close
تبلیغات در اینترنت
خرید دامنه
مهندسی برق
loading...

مهندسی برق

مهندسی برق

سيگنالهاي AC و DC

کورانی بازدید : 307 سه شنبه 8 فروردين 1391 نظرات ()

سيگنالهاي  DC , AC 

 

 AC به معني جريان متناوب و DC  به معني جريان مستقيم مي باشد . اين دو مولفه گاهي به سيگنالهاي الكتريكي ( مثلاً ولتاژ ) هم كه جريان نيستند اطلاق مي شود . بنابراين سيگنالهاي الكتريكي جريان يا ولتاژي هستند كه منتقل كننده اطلاعات ( كه معمولا ولتاژ ميباشد ) هستند.



براي مطالعه بيشتر ، به ادامه مطلب مراجعه كنيد

الكتريسيته ساكن

کورانی بازدید : 174 دوشنبه 7 فروردين 1391 نظرات ()

الکتریسیته ساکن


چه چیز باعث شوک الکتریکی می شود؟


شما مدتی روی فرش راه رفته اید. به دستگیره ی در می رسید و ناگهان.... ویزززززز! و به شما شوک وارد می شود.

 

 

 

 

 

 

یا در زمستان به خانه بر می گردید و کلاه پشمی تان را از سر بر می دارید و... پووووف! همه ی موهایتان در هوا راست می شوند. چه اتفاقی افتاده و چرا اغلب این اتفاق ها در زمستان می افتد؟ پاسخ الکتریسیته ساکن است. برای اینکه بدانیم الکتریسیته ساکن چیست، باید در مورد طبیعت ماده، قدری بیشتر بدانیم. به عبارتی باید به این پرسش پاسخ دهیم که "چیزهای اطراف ما از چه ساخته شده اند؟"





براي مطالعه بيشتر،به ادامه مطلب مراجعه كنيد

 

انرژي گرمايي زمين

کورانی بازدید : 200 دوشنبه 7 فروردين 1391 نظرات ()

 انرژي گرمايي زمين

از زماني که زمين بوجود آمده، انرژي گرمايي هم در آن وجود داشته است. معادل لاتين انرژي گرمايي "ژئوترمال انرژي"((Geothermal Energy )) است که ازدو جزء "ژئو" به معني زمين و "ترمال" که معني حرارت را در دل خود دارد تشکيل شده است.

 

آيا تابه حال پيش آمده که تخم مرخ پخته اي را به دو جزء تقسيم کنيد؟

 

انرژي گرمايي زمين

درون تخم مرغ بسيار به آن چه که در درون زمين مي بينيم، شبيه است. زرده بسيار شبيه هسته ي زمين است و سفيده ي آن را مي توان به جاي جبه در نظر گرفت و پوسته بسيار نازک سفيد رنگي که تخم مرغ را احاطه کرده و در صورتي که تخم مرغ را پوست بکنيم قابل مشاهده است، همان پوسته زمين خواهد بود.

درست زير پوسته زمين و بالاي جبه، لايه مذابي از صخره هاي مذاب معدني است که "ماگما" ناميده مي شوند و پوسته زمين روي اين لايه "ماگما" شناور است. اما هنگامي که ماگما از طريق آتشفشان ها از پوسته زمين عبور کرده و به سطح مي آيد آن را گدازه آتشفشاني مي ناميم.




براي مطالعه بيشتر،به ادامه مطلب مراجعه كنيد

 

انرژي زيست توده

کورانی بازدید : 239 دوشنبه 7 فروردين 1391 نظرات ()

انرژی زیست توده


انرژی زیست توده

زیست توده، ماده ای است که اغلب جزء زباله ها به شمار می رود. برخی از انواع زیست توده، چیزهایی هستند که در طبیعت روی زمین بر جای می مانند مواردی مانند: درختان مرده، شاخه های درختان، شاخ و برگ های هرس شده در باغچه حیاط، اضافه غلات در زمین های کشاورزی، خرده چوب ها ( مانند تصویری که در سمت راست مشاهده می کنید )، خاک اره و پوسته های درختان در چوب بری ها. زیست توده، حتی موادی نظیر لاستیک و کودهای گیاهی را نیز شامل می شود.

