الكتريسته چيست؟

[am in 25041]

عناصر از اجزاء كوچكي بنام اتم تشكيل شده اند.اتم كوچكترين جزءيك عنصر است كه خواص آن عنصر را داراست.اتم ها از دو قسمت كلي هسته ومدارات(لايه ها ) تشكيل شده اند.هسته كه از پروتون ونوترون تشكيل شده است داراي بار مثبت والكترون ها بار منفي دارند بنابراين اتم ها درحالت عادي خنثي مي باشند.روش توزيع الكترون ها در مدارهاي خارجي ميزان ثبات الكتريكي اتم را تعيين مي كند آخرين لايه يا مدار الكتريكي لايه ظرفيت (لايه والانس) ناميده مي شود. براي ثبات الكتريكي اتم آخرين مدار نيازمند هشت الكترون است.(به استثناي اتمي كه فقط يك مدار داردوحد اكثر داراي دو الكترون است ).هر چه لايه ولانس عنصري داراي تعداد كمتري الكترون باشد از ثبات كمتري بر خور دار است والكترون ها مي توانند آزادانه حركت كنند .وقتي مثلا در يك سيم مسي تعداد زيادي اتم بطور فشرده در كنار هم قرار دارند الكترون آخرين مدار مي تواند از اتمي به اتم ديگر برود اگر سيم را به دو انتهاي يك باطري وصل نماييم الكترون هاي انباشته شده در قطب منفي باطري از طريق حركت وجابجايي با پروتون هاي انباشته در قطب مثبت موازنه مي گردد.بنابراين چنين مي توان گفت كه جريان الكتريسته همان جريان الكترون ها در مسير مشخص است

هادي ها

وقتي در جسمي الكترون ها بتوانند به آساني از يك اتم به اتم ديگري منتقل شوند اين جسم را هادي مي نامند.هادي ها در آخرين لايه خود كمتر از 4 الكترون دارند وبه خوبي مي توانند جريان الكتريكي را از خود عبور دهند .تمامي فلزات هادي مي باشند نقره،مس ،طلا، آلومينيم وآهن جزء هادي هاي خوب محسوب مي شوند كه به ترتيب نقره در درجه اول وآهن در مرتبه آخر از نظر هدايت الكريكي قرار دارند

عايق ها

در لايه والانس اتم اين اجسام بيشتر از 4 الكترون وجود دارد والكترون ها تمايل زيادي به ماندن در مدار خود را دارند.بنابراين برق را از خود عبور نمي دهند .شيشه ،پلاستيك ،لاستيك،هوا،ميكاوكاغذ جزء اجسام عايقند كه به دي الكتريك معروفند

نيمه هادي ها

كربن ،سيليكون و ژرمانيوم از عناصر نيمه هادي محسوب مي شوند ودر لايه والانس خود 4 الكترون دارند.قابليت هدايت آن ها از هادي ها كمتر واز عايق ها بيشتر است ودر ساخت نيمه هادي ها وترانزيستور ها مورد استفاده قرار مي گيرند

روش هاي توليد الكتريسته

روش شيميايي- هر گاه دو صفحه فلزي غيره هم جنس (يا يك صفحه فلز ويك صفحه زغال)در يك محيط الكتروليتي قرار گيرد در اثر واكنش شيميايي بارهاي مخالف روي دو صفحه غيره هم جنس توليد شده وقطب هاي مثبت ومنفي رابوجود مي آورد.پيل خشك (باتري) ، پيل تر و همچنين انباره اتو مبيل از جمله مولد هاي شيميايي الكتريسته مي باشند

روش حرارت(ترموكوپل) _هرگاه دو فلز غيره هم جنس را از يك طرف به هم متصل كنيم ومحل اتصال دو فلز را حرارت دهيم دردو سر طرف ديگر فلزات مذكور الكتريسته بوجود مي آيد. به اين وسيله ترموكوپل گفته مي شودكه براي اندازه گيري درجه حرارت كوره هابكار مي رود. همچنين براي جلوگيري از تجمع گاز وخطر انفجار وسايل گازسوز به هنگام قطع وبرگشت مجدد گاز مورد استفاده قرار مي گيرد

روش نوري (باتري هاي خورشيدي ) _فلزاتي مثل سلنيوم در اثر جذب نور الكترون آزاد مي كنند كه منبع خوبي براي انرژي الكتريكي ماهواره ها مي باشد

