به نام خدا
سلام مجدد خدمت دوستاي عزيزيم
از اين جلسه ديگه به طور جدي کار ما شروع مي شه و وارد قسمت هاي مهم کار خواهيم شد. دوستان سعي کنن مطالب رو به صورت متوالي و منظم دنبال کنند، چون مطالبي که ارايه مي شوند کاملاً به هم مرتبط اند و اگر مطلبي رو متوجه نشويد، در بحث هاي بعدي نيز احتمالاً دچار مشکل خواهيد شد.
خوب، مي دونم شما هم مثله من عجله داريد که زودتر وارد بحث اصلي بشيم، پس بدون حاشيه ي بيشتر شروع مي کنيم.
ما آنالوگ رو با معرفي 3 کميت "اختلاف پتانسيل(V)"(Voltage)، "جريان(I) "(Current)و "مقاومت(R)"(Resistor) شروع مي کنيم. البته اين کميت ها رو احتمالاً بخش زيادي از دوستان مي شناسند زيرا هر 3 کميت در بخش" الکتريسيته" ي "فيزيک 1 و ازمايشگاه" به تفصيل معرفي شده اند.
ساده ترين تعريفي که براي (V) وجود دارد اين است که اختلاف پتانسيل را عامل برقرار شدن جريان الکتريکي در مدار مي دانند. براي اينکه شما اين کميت رو بهتر لمس کنيد يک مثال ساده مي زنم (البته اين مثال در همه ي قسمت هاي بحث صادق نيست).
فرض کنيد 2 سطل آب در اختيار داريم با نام هاي "A"و"B" . سطل Aپر از آب و با اختلاف ارتفاع 1 متر بالاتر از سطل B قرار دارد. 2 سطل رو با يک شيلنگ به همديگه وصل مي کنيم. در اين حالت مشاهده خواهيم کرد که اب از سطل A به درون B جاري مي شود. حالا اگر جاي 2 سطل رو با هم عوض کنيم جريان آب عکس مي شود و از سطل B به سطل A جاري خواهد شد و اگر 2 سطل را هم ارتفاع کنيم ، هيچ جرياني نخواهيم داشت. يعني اين اختلاف ارتفاع عامل جاري شدن آب بين 2 سطل مي باشد.
در حقيقت در اين مثال آب نقش الکترونها رو بازي ميکنه و شيلنگ نقشه سيم، و AوB هم 2 قطب +و- باطري يا مولد الکتريکي. و در نهايت اختلاف ارتفاع بين 2 سطل هم نقش اختلاف پتانسيل بين 2 قطب رو بازي مي کنند.
يکاي اختلاف پتانسيل "ولت" مي باشد.
براي تعريف جريان از مثال قبليمون کمک مي گيريم. در مثال بالا جريان آب نقش جريان الکتريکي را بازي ميکنه (دقت کنيد که سرعت الکترونها ثابت و تقريباً برابر سرعت نور مي باشد ولي همونطور که مي دونيد سرعت آب در اين مثال تابعي از شتاب جاذبه ي زمين(g) است.) . در حقيقت حرکت الکترونها بين 2قطب مولد را جريان الکتريکي مي ناميم.
يکاي جريان به پاس خدمات علمي فيزيک دان فرانسوي "ماري آمپر" ،"آمپر(A)" نام گذاري شده است.
مقاومت در حقيقت عاملي مزاحم براي جريان مي باشد، يعني هر چه مقاومت بيشتر باشد جريان کمتر است. براي مثال فرض کنيد شما با عجله در حال دويدن در يک پياده روي شلوغ هستيد ، به طبع هر چي پياده رو شلوغتر باشه حرکت براي شما سخت تر و کندتر خواهد بود. اين شلوغي مزاحم مشابه همون مقاومت الکتريکي در يک سيم عمل ميکنه.
مقاومت الکتريکي رساناها (موادي که جريان الکتريکي را از خو عبور مي دهند) ي مختلف با يکديگر متفاوت است و مقاومت هر ماده فقط بستگي به مشخصات ساختماني و دماي اون ماده دارد. در رساناهاي معمولي، هر چه دما بالاتر برود، مقاومت بيشتر مي شود.(افزايش دما موجب افزايش بي نظمي در ساختار مولکولي رسانا مي شود)
يکاي اندازه گيري آن به پاس خدمات علمي "گئورگ زيمون اهم"، "اهم" ناميده شده که آنرا با (?) نمايش مي دهيم. (امگا? از حروف يوناني مي باشد)
مقاومت در مدارهاي شماتيک به شکل 
نمايش داده مي شود.