 

زباله های شما، فرآورده های کاغذی که قابلیت بازیافت به محصولات مفید دیگر را ندارند و سایر زباله های خانگی به طور معمول به مراکز زباله دانی شهرداری فرستاده می شوند. زباله های شما دارای انواعی از زیست توده هایی است که می توانند مجدداً مورد استفاده قرار گیرند. با بازیافت زیست توده ها به عنوان سوخت های فسیلی و سایر مصارف، دیگر به "مراکز زباله دانی" برای  نگهداری از آن ها نیازی نخواهد بود.

هیچ کس حتی تصور هم نمی کند که می توان از این مواد برای تولید برق، حرارت، کودهای آلی و یا سوخت های فسیلی استفاده کرد. کودهای آلی، گیاهان یا مواد غذایی فاسد شده ای هستند که به صورت یک تل کود با هم ترکیب شده و برای کمک به رشد گیاهان مورد استفاده قرار می گیرند.

 

برخی از کشورها سالانه بیش از 60 میلیون تن زیست توده خشک تولید می کنند. این زیست توده از پسماند چوب بری ها، چوب زباله های شهری و جنگل ها، پسماندهای کشاورزی و سایر انبارهای غذایی حاصل می شود.

اگر کل این مقدار مورد استفاده قرار گیرد، با 60 میلیون تن زیست توده می توان نزدیک به 2000 مگاوات برق یک شهر را که دارای جمعیت و اقتصاد رو به رشدی است، تأمین نمود. این انرژی برای تأمین مصرف برق حدود دو هزار خانه کافی خواهد بود!

انرژی زیست توده

نحوه استفاده از زیست توده بسیار ساده است. ضایعات چوب، شاخه های درختان، ته مانده غذاها و سایر پسماندها با هم در کامیون های بزرگ جمع آوری می شوند. این کامیون ها، پسماندها را از کارخانه ها و زمین های کشاورزی به نیروگاه های زیست توده منتقل می کنند. در آن جا زیست توده به مخازن بسیار بزرگی فرستاده می شود. پس از آن زیست توده وارد یک کوره شده و در آن سوزانده می شود. گرمای تولید شده برای جوشاندن آب کوره مورد استفاده قرار گرفته و انرژی بخار حاصل، توربین ها و ژنراتورها را به چرخش در می آورد ( می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر، مطلب سوخت های فسیلی را مطالعه نمایید ).

با سوزاندن فرآورده های مصرف شده در مراکز جمع آوری زباله، می توان از زیست توده بهره برداری کرد. وقتی زباله ها تجزیه می شوند، از آن ها گاز متان آزاد می شود. از مطالب سوخت های فسیلی و سیستم توزیع گاز طبیعی، به یاد دارید که گاز طبیعی از متان ساخته شده است. گاز متان تولید شده در مراکز جمع آوری زباله از طریق خطوط لوله کشی جمع آوری می شود. سپس از آن برای تولید برق در نیروگاه ها استفاده می شود. این نوع زیست توده، گاز زباله دانی نامیده می شود.

 

در مورد خوراک دام ها هم قضیه به همین شکل است. در جاهایی که تعداد زیادی حیوان مانند گاو ، گوسفند و حتی جوجه ها نگه داری می شوند، می توان کود تولید کرد. هنگامی که این کود تجزیه می شود، همانند زباله، گاز متان تولید می کند. از سوختن این گاز در مزرعه، می توان انرژی مورد نیاز زمین های کشاورزی را تأمین نمود.

 

استفاده از زیست توده ها، در مقایسه با نیروگاه های دارای سوخت فسیلی، به کاهش پدیده گرم شدن کره زمین کمک می کند. گیاهان به هنگام رشد، دی اکسید کربن (CO2) را استفاده و ذخیره می کنند. گاز CO2 ذخیره شده در گیاه، هنگام سوختن یا تجزیه شدن از آن آزاد می شود. با کاشت مجدد بذرها، گیاهان جدید می توانند گاز CO2 حاصل از سوختن گیاهان را مصرف کنند. بنابراین استفاده از زیست توده و کاشت مجدد بذرها می تواند به چرخه طبیعی گاز دی اکسید کربن کمک کند. با این حال، اگر بذر گیاهان مجدداً کاشته نشود، گاز دی اکسید کربن حاصل از زیست توده می تواند سهم عمده ای در گرم شدن کره زمین داشته باشد.

انرژی زیست توده

بنابراین استفاده از زیست توده ها می تواند برای حفظ سلامت محیط زیست مفید باشد، زیرا زیست توده کاهش یافته، بازیافت شده و سپس مجدداً مورد استفاده قرار می گیرد. ضمن این که زیست توده یک منبع تجدید پذیر ( که در مطلب انرژی های برگشت پذیر و برگشت ناپذیر، به آن خواهیم پرداخت ) نیز است زیرا رشد گیاهانی که می توانند زیست توده تولید کنند پایان ناپذیر است.