روش مغناطيسي_ هر گاه يك سيم هادي در ميدان مغناطيسي چنان حركت كند كه خطوط نيروي مغناطيسي را قطع كند درسيم يك نيروي محركه القايي بوجود مي آيد. وهمينطور اگر ميدان حركت كند و سيم ثابت باشد نيز نيروي القايي بوجود مي آيد.اين پديده اساس كار ژنراتور هاي مولد جريان متناوب است.از روش هاي توليد الكتريسته كه ذكر شد تنها روش مغناطيسي (ژنراتور ) جريان متناوب توليد مي كند و بقيه روش ها مولد جريان دايم يا مستقيم هستند. دينامو نيز مولدي است كه جريان مستقيم توليد مي كند واساس كار آن با كمي تغيير در قسمت كولكتور شبيه ژنراتور است

[am in 25041]

انواع جريان الكتريكي

جريان مستقيم(دايم-DC )-شدت جريان درDC نسبت به زمان ثابت است. به عبارت ساده تر جاي مثبت ومنفي عوض نمي شود مثل جرياني كه از انواع باتري ها بدست مي آيد.

جريان متناوب سينوسي- تغييرات شدت جريان AC تابع سينوسي از زمان است،علاوه بر تغيير شدت سوي جريان نيز در هر پريود تغيير مي كند.واين بدليل ساختمان مولد هاي جريان مربوطه مي باشد.همانطور كه قبلا نيز اشاره شد. ژنراتورها جريان متناوب توليد مي كنند.برق شهر يك جريان متناوب است كه در هر ثانيه 50 تا60 مرتبه جاي مثبت ومنفي آن عوض ميشود.درهمين جا ياد آور مي شويم يكي از علايمي كه بر روي وسايل برقي حك مي شود همين عدد (50-60 HZ) است كه نشان دهنده فركانس برق يا جابجايي قطب مثبت و منفي در ثانيه است.

فرق(فازونول ) با (مثبت ومنفي )

تجمع الكترون ها با بار منفي در يك سر باتري را قطب منفي مي ناميم .همچنين سر ديگر باتري كه كمبود الكترون دارد قطب مثبت بحساب مي آيد.ومي دانيم كه جاي آن ها هميشه ثابت است.درجريان متناوب چيزي به اسم سيم مثبت ومنفي نداريم چون در هر لحظه جاي آن ها عوض مي شود.ولي يكي از سيم ها را فاز وديگري را نول مي ناميم چرا؟ به زباني خيلي ساده بايد گفت مسير جريان وسيمي كه از طريق هوا وتير هاي چراغ برق منتقل مي شود فاز و مسيري كه از طريق زمين عبور مي كند نول ناميده مي شود و به همين دليل است كه فاز متر سيم فاز را مشخص مي كند چون لامپ فاز متر مصرف كننده اي است كه براي روشن شدن به دو سيم فاز ونول احتياج دارد.حال اگر سر فاز متر به سيم نول گذاشته شود سيم ديگر كه از طريق زمين وبدن انسان به ته فاز متر مي رسد نيز نول مي باشد ودر حقيقت هر دويك سيم به حساب مي آيد.بنابراين نمي تواند لامپ را روشن كند ولي اگر سر فاز متر به سيم فاز متصل شود چون بدن نول محسوب مي شود لذا لامپ فازمتر روشن مي شود.

مدار ها-

به مجموعه ي منبع تغذيه ، سيم هاي رابط، كليدها ومصرف كننده ها مدار مي گويند. مدار ممكن است ساده ويا مركب از چند مدار ساده باشد.

انواع مدار- شامل = سري - موازي و سري موازي مي باشد.

مدار سري - وقتي اجزاء يك مدار به طريقي به هم وصل شوند كه يك سر يكي به انتهاي ديگري وبه همين ترتيب تا آخر مدار ادامه داشته باشد، مدار را سري مي گويند .

مدار موازي - هر گاه در مداري مصرف كننده ها طوري متصل شده باشند كه گويي هر يك جداگانه به دو سر منبع تغذيه وصل شده اند مدار موازي مي باشد . سيم كشي برق منازل و قرار گرفتن مصرف كننده هاي گوناگون در مدار آن ازنوع موازي مي باشد.

