامین فرانکلین این دو نوع را الکتریسیته ی مثبت ومنفی نام نهاد که امروزه از آنها به عنوان الکترون و پروتون یاد میشود.


ادامه مطلب
+ نوشته شده توسط رضا نریمانی نسب در سه شنبه دهم بهمن 1391 و ساعت 20:30 |


Powered By
BLOGFA.COM