امروزه هم چنان راه های جدیدی برای استفاده از زیست توده ها یافته می شود. یکی از این راه ها، استفاده از زیست توده برای تولید اتانول ( یک سوخت مایع الکلی ) است. اتانول را می توان در انواع خاصی از اتومبیل ها به جای بنزین به عنوان سوخت مورد استفاده قرار داد. الکل را با بنزین هم می توان ترکیب کرد. با این روش وابستگی ما به نفت که یک سوخت فسیلی تجدید ناپذیر است کاهش می یابد.


 

مترجم: سحر حمیدی

توربين و ژنراتور

کورانی بازدید : 180 دوشنبه 7 فروردين 1391 نظرات ()

توربین ها، ژنراتورها و نیروگاه های برق


توربین ها، ژنراتورها و نیروگاه های برق

جریان برق از سیم ها عبور می کند تا چراغ ها، تلویزیون ها، کامپیوترها و دیگر وسایل برقی ما را روشن کند. اما این الکتریسیته از کجا می آید؟


 

نیروگاه های حرارتی دارای دیگ های بزرگی هستند که در آن ها با استفاده از یک سوخت فسیلی، گرما تولید می شود. دیگ بخار مانند قوری چای بر روی یک اجاق گاز است. هنگامی که آب می جوشد، بخار از طریق سوراخ کوچکی که در بالای لوله قوری قرار دارد، خارج می شود. بخار در حال حرکت صدای سوتی ایجاد می کند که به شما می گوید آب در حال جوشیدن است. در نیروگاه ها، آب در داخل دیگ های بزرگ به جوش می آید و سپس بخار آب از طریق لوله های خیلی ضخیم به توربین پمپاژ می شود.

 

توربین ها، ژنراتورها و نیروگاه های برق

در بیشتر دیگ های بخار برای تولید گرما، چوب، زغال سنگ، نفت یا گاز طبیعی در محفظه های ویژه ای سوزانده می شوند. در داخل و بالای این محفظه سوخت، مجموعه ای از لوله ها وجود دارند که در آن ها آب داغ جریان دارد. انرژی گرمایی به داخل لوله های فلزی هدایت می شود، آب داخل لوله ها را گرم کرده و به نقطه جوش می رساند. آب در نقطه 212 درجه فارنهایت یا 100 درجه سانتی گراد به بخار تبدیل می شود.

 

تصویر سمت چپ بالا، یک نیروگاه کوچک را نشان می دهد. قسمت سیاه رنگ سمت چپ نیروگاه زغال سنگ است. منبع انرژی در این نیروگاه، زغال سنگ است که با سوختن آن در دیگ های بخار می توان آب را گرم کرد.

توربین ها، ژنراتورها و نیروگاه های برق

 

در تصویر سمت چپ، شما می توانید توربین و ژنراتور نیروگاه MSU  آمریکا را مشاهده کنید. لوله بزرگ سمت چپ، ورودی بخار است. سمت راست توربین قسمتی است که بخار از آن خارج می شود. بخار تحت فشار بالا به توربین اعمال می شود. توربین می چرخد و محور آن به یک توربوژنراتور (دستگاه مولد برق) متصل است که انرژی مکانیکی حرکت چرخشی را به الکتریسیته تبدیل می کند.

 

تصویر زیر مربوط به فن (هواکش) توربین، قبل از قرار گرفتن در داخل محفظه توربین است. شما می توانید نمای نزدیک پره های توربین را در شکل چهارم مشاهده کنید. یک توربین دارای صدها پره است که زاویه قرار گرفتن آن ها مانند پره های یک پنکه است. وقتی که بخار به پره ها برخورد می کند، این پره ها محور توربین را که به انتهای آن ها متصل شده است به گردش در می آورند.

توربین ها، ژنراتورها و نیروگاه های برق

معمولاً بخار پس از عبور از داخل توربین، وارد یک برج خنک کننده می شود که در آن جا دمای بخار کاهش می یابد. بخار خنک شده بار دیگر به آب تبدیل می شود. وقتی که لوله های داغ در تماس با هوای خنک قرار می گیرند، قسمتی از بخار آب موجود در هوا گرم می شود و بخار آب از بالای برج های خنک کننده خارج می شود. به همین علت است که شما گاهی اوقات ابرهای سفید بزرگ را می بینید که از بالای برج های خنک کننده خارج می شوند. بدیهی است که این ابرهای سفید دود نیستند، بلکه بخار آب هستند. البته این بخار آب، بخاری نیست که در توربین استفاده می شود.