مدار سري موازي- اين مدار تركيبي از مدار سري و موازي است.مثل مدار اكثر سشوارها.

[am in 25041]

مقاومت ها

مقاومت ها از اصلي ترين اجزايي هستند كه در وسايل برقي به كار مي روند.مقاومت هادي دربرابر عبور جريان الكتريكي را مقاومت الكتريكي گويند.واحد مقاومت اهم و نشانه آن W است . شماي مقاومت درمدارها بدين صورت است .

مقاومت رابه منظور كاهش دادن جريان به مقدار معين و يا افت مقدار معيني از ولتاژ به كار مي برند.

انواع مقاومت

الف-مقاومت طبيعي مدارها كه ناشي از جنس ونوع قطعات به كار رفته در مدار است مثل موتور هاي الكتريكي.

ب-مقاومت هاي مصنوعي ساخته شده كه درمدار به كار مي رود وبه شرح زير مي باشند.

1-مقاومت هاي سيمي مولد حرارت-معمولا از جنس كرم نيكل ياكرم آلومينيوم هستندوبه منظور توليد حرات ساخته شده اند مثل المان سماور برقي،سشوار،اتو و....

2- مقاومت سيمي تهيه شده از مانگانين (تركيبي از مس ونيكل و منگنز ) اين مقاومت ها از يك اهم تاهزار ها اهم تهيه مي شوند ودر دستگاه هايي نظير ولتمتر استفاده مي شود.جنس و طول سيم مقدار مقاومت را مشخص مي كند ساختمان آن بدين صورت است كه سيم مذكور را به دور يك هسته عايق كه معمولا از جنس چيني ، باكليت يا كاغذ فشرده مي باشد مي پيچند.

3- مقاومت هاي كربني - از ذرات كربن يا گرافيت كه همراه با پودر ي ازجنس عايق تهيه ميشوند.مقدار در صد هر يك از اجزاء بالا درمخلوط مقدار معيني از مقاومت را بدست مي دهد.مخلوط مذكور را درون محفظه اي از جنس پلاستيك ريخته ودر دو طرف آن هادي هايي جهت اتصال ولحيم كاري درمدار ها تعبيه مي نمايند.اين مقاومت ها با قدرت هاي 1/8,1/4,1/2,1,2 وات واز يك تا 20 مگا اهم تهيه مي شوند.

4- مقاومت هاي كربني لايه اي - بر روي عايقي از جنس چيني لايه اي از گرافيت اندود مي كنند واين لايه را بصورت مار پيچ مي تراشند .مقدار مقاومت با پهن وباريك بودن اين نوار مارپيچ تعيين مي شود .براي محافظت لايه كربني روي آن را اندود مي كنند.مقدار مقاومت ها را يا بر روي آن ها چاپ مي كنند ويا از روش استاندارد نقطه ها ونوار هاي رنگي استفاده مي كنند در اين روش هر رنگ نماينده يك عدد مي باشد مقاومت را طوري در دست مي گيرند كه نوار هاي رنگي بطرف دست چپ نزديك تر باشد اولين نوار از سمت چپ مشخص كننده رقم اول ودومين نوار رقم دوم را نشان مي دهد ونوار سوم تعداد صفر هايي را مشخص مي كند كه بعد از دو رقم اول ودوم قرار گيرد .حلقه چهارم مقدار تلرانس مقاومت (مقدار درصد خطاي مقاومت داده شده با مقاومت واقعي) را نشان مي دهد.كد هاي رنگي مقاومت ها مطابق جدول زير مي باشد.

 

مثال:مقدارمقاومت شكل برابر است با 47 اهم

تذكر: درصورتيكه حلقه سوم سياه باشد هيچ عدد يا صفر منظور نمي كنيم .پس مقدار مقاومت يك عدد دو رقمي است.مقاومت هاي كربني به وفور در دستگاه هاي الكترنيكي وهمچنين بصورت سري با لامپ هاي اتو سماور برقي و ...بكار مي روند.مقاومت ها را بصورت متغيير نيز مي سازند مثل مقاومت متغيير (ولوم) تنظيم صدا در دستگاه هاي صوتي .

اتصال مقاومت ها به هم -

مقاومت كل مقاومت هايي كه در مدار سري به هم بسته مي شوند (مقاومت معادل ) از فرمول زير بدست مي آيد. R=R1+R2+R3

مقاومت كل مقاومت هايي كه در مدار موازي به هم بسته مي شوند(مقاومت معادل) از فرمول زير بدست مي آيد.

