پست 1
با سلام
با اجازه اساتيد محترم و انتظار اينكه اگر كوتاهي و اشكالي در آموزش ديدند به بزرگواري خود ببخشند و من و ساير كاربران را در اين بخش با راهنمايي هاي خود كمك كنند.
در خيلي از پستها به مواردي بر خورد كردم كه نشان از عدم تسلط كامل كاربران عزيز بر اصول اوليه الكترونيك بود كه براي هر كاري در زمينه الكترونيك از قبيل طراحي؛ تعمير وعيب يابي؛ دانستن اين اصول بر تمامي كاربران الكترونيك هم مبتدي و هم حرفه اي واجب و ضروري است. پس از شما خواهش مي كنم تا پايان آموزش همراه من باشيد و ببينيم كه تا چه حد اطلاعات ما كامل و چه ميزان واقعا ما از اين دانسته ها استفاده كرده ايم و كاربرد آنها چيست. در اين زمينه سعي خواهم كرد كه اين اصول را با ذكر مثالهاي عملي و كاربردي روشن كنم. و در مدارهاي ارائه داده شده از قطعاتي همچون بيزر و لامپ و LED استفاده خواهد شد كه مطالب قابل لمس باشد.
در اين قسمت ابتدا به تشريح مفاهيم ابتدايي مثل ولتاژ؛ جريان و مقاومت (قطعه مقاومت يا رزيستور) مي پردازيم.
نيروي محركه الكتريكي : هر گاه بتوانيم بار الكتريكي را در يك جسم به حركت در آوريم توليد الكتريسته جاري نموده ايم اختلاف پتانسيل بين دو سر مولد (باطري) را نيروي محركه الكتريكي نامند. كه در باطري با فعل و انفعالات شيميايي اين اختلاف پتانسيل ايجاد مي شود.
ولتاژ: بالا بودن يا پايين بودن سطح الكتريسته يك نقطه به نقطه ديگر را اختلاف ولتاژ يا سطح پتانسيل مي نامند. كه آنرا با حرف
V نشان مي دهند. و بر حسب ولت مي باشد.
شدت جريان الكتريكي : هر گاه از يك منبع ولتاژ به مصرف كننده مقداري الكترون جابجا شود به آن جريان الكتريكي گفته مي شود. كه با حرف
I نشان داده مي شود. و برحسب آمپر مي باشد. چنانچه الكترونها بطور يكنواخت در جهت ثابت حركت كنند به آن جريان DC گفته مي شود
تمام اجسام در مقابل جريان الكتريكي از خود مقاومت نشان مي دهند كه بسته به نوع مقاومت در برابر عبور جريان به سه دسته تقسيم مي شوند 1-نارسانا يا عليق مثل: چوب؛ پلاستيك و.... 2- رسانا مثل: مس؛ آهن؛ نقره و ..... 3- نيمه رسانا(نيمه هادي): مثل :سيلسيم؛ ژرمانيم و .....
قطعه مقاومت(رزسيستور): در الكترونيك نياز به قطعاتي هست كه براي محدود كردن جريان الكتريكيسيته و توليد ولتاژهاي مختلف از خود مقاومت نشان بدهد به همين دليل قطعه اي ساخته شده كه به نام مقاومت آنرا مي شناسيم.
كه سمبل مداري آن به يكي از شكلهاي زير مي باشد.
قانون اهم : رابطه ولتاژ دو سر يك هادي و جريان آن از رابطه :
V=I.R بدست مي آيد. كه در فرمول
V نمايانگر ولتاژ بر حسب ولت و
I جريان عبوري بر حسب آمپركه با نماد (
A) و
R مقاومت جسم بر حسب اهم كه با نماد (Ω) نشان مي دهند.
با داشتن دو پارامتر از سه تاي بالا مي توان پارامتر سوم را نيز حساب كرد.