آب سرد مجدداً به دیگ بخار برمی گردد و در آن جا دوباره حرارت داده می شود، این فرآیند بارها و بارها تکرار می شود.

 

توربین ها، ژنراتورها و نیروگاه های برق

بیشتر نیروگاه ها مجهز به سیستم های پاکسازی هوا هستند و از سوختن گاز طبیعی، برق تولید می کنند. سایر نیروگاه ها برای گرم کردن آب از نفت و یا زغال سنگ استفاده می کنند. در نیروگاه های هسته ای برای تولید برق، از انرژی هسته ای، جهت گرم کردن آب استفاده می شود. هنوز هم برخی دیگر از نیروگاه ها تحت عنوان نیروگاه های ژئوترمال، بدون نیاز به سوخت فسیلی از بخار آب یا آب داغی که به طور طبیعی زیر سطح زمین یافت می شود، استفاده می کنند. در فصل های بعد به آن دسته از منابع انرژی خواهیم پرداخت.

 

ژنراتور چگونه کار می کند؟

توربین توسط یک محور به توربوژنراتور متصل شده است. روی محور ژنراتور یک سیم پیچ طویل وجود دارد که یک آهنربای بسیار بزرگ را در بر می گیرد. شما می توانید در تصویر سمت راست، داخل یک سیم پیچ ژنراتور را با تمام سیم های آن مشاهده کنید.

 

توربین ها، ژنراتورها و نیروگاه های برق

محوری که از توربین خارج می شود به ژنراتور متصل است. زمانی که توربین می چرخد، محور و موتور هم به چرخش در می آیند. هنگامی که محور داخل ژنراتور می چرخد، یک جریان الکتریکی در سیم تولید می شود. ژنراتور الکتریکی، انرژی حرکتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

 

اساس کار ژنراتور با استفاده از اصل "القای الکترومغناطیسی" است که در سال 1831 توسط دانشمند انگلیسی، مایکل فارادی کشف شد. فارادی کشف کرد که اگر یک رسانای الکتریکی، مانند یک سیم مسی، در یک میدان مغناطیسی حرکت کند، جریان الکتریکی در داخل رسانا برقرار (القا) خواهد شد. بنابراین انرژی مکانیکی سیم متحرک به انرژی الکتریکی جاری در سیم تبدیل می شود.

 

سپس الکتریسیته تولید شده توسط ژنراتور، در سیم های انتقال دهنده بسیار طویل جریان پیدا می کند و به این ترتیب جریان برق از نیروگاه به منازل ما، مدرسه ها و  مراکز تجاری منتقل می شود. برای دانستن مطالب بیشتر در مورد خطوط انتقال به فصل 7 مراجعه کنید.

همه نیروگاه ها توربین و ژنراتور دارند. برخی از توربین ها به وسیله باد ، بعضی با آب  و برخی دیگر  توسط بخار به حرکت در می آیند.

 

مترجم: سحر حمیدی

مدار RC

کورانی بازدید : 143 شنبه 5 فروردين 1391 نظرات ()

 مدار RC

  

 مدار rc
 

 


در مدار زیر یك باتری 10 ولت یك مقاومت 100 کیلو اهم و یك خازن 100 میکرو فاراد وجود دارد. ابتدا خازن را شارژ می‏ كنیم. برای این منظور روی كلید  مدار rcدر مدار تقه بزنید. چه مشاهده می‏كنید؟ آیا جریان مدار ثابت است یا شدت آن كاهش می‏یابد؟

 

    اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت چگونه تغییر می‏كند؟ برای پاسخ به این سوال، روی Reset تقه بزنید و مجدداً كلید مدار را وصل كنید. به اندازه ولتاژ دو سر مقاومت و خازن توجّه كنید، كدامیك كاهش می‏یابد؟ كدام زیاد می شود؟ (در این مدل سازی، نمودار ولتاژ خازن بر حسب جریان نیز رسم می‏شود.) پس از اطمینان از شارژ شدن خازن، وضعیت كلید را عوض كنید. برای این منظور روی كلید تقه بزنید.