1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…..

عيب يابي مقاومت ها--

سوختگي ،شكستگي و پارگي از نشانه هاي ظاهري خرابي مقاومت هاست.همچنين مي توان يك سر مقاومت را از مدار جدا كرده واهم متر را روي رنج مربوطه قرار داده وسيم هاي آن را به دو سر مقاومت متصل مي نماييم در صورتي كه جريان از خود عبور داده ومقدار مقاومت را مشخص نمايد،مقاومت سالم ودر غير اين صورت معيوب است.

[am in 25041]

خازن ها-

خازن تشكيل شده است از دوصفحه هادي كه بوسيله جسم عايقي از يكديگر جدا شده باشند.كاغذ،ميكاوسراميك از جمله عايق هايي هستند كه در ساخت خازن بكار مي روند.خازن در مدار دو اثر مهم دارد . اولا" با دادن ولتاژ به دو سر آن بار الكتريكي در آن ذخيره مي شود . ثانيا"ذخيره شدن بار هاي الكتريكي باعث ايجاد اختلاف پتانسيلي در دو سر خازن ميشود.وقتي كه ولتاژ خازن برابرولتاژ داده شده شود ديگر جابجايي بار الكتريكي بيشتري بوجود نمي آيد.اين بار الكتريكي درخازن چه به منبع وصل باشد يا آن را قطع كنيم در خازن باقي مي ماند.وقتي كه دوسر يك خازن شارژ شده كه از منبع تغذيه جدا كرده ايم را به وسيله يك سبم رابط به هم وصل كنيم خازن خالي مي شود عملا" كافي است كه ولتاژ خازن بيشتر از ولتاژ داده شده به سر آن باشد تا خازن به عنوان يك منبع ولتاژ موقت براي ايجاد يك جريان تخليه در مسير تخليه اقدام كند در اين دو حالت جريان تخليه خازن ادامه خواهد داشت تا اينكه ولتاژ به صفر ويا برابر ولتاژ داده شده به دو سر آن برسد. مقدار ذخيره الكتريسته در خازن را ظرفيت خازن مي نامند واحد ظرفيت خازن فاراد است فاراد واحد بزرگي است به همين دليل از واحد هاي كوچكتري استفاده مي شود كه عبارتنداز:

انواع خازن ها-

خازن با عايق ميكا-ورقه هاي نازكي از ميكا(طلق)بين صفحات نازك قلعي كه به منظور صفحات خازن است براي توليد ظرفيت لازم خازني قرار داده مي شود.نوار هاي صفحات قلع را يك در ميان به يكديگر وصل كرده واز هردوسري صفحات قلعي كه به هم وصل شده اند انشعابي خارج مي كنند كه مشخص كننده ترمينال هاي خازن ميباشد. تمامي اين قطعات داخل محفظه اي از باكليت (فيبر استخواني)قرارداده مي شود.استفاده از خازن هاي ميكايي معمولا" براي مقدار ظرفيت هاي كوچك از 50تا500PF است.

خازن با عايق كاغذ-درساختمان اين نوع خازن ها از دو ورقه لوله شده قلع به منزله صفحات هادي كه بوسيله ورقه هاي نازك كاغذي از يك ديگر جداشده اند استفاده مي شودوآن را به صورت يك استوانه فشرده در مي آورند.هر يك ازاتصال هاي خارجي خازن به ورقه هاي قلعي كه به عنوان صفحات خازن مي باشد وصل مي شود معمولا" اين استوانه در محفظه اي مقوايي كه با موم پوشش يافته ويا آن را در محفظه اي پلاستيكي قرار مي دهند.خازن هاي كاغذي معمولا"براي ظرفيت هاي حد متوسط در حدود 0/001MFتا1MF به كار برده مي شوند.

خازن هاي سراميكي-دي الكتريك سراميك تحت حرات خيلي زيادي ساخته مي شود.با استفاده از دي اكسيد تيتانيوم ويا انواع مختلف سيليكات ها مي توان دي الكتريك هايي با كيفيت بسيار عالي وثابت دي الكتريكي زياد را بدست آورد.درخازن هاي عدسي شكل از نقره ذوب شده به منظور ايجاد صفحات هادي به دو طرف سراميك استفاده ميشود.خازن هاي سراميكي عدسي شكل با ثابت الكتريك به ميزان 1200وظرفيت0/01MF داراي حجم به مراتب كوچكتري از خازن هاي كاغذي مي باشد.