V=I.R (1
R=V/I (2
I=V/R (3
مدار الكتريكي: به مسير بسته اي گفته مي شود كه شامل يك يا چند قطعه باشد به نحوي كه بتواند مسير عبوري براي جريان ايجاد نمايد. مثلا اين مدار مي تواند شامل يك باطري (مولد)؛ يك لامپ چراغ قوه(مصرف كننده) و سيم هاي رابط كه معمولا در اين حالت از ميزان مقاومت سيم ها صرفنظر مي شود.
مثال 1 ولتاژ و جريان يك لامپ جراغ قوه به ترتيب 3 ولت و 3/. آمپر است مقاومت داخلي آن چقدر مي باشد.
از فرمول شماره 2 قانون اهم استفاده مي كنيم :
R=V/I و جايگزين مي نماييم جواب 10Ω مي باشد.
مفهوم توان و انرژي: مي دانيم كه انرژي توانايي انجام كار است كه در الكترونيك به صورت
P=I.V بيان مي شود
P بر حسب وات (
w) و
I بر حسب آمپر و
R بر حسب اهم اندازه گيري مي شود. كه از رابطه بالا دو فرمول ديگر نيز حاصل مي آيد
P=I.V (1
P=V^2/R (2
P=R.I^2 (3
كه نماد ^ در فرمولهاي بالا بيانگر توان عدد مي باشد.
مثال 2) در شكل پايين ا جريان و مقاومت لامپ را حساب كنيد؟
براي محاسبه جريان از فرمول شماره 1 توان يعني
P=I.V استفاده و جايگزين مي كنيم جواب
P=I/V=1A مي شود
براي محاسبه مقاومت وقتي كه دو مجهول ديگر را داريم از فرمول شماره 2 قانون اهم استفاده مي شود يعني
R=V/I جايگزين مي كنيم
R = 12/1 = 12 Ω مي شود.
پيشوندهاي مورد استفاده در الكترونيك:
P=10^ -12 پيكو
n= 10^ -9 نانو
µ
= 10^ -6 ميكرو
m= 10^ -3ميلي
K= 10 ^ 3كيلو
M= 10^ 6مگا
مثال 3 : توان يك راديو با 6 ولت منبع ولتاژ و جريان 15 ميلي آمپر را حساب كنيد.
از رابطه 1 توان استفاده مي كنيم :
P=V.I جواب مي شود:90mW
مثال 4: در سؤال بالا مقاومت داخلي راديو را حساب كنيد. از رابطه قانون 2 اهم
R=V/I استفاده مي كنيم جواب مي شود: 400Ω
حال براي اينكه كاربران عزيز بهتر با اين رابطه ها آشنا شوند بعنوان تمرين در منزل و با قلم و كاغذ :
1) جريان؛ ولتاژ و مقاومت داخلي لامپهاي منزل و مجموع توان آنها را حساب كنيد.
2) ولتاژ منبع يك ديود Led 6 ولت و حداكثر و حداقل جريان 25 ميلي آمپر 5 ميلي آمپر مي باشد مقدار مقاومت لازم براي تامين اين جريان در حداقل و حداكثر جريان و ولتاژ چقدر مي باشد.
3) منبع ولتاژ 9 ولت؛ جريان لازم براي 40 ديود
Led كه بطور موازي بسته شده اند و مقاومتي كه براي آن لازم است را در جريان حداكثر20 ميلي آمپر و حداقل 5 ميلي آمپر حساب كنيد.شكل مدار در پايين آمده است.
(راهنمايي:
IR1=Iled1+Iled2+….+Iled40)
گفتني است دو كاربرد جريان در حالت حداقل جريان براي Led در مورد مدارات روشنائي اضطراري و حفظ منبع ولتاژ براي مدت طولاني تر مي باشد و در حداكثر جريان براي مدارات روشنائي و Led هاي پرنور متمركز معروف به ليزري بعنوان چراغ قوه استفاده مي شود.
جوابها در پست بعدي
فعلا بخاطر حجم زياد مطالب و جلوگيري از سر درگمي تا هم اينجا بسنده مي كنم و تا پست بعدي خداحافظ
متشكرم
موفق باشيد