 

 مدار rc

 

    در این حالت باتری در مدار نیست، پس چه عاملی باعث ایجاد جریان می‏گردد؟ اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت و خازن را مقایسه كنید.

 

 

    با جمع شدن بار روی صفحات خازن، اختلاف پتانسیل دو سر آن به تدریج زیاد ‌شده و جریان مدار كاهش می‌یابد. شارژ شدن خازن تا زمانی كه اختلاف پتانسیل آن برابر باتری شود، ادامه می‌یابد (در این شرایط اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت صفر خواهد بود).

   اغلب مدارهای الكتریكی، شامل خازن و مقاومت می باشند. یك مثال ساده از چنین مداری در شكل زیر مشاهده می‌شود.

 

 مدار rc
  
   به این مدار اصطلاحاً ”مدار RC”‌ می‌گویند. وقتی كلید بسته می‌شود، الكترون ها از قطب منفی باتری خارج می‌شوند و از مسیر مقاومت R روی صفحه بالایی خازن جمع می‌گردند. این امر باعث می‌شود كه همان تعداد الكترون از صفحه پایین خازن رانده شده و به سمت قطب مثبت حركت كند، بنابراین صفحه پایینی خازن بار مثبت خواهد داشت.
 مدار rc
 


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه :مجید محسنی 

تنظیم : نسیم گنجی منش

كار انجام شده روي يك بار متحرك در ميدان مغناطيسي

کورانی بازدید : 179 شنبه 5 فروردين 1391 نظرات ()

كار انجام شده بر روی بار متحرك در میدان مغناطیسی


میدان مغناطیسی زمین

 

 


 وقتی ذرّه بارداری در میدان مغناطیسی حركت می‌كند ، همیشه متحمّل نیرویی كه عمود بر میدان است می‌گردد. در مقابل نیروی حاصله از میدان الكتریكی در راستای میدان الكتریكی است.

 

كار انجام شده بر روی بار متحرك در میدان مغناطیسی

كار انجام شده بر روی بار متحرك در میدان مغناطیسی

كار انجام شده بر روی بار متحرك در میدان مغناطیسی

   


به‌واسطه این تفاوت در نیروی اعمالی توسط میدان‌های الكتریكی و مغناطیسی، كار انجام شده توسط این میدان‌ها بر ذرّه باردار نیز متفاوت است. در درس آینده با این موضوع بیشتر آشنا می‌شویم.

    در فیلم زیر میدان الكتریكی نیرویی بر ذرّه باردار مثبت اعمال می‌كند و در نتیجه مسیر ذرّه در جهت نیرو خمیده می‌شود. ازآنجاكه مولفه‌ای از جابه جایی در جهت نیروی الكتریكی است بنابراین نیرو بر روی ذرّه كار انجام می‌دهد بنا به قضیه كار و انرژی این نیرو انرژی جنبشی را افزایش می‌دهد و در نتیجه سرعت ذرّه زیاد می‌شود.

 

كار انجام شده بر روی بار متحرك در میدان مغناطیسی

 

كار انجام شده بر روی بار متحرك در میدان مغناطیسی

 

 

برای مشاهده فیلم اینجا را کلیک کنید.  

 

 

 


بر خلاف حالت فوق، وقتی ذرّه باردار در میدان مغناطیسی (همانند فیلم زیر) حركت می‌كند. هیچ كاری روی آن انجام نمی‌شود.



كار انجام شده بر روی بار متحرك در میدان مغناطیسی

 

 

برای مشاهده فیلم اینجا را کلیک کنید. 

 

 

  


این واقعیت از آنجا ناشی می‌شود كه نیروی مغناطیسی همواره در جهت عمود بر حركت بار اعمال می‌گردد. در نتیجه جابه جایی ذرّه متحرّك هرگز مولفه‌ای در راستای نیرو نخواهد داشت. پس میدان مغناطیسی نمی‌تواند كار انجام دهد و در نتیجه انرژی جنبشی ذرّه باردار ثابت می‌ماند. البته این نیرو قادر به تغییر جهت حركت است.