خازن هاي الكتروليتي-دراين خازن ها به علت اين كه الكتروليت مقدار ظرفيت خازني را از 5 تا 1000MF دراندازه هاي كوچك وقيمت كم حاصل مي كند مورد استعمال فراواني دارد ساختمان اين خازن ها شامل دو فلز به نام الكترود مي باشد كه معمولا"از آلومينيم مي باشد والكتروليت آن از فسفات يا محلول كربنات ساخته مي شود.در بين صفحه آلومينيومي ماده اسفنجي (توري)به منظور جذب كردن الكتروليت به خودوايجاد تجزيه الكتريكي لازم به كار برده مي شود.محفظه نگهدارنده اجزاء فوق را از جنس پلاستيك يا آلومينيم مي سازند .اين خازن ها در موتور هايي كه با خازن راه انداز كار مي كند ويا موتور هاي دو خازني به كار مي رود.

خازن هاي روغني - عايق اين خازن ها تشكيل شده از كاغذ آغشته به روغن كه قدرت عايق كاغذ را بالا مي برد و از داغ شدن زياد خازن جلو گيري مي كند.اين خازن ها بطور دايم در مدار ند ودر مقايسه با خازن هاي الكتروليتي با ظرفيت مساوي بزرگ تر مي باشند. با ظرفيت هايي از دو ميكرو فاراد تا 50 ميكروفاراد ساخته مي شوند ودرالكتروموتور هاي دو خازني و با خازن دايم به كار مي روند.

كد رنگي خازن ها - خازن هاي ميكا وسراميك لوله اي داراي علايم رنگي هستند كه مشخص كننده ظرفيت آن ها مي باشد.چون علایم

مشخصه رنگي فقط براي خازن هاي كوچك خيلي ضروري به نظر مي رسد لذا ظرفيت خازني كه به وسيله علايم مشخصه رنگي روي خازني قراردارد هميشه برحسب PF مي باشد.علايم مشخصه رنگي خازن ها مانند مقاومت مي باشد واز سياه كه برابر صفر است تا سفيد كه برابر 9 ميباشد ادامه دارند(جدول زير) .

 

درخازن هاي ميكامعمولا"از سيستم 6 نقطه اي رنگي استفاده مي شودكه درشكل نشان داده شده است خواندن آنها به اين ترتيب است كه اول رديف بالايي را از چپ به راست وسپس رديف پاييني رااز راست به چپ ادامه مي دهند.علامت سفيدي كه به وسيله نقطه مشخص شده است بوسيله استاندارد ُEIA است.مقدار ظرفيت خازني به وسيله سه علامت بعدي خوانده مي شود .مثلا" اگر رنگ ها براي نقاط 4،3،2 به ترتيب قرمز سز وقهوه اي باشد در نتيجه مقدار ظرفيت خازن برابر 250PF است.چنانچه اولين نقطه نقره اي باشد،مشخص كننده آن است كه خازن كاغذي است ومقدارظرفيت خازني به همان ترتيب از نقطه 4،3،2 خوانده ومعلوم مي شود.پنجمين نقطه مقدار تولرانس خازن را تعيين مي كند در صورتي كه نقطه ششم مخصوص طبقه بندي خازن است.