در همون مثال سطل ها اگر اختلاف ارتفاع 2 سطل را بيشتر کنيم، مشاهده خواهيم کرد که شدت جريان آب نيز بيشتر مي شود. تجربه نيز نشان مي دهد که هرچه اختلاف پتانسيل دو سر رسانا بيشتر شود ، شدت جريان عبوري نيز بيشتر مي شود. اما اهم براي اولين بار کشف کرد که نسبت V به I (V / I) همواره مقداري ثابت است که اين مقدار ثابت همان مقاومت الکتريکي است. يعني: V / I =R ? V=I R
براي مثال اگر در مدار روبه رو V=10 باشد و امپرسنج عدد 2 را نشان دهد و مقاومت سيم ناچيز باشد انگاه طبق رابطه خواهيم داشت: 
V=10 و V / I =R ? I=2. پس اين مقاومت 5? مي باشد.
مقاومت شايد پرکاربردترين قطعه ي مدارهاي ما خواهد بود. چون ما بوسيله ي اين قطعه مي توانيم شدت جريان را در قسمت هاي مختلف مدار کنترل کنيم. مقاومت ها در حالت کلي به 2 دسته ي ثابت و متغير تقسيم مي شوند. مقاومت هاي نوري دسته اي از مقاومت هاي متغير هستند که نسبت به نور محيط مقاومت انها تغيير مي کند، يعني در محيط هاي پر نور مقاومت آنها کمتر و در محيط هاي کم نور مقاومت آنها بيشتر مي شود.
دسته ي ديگري از مقاومت هاي متغير وجود دارند که به صورت دستي مقاومت آنها تنظيم مي شود که به آنها پتانسيومتر نيز گفته مي شود.
کارخانه هاي سازنده مقاومت ها براي سهولت در توليد، اندازه هاي استانداردي را براي ساخت مقاومت ها تعيين مي کنند و با نوار هاي رنگي دور آنها اندازه ي مقاومت ها را مشخص مي کنند. در انتها نيز با يک نوار نقره اي يا طلايي درصد خطا را مشخص مي کنند. چون ماده ي اصلي ساخت اين مقاومت ها کربن مي باشد ،به انها مقاومت کربني نيز گفته مي شود.
براي خواندن ميزان مقاومت کربني،آن را جوري دست مي گيريم که حلقه ي طلايي يا نقره اي در سمت راست قرار بگيرد. حالا به ترتيب رنگ اولين حلقه از سمت چپ کد رقم اول، دومين حلقه از سمت چپ رقم دوم، و سومين حلقه از سمت چپ رقم n مي باشد که n توان دهي است که ضريب 2 عدد قبلي مي باشد.(اگر 5 حلقه داشتيم، حلقه ي سوم رقم سوم مي باشد و حلقه ي چهارم n است، حلقه ي پنجم هم همون درصد خطاست)
| جدول کد رنگ ها بدين صورت مي باشد: |
|
رنگ حلقه
|
عدد مربوط به آن
|
|
سياه
|
0
|
|
قهوه‌اي
|
1
|
|
قرمز
|
2
|
|
نارنجي
|
3
|
|
زرد
|
4
|
|
سبز
|
5
|
|
آبي
|
6
|
|
بنفش
|
7
|
|
خاكستري
|
8
|
|
سفيد
|
9
|
به عنوان مثال اگر روي يک مقاومت به ترتيب از چپ به راست نوار قهوه اي، سياه و قرمز باشد اندازه ي مقاومت عبارتست از: يعني اين مقاومت 1000 اهم يا 1 کيلواهم (1K ?)مي باشد.
حلقه ي آخر که معمولاً طلايي يا نقره ايست حلقه ي تلورانس نيز نام دارد که در کار ما خيلي اهميت زيادي ندارد.
به شکل زير دقت کنيد:
به مثال زير توجه کنيد:
نقره اي 4 7 2
پس اين مقاومت 270k? يا 270000? مي باشد.
|
بحث در مورد مقاومت بازم ادامه داره ، جلسه ي بعد اين بحث رو دنبال خواهيم کرد...
جلسه ي بعد انشاالله سه شنبه صبح بر روي سايت قرار داده خواهد شد.
منتظر سوالات دوستاي خوبم هستم
فعلاً خدا نگه دار
دوست شما، فراز امیرغیاثوند