 

كار انجام شده بر روی بار متحرك در میدان مغناطیسی


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش

ميدان مغناطيسي

کورانی بازدید : 233 شنبه 5 فروردين 1391 نظرات ()

میدان مغناطیسی حاصل از جریان



میدان مغناطیسی حاصل از جریان



میدان مغناطیسی می‌تواند به سیم حامل جریان نیرو اعمال كند.
  در این بخش ما پدیده‌ای متفاوت را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

به نظر شما اگر از سیمی جریانی عبور كند آیا پدیده مغناطیسی مشاهده می‌شود؟میدان مغناطیسی حاصل از جریان

 

در تصویر زیر سیمی را مشاهده می‌كنید كه در بالای قطب نمایی قرار گرفته است. با وصل كردن كلید و برقراری جریان در سیم چه اتفاقی روی می‌دهد؟

 

میدان مغناطیسی حاصل از جریان
 
در طی قرن هجدهم بسیاری از فلاسفه طبیعی در پی كشف رابطه بین الكتریسیته و مغناطیس بودند. البته معلوم شد كه بار الكتریكی ساكن و آهن‌ربا هیچ انرژی بر یكدیگر ندارند.
 
تا اینكه، هانس كریستال اورستد متوجّه پدیده جالبی شد. اورستد به طور اتفاقی كشف كرد كه سیم حامل جریان می‌تواند بر روی راستای عقربه قطب نما كه در نزدیكی سیم قرار دارد اثر بگذارد.
میدان مغناطیسی حاصل از جریان

 

  ظاهراً سیم حامل جریان می‌تواند میدان مغناطیسی تولید كند.  

 

میدان مغناطیسی حاصل از جریان

میدان مغناطیسی حاصل از جریان

میدان مغناطیسی حاصل از جریان


در این حالت عقربه قطب نما در جهت برآیند میدان حاصل از سیم حامل جریان و میدان حاصل از زمین قرار می‌گیرد.

 كشف اورستد (كه نشان داد سیم حامل جریان می‌تواند میدان مغناطیسی تولید كند) سرآغاز پیدایش دانش جدیدی به نام الكترومغناطیس شد.

 


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش

سيملوله

کورانی بازدید : 147 شنبه 5 فروردين 1391 نظرات ()

سیملوله


سیملوله

  


به یك كلاف بلند سیمی كه به شكل مارپیچ ساخته شده باشد سیملوله می‌گویند.

به نظر شما اگر جریانی از سیملوله بگذرد شكل خطوط میدان در اطراف آن چگونه خواهد بود؟

به فیلم زیر توجه كنید.

برای مشاهده فیلم اینجا را کلیک کنید. 

 

   در مدل‌سازی زیر سیملوله‌ای را می‌بینید كه با تقه زدن بر روی كلید، جریانی در آن برقرار می‌شود.

جریان را در سیملوله برقرار كنید. جهت میدان درون سیملوله به كدام سمت است؟

 

 

   اگر حلقه‌های سیملوله نزدیك به یكدیگر پیچیده شده باشند و طول سیملوله نسبت به قطر آن زیاد باشد آنگاه خطوط میدان مغناطیسی سیملوله همانند شكل زیر خواهد بود.

سیملوله

سیملوله

   

توجّه كنید كه میدان در نواحی داخل سیملوله و دور از دو سر آن تقریباً یكنواخت است و به موازات محور امتداد دارد.

 جهت میدان مغناطیسی در داخل سیملوله همانند سیم حلقه به‌كمك قاعده دست راست به‌دست می‌آید.

 

سیملوله

سیملوله

  

 

اندازه میدان مغناطیسی در داخل سیملوله بلند برابر است با:

سیملوله

 

    در این رابطه برابر n  تعداد حلقه‌ها در واحد طول سیملوله و I جریان آن است. به عنوان مثال اگر سیملوله به طول 0.5m و متشكل از 100 دور سیم باشد آنگاه تعداد حلقه‌ها در واحد طول لوله برابر است با:
 

سیملوله

  

میدان مغناطیسی در خارج سیملوله ثابت نبوده و بسیار ضعیف‌تر از میدان داخل آن است.

 در واقع اگر طول سیملوله در مقایسه با قطر آن خیلی بزرگتر باشد آنگاه شدّت میدان مغناطیسی در خارج سیملوله تقریباً صفر است.

   

 

 

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش

الكتريسيته چيست؟

کورانی بازدید : 144 شنبه 5 فروردين 1391 نظرات ()

الکتریسیته چیست؟

الکتریسیته چیست؟

الكتریسیته در همه جای زندگی ما دیده می شود، الكتریسیته خانه ها را روشن می كند ، غذای ما را می پزد ، نیروی لازم برای كامپیوتر ، تلویزیون و دیگر وسایل الكترونیكی را تامین می كند. الكتریسیته ی