درموردخازن هاي لوله اي سراميكي داراي نقاط يا نوار هاي رنگي چنين عمل مي كنيم.نوار پهن موجود در طرف چپ بدنه خازن ضريب حرارتي وطرفي كه به الكترود داخلي خازن متصل شده است را مشخص مي كند.ظرفيت خازن از روي سه رنگ بعدي چه نقطه اي چه نواري معين مي شود مثلا"رنگ هاي قهوه اي،سياه،قهوه اي براي نقاط 4،3،2 مشخص كننده ظرفيت 100PF مي باشد.بايد توجه داشت كه رنگ هاي خاكستري وسفيد براي مقادير ضريب اعشاري خازن هاي كوچك استفاده مي شود چنانچه خاكستري برابر 0/01وسفيد برابر0/1 مي باشد.مثلا"اگر رنگي به ترتيب سبز سياه وسفيدبراي نقاط 4،3،2 باشد به اين معني است كه ظرفيت خازن برابر 50×0/1 يا 5PF است.در موقع خواندن مقدار ظرفيت خازن به وسيله رنگي بايد به خاطر داشت كه خازن هاي ميكا معمولا"داراي ظرفيت هاي به ميزان 10تا 5000PF مي باشندوخازن هاي لوله اي سراميكي معمولا"0/5تا1000PFودر مورد خازن هاي كاغذي وعدسي معمولا"مقادير ظرفيت خازني و ولتاژ مجاز خازن بر روي آن ها نوشته شده است چنانچه ميزان ولتاژ مجاز بر روي آن ها نوشته نشده باشد معمولا"حد ولتاژ بين 400تا600 ولت خواهد بود.خازن هاي الكتروليتي هميشه داراي ظرفيت خازني وميزان ولتاژ شده بر روي آن ها مي باشد.

كاربرد خازن ها-

خازن ها به جزءمصرف زيادي كه در الكترونيك دارنددر لوازم برقي با هدف هاي زير نيز به كار مي روند.

1-به منظور پارازيت گير در لوازمي كه داراي موتور هاي يونيورسال (ذغال دار ) هستند.ذغال ها هنگام كار ودر گير شدن با كلكتور توليد جرقه مي نمايند كه بر روي كار دستگاه هاي صوتي و تصويري اثر مي گذارند.

2-به منظور راه اندازه در الكتروموتور ها كه موجب نيروي گشتاور شده و موتور به گردش در مي آيد.همچنين به منظور اصلاح ضريب قدرت براي جبران انر ژي الكتريكي تلف شده در الكتروموتور به كار مي رود.

عيب يابي خازن ها-

ابتدا خازن را به وسيله پيچ گوشتي يا قطعه اي سيم هادي كه به دو پايه آن متصل مي كنيم تخليه مي نماييم.پس از آن اهم متر را روي رنج R×1M اهم -قرارمي دهيم براي اين كار بايد يك طرف خازن را از مدار قطع كرد تا اين كه هر نوع مسير موازي را كه سبب كم كردن مقاومت شود محدود نمود .نبايد انگشتان با سيم اتصال اهم متر اتصال داشته باشد.چون در اين صورت مقاومت بدن سبب اشتباه در خواندن مقدار مقاومت خازن خواهد بود.چنانچه سيم هاي اهم متر به دو سر خازن بسته شود براي يك خازن خوب عقربه اهم متر به سرعت به سمت درجات مقاومت هاي كم صفحه حركت كرده و سپس به كندي به طرف مقاومت بينهايت مي رود ومقاومت عايق خازن مقداري خواهد بود كه عقربه از حركت باز مي ايستد كه معمولا"مقدار زيادي خواهد بود . در مورد خازن هاي كاغذي و ميكا وسراميك مقاومت اهم خازن مي تواند حدود 500تا 1000 M اهم ويا بيشتر باشد كه عملا"دارا بودن چنين مقاومتي به منزله مقاومت بينهايت است.خازن هاي الكتروليتي داراي مقاومت كمتر ودر حدود 0/5M اهم ويا بيشتر مي باشد.وقتي كه اهم متر به خازن وصل مي شود ابتدا باتري اهم متر خازن را شارژ مي كند.دليل نرسيدن به حالات بينهايت عقربه نيز همين جريان شارژ مي باشد از آنجايي كه جريان بيشتر در اهم متر به معناي كم بودن مقاومت است در مرحله اول شارژ مقدار شدت جريان عبور داده شده ماكزيمم بوده سپس جريان با ازدياد ولتاژ دو سر خازن كاهش پيدا مي كند تا به حد ولتاژ داخلي اهم متر مي رسد .بنابر اين عقربه اهم متر به كندي به طرف مقاومت اهمي اهم متر حركت مي كند. بالاخره خازن تاحد ولتاژ اهم متر شارژ مي شود در اين حالت شدت جريان برابرصفر مي شود واهم متر فقط مقدار كمي جريان نشتي در داخل دي الكتريك را نشان مي دهد اين عمل نشان مي دهد كه خازن مي تواند بار الكتريكي را در خود نگه داشته ومشخص كننده سالم بودن آن نيز مي باشد ..نتيجه اين كه :

1-اگر عقربه اهم متر به طرف عدد صفر رفت ودر همان جا باقي ماند خازن به صورت اتصال كوتاه مي باشد وخراب است .

