تحقیق درباره مبانی مدارهای الکتریکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 22

فصل اول

مبانی مدارهای الکتریکی

: مقدمه

اجزا واحدها در سیستم SI به صورت اعشاری است. برای مشخص کردن توان های ده، پیشوندهای خاصی همراه واحدهای این سیستم به کار می رود. این پیشوندها عبارتند از:

پیکو (P و 12-10) کیلو (K و 103)

نانو (n و 9-10) مگا (M و 106)

میکرو گیگا (G و 109)

میلی سانتی (C و 2-10)

1-2 : کمیات اساسی الکتریکی

1-2-1- بار

می دانیم که در یک اتم، الکترون بار منفی و پروتون بار مثبت دارد و بار یک الکترون با بار یک پروتون برابر است. واحد بار الکتریکی کولن (C) است. یک کولن برابر بار 108*24/6 الکترون است. یعنی یک الکترون دارای بار C 19-10*6/1 است.

1-2-2- جریان

بار متحرک نشان دهنده جریان است. جریان در یک مسیر مجزا، مثلاً یک سیم فلزی، علاوه بر مقدار، جهت نیز دارد. جریان، آهنگ عبور بار از یک نقطه در یک جهت خاص است.

پس از مشخص کردن یک جهت مرجع، کل باری که از زمان t=0 به بعد از یک نقطه مرجع در آن جهت عبور کرده را q(t) می نامیم. آهنگ عبور بار در لحظه t برابر است. با کاهش فاصله می‎توان نوشت:

(1-1)

جریان، برابر آهنگ زمانی عبور بار مثبت از یک نقطه مرجع در یک جهت مشخص است. جریان را با i یا I نشان می‎دهیم. بنابراین:

(1-2)

واحد جریان آمپر (A) است. یک آمپر، انتقال بار با آهنگ 1 کولن بر ثانیه را نشان می‎دهد. برای به دست آوردن باری که در فاصله t0 تا t منتقل شده، می‎توان از رابطه 1-3 استفاده کرد:

(1-3)

1-2-3- ولتاژ

هر عنصر را به صورت یک شکل دارای دو پایانه یا دو سر نشان می‎دهیم. (شکل 1-1)

شکل 1-1 : یک عنصر مداری

فرض کنید جریانی به پایانه A عنصر مداری شکل 1-1 وارد شده و از پایانه B خارج می‎شود. برای عبور این جریان، باید مقداری انرژی صرف شود. در این صورت می گوییم بین دو پایانه B , A ، اختلاف پتانسیل یا ولتاژ الکتریکی وجود دارد. بنابراین ولتاژ روی یک عنصر، معیاری از کار لازم برای عبور بار از طریق آن است. ولتاژ یا اختلاف پتانسیل بنابر تعریف عبارت است از کار انجام شده برای انتقال بار q از یک نقطه به نقطه دیگر. یعنی:

(1-4)

که در آن v اختلاف پتانسیل بر حسب ولت (v)، w کار انجام شده و q بار الکتریکی است.

1-2-4- توان الکتریکی

توان آهنگ مصرف انرژی است. اگر برای انتقال 1 کولن بار از یک عنصر، 1 ژول انرژی مصرف شود، توان لازم برای انتقال یک کولن بار در ثانیه، یک وات خواهد بود. رابطه توان را می‎توان به صورت رابطه 1-5 نوشت:

(1-5) p=v .i

که p توان الکتریکی بر حسب وات (w) است. یعنی یک وات برابر یک ولت آمپر است.

1-2-5- مقاومت

هر عنصر مداری که در آن انرژی تلف شود، معمولاً ولتاژ دو سرش با جریان گذرنده از آن متناسب است. یعنی:

(1-6) V=RI

که R ثابت تناسب است و مقاومت آن عنصر می‎باشد. واحد مقاومت اهم است و رابطه 1-6 قانون اهم نام دارد.

شکل 1-2 علامت مداری یک مقاومت را نشان می‎دهد.