2-اگر خازن حالت شارژ را نشان داد ولي مقاومت خوانده شده به وسيله اهم متر از حالت نرمال كمتر باشد خازن داراي جريان خواهد بود چنين خازني در مدار هاي با مقاومت زياد ايجاد اشكال مي كند.

بستن خازن ها به هم -اتصال خازن ها به يكديگر يا براي بالا بردن اختلاف پتانسيل است (به صورت سري) يا براي به دست آوردن ظرفيت بيشتر (به صورت موازي).

ظرفيت كل خازن هايي كه در مدار سري به هم بسته مي شونداز فرمول زير بدست مي آيد.

1/c=1/c1+1/c2+ 1/c3+.....

ظرفيت كل خازن هايي كه در مدار موازي به هم بسته مي شوند از فرمول زير بدست مي آيد.

[am in 25041]

ديود-

همانطور كه در مبحث الكتريسته گفتيم عناصر ژرمانيوم و سيليكون در آخرين مدار يا لايه اتمي خود داراي 4 الكترون هستند كه تمايل به جذب يا از دست دادن الكترون ها به منظور تكميل مدار آخر خود تا رسيدن به 8 الكترون را دارند. با اضافه كردن مقدار كمي اتم نا خالصي به نيمه هادي مذكور امكان ازدياد بار الكتريكي بوجود خواهد آمد مثلا" تركيب اتم ژرمانيوم كه داراي 4 الكترون در مدار خارجي مي باشد با ارسنيك كه 5 الكترون دارد پيوندهاي مشتركي با يك الكترون اضافي براي هر اتم نا خالصي ارسنيك بوجود مي آيد در نتيجه جسم حاصل منفي ويا نيمه هادي نوع N حاصل مي شود .براي حالت عكس هم به همين ترتيب است يعني اگر مقداري ژرمانيوم را با مقداري گاليوم كه داراي 3 الكترون در مدار خارجي است مخلوط كنيم بعد از تشكيل پيوند اشتراكي با اتم ناخالصي مجموعا" 7 الكترون به جاي 8 الكترون در مدار خارجي بدست مي آيد. كمبود يك الكترون براي هر پيوند اشتراكي با اتم خالصي به منزله يك بار مثبت است كه آن را حفره مي نامند اين نوع اضافه كردن باعث بوجود آمدن نيمه هادي نوع P با بار مثبت مي شود . از نيمه هادي هاي ذكر شده در ساخت ديود استفاده مي شود و ديود ها براي يكسو كردن جريان الكتريكي به كار مي رود(يعني تبديل جريان ACبه DC ) ديود مثل يك جاده يك طرفه عمل كرده واز يك سو جريان را از خود عبور مي دهد واز سوي ديگر نه.

يكسو كننده ها-

براي شارژ باتري ها،آبكاري،جوشكاري بعضي فلزات ،دستگاه هاي صوتي وتصويري،تجزيه شيميايي و ...احتياج به جريان دايم Dc داريم وچون برق شهر متناوب است بنابراين در دستگاه هاي مختلف به روش هاي گوناگون جريان مذكور را مستقيم مي كنند.لامپ الكتروني ،دينام جريان مستقيم وديود ها از روش هاي معمول يكسو سازي مي باشد كه در اين جا انواع يكسو سازي هاي ديودي كه بيشتر مورد استفاده دارد شرح داده مي شود.

يكسو ساز نيم موج -

اگرولتاژ متناوبي را به ديودوصل كنيم هنگامي كه نيم سيكل مثبت به آند مي رسدازآن عبور مي كند به مجرد اينكه نيم سيكل منفي شروع مي شود ديود نيم سيكل منفي را از خود عبور نمي دهد.به اين ترتيب ولتاژ متناوب تبديل به ولتاژ يكسو شده ي ضربان دار مي شود .در خروجي فقط نيم سيكل هاي مثبت وجود دارد براي صاف كردن اين ولتاژ ضرباني از خازن وسيم پيچ يا مقاومت استفاده مي شود .از مشخصه يك سو سازهاي نيم موج افت ولتاژ و عدم كيفيت مي باشد.

يكسو ساز تمام موج -

براي بدست آوردن ولتاژ مناسب و صاف تر از اين يكسو كننده ها استفاده مي شود كه هم نيم سيكل مثبت وهم نيم سيكل منفي را هدايت وتثبيت مي نمايد در شكل زير دو نمونه از آن ها را مي بينيد.

عيب يابي ديودها-

اهم متر را روي رنج R×1 قرار مي دهيم وسيم هاي آن را به دو سر ديود متصل مي كنيم اگر عقربه منحرف شد يعني ديود از اين سو جريان عبور مي دهد حال اگر جاي سيم هاي اهم متر را عوض كنيم نبايد عقربه منحرف شود .نتيجه اينكه با اتصال سيم هاي اهم متر ،ديودي كه درهر دو حالت عقربه را منحرف كند وهمچنين ديودي كه درهر دو حالت عقربه را منحرف نكند خراب است .(تذكر :هنگام آزمايش بهتر است يك سر ديود از مدار جدا شود .).

[am in 25041]

ترانسفور ماتور (مبدل)-

تشكيل شده است از هسته اي ازآهن خالص به شكل قاب يا حلقه كه برروي آن دو دسته سيم پيچي شده است كه تعداد حلقه هاي آن متفاوت واز يكديگر مجزاست.به سيم پيچي كه جريان مي دهند اوليه وسيم پيچ يا مدار ديگر را ثانويه مي نامند.با عبور جريان متناوب در مدار سيم پيچ اوليه ،درمدار ثانويه يك جريان الكتريكي القا مي شود كه ولتاژ وشدت جريان بوجود آمده به قطر سيم وتعداد دور آن ها بستگي دارد.وبطور كلي مي توان گفت ترانسفور ماتور مي تواند ولتاژ وشدت را به دلخواه تغيير دهد بدون آنكه توان تغييركند.پس ترانسفور ماتور ممكن است افزاينده يا كاهنده باشد.در اكثر وسايل صوتي وتصويري از ترانسفور ماتور كاهنده ولتاژ استفاده مي شود از موارد استفاده ترانسفور ماتور ها ،كوره هاي القايي،دستگاه هاي جوشكاري هويه هفت تيري وكويل خود رو را مي توان نام برد (لازم به تذكر است كه ترانسفور ماتور با جريان متناوب كار مي كند.)

 

 

ترموستات ها-

ترموستات ها كليد هاي خود كاري هستند كه جهت تنظيم درجه حرارت بكار مي روند از انواع آن ها مي توان ترموستات بي متالي وترموستات گازي را نام برد.

ترموستات بي متالي -

مي دانيم در اثر گرما فلزات منبسط مي شوند واين انبساط براي فلزات مختلف متفاوت است هر گاه دوقطعه فلز مختلف كه داراي ضريب انبساط حرارتي متفاوت هستند را به هم جوش دهيم وآن را در نزديكي منبع حرارتي مورد نظر ودر مسير جريان برق قرار دهيم هر دو فلز گرم مي شوند وطول آن ها ازدياد مي يابد ولي چون ازدياد طول يكي از فلزات بيشتر از ديگري است لذا دو فلز به يك طرف خم مي شوند اين حركت مستقيما" ويا بوسيله اهرم هايي به يك كنتاكت منتقل شده ومدار را قطع يا وصل مي كند از اين وسيله در فيوزها ،سماور برقي،اتوي برقي و...بالاخره در اكثر وسايل برقي كه در آن ها يك المان حرارتي وجود دارد استفاده مي شود.همچنين براي حفاظت موتور ها از سوختن نيزمورد استفاده قرار مي گيرد.

ترموستات گازي-

اين ترموستات با انبساط وانقباض گازهاي حساس نظير اتر ويا جيوه كار مي كند . گاز مذكور در محفظه اي بنام بلو و لوله مويي همراه آن قرار دارد ودر نزديكي منبع حرارت قرار مي گيرد .بطور خلاصه انبساط گاز درون بلو از طريق لوله مويي به فانوسك مخزن گاز ونهايتا" به پلاتين هاي قطع و وصل جريان فشار وارد كرده وباعث قطع جريان مي شود .با سرد شدن محيط اطراف بلو قضيه بر عكس مي شود. از ترموستات هاي گازي در رادياتور ،در آبگرم كن ها ويخچال ها استفاده مي شود .نمونه ساده تري از ترموستات گازي در رادياتور خودرو استفاده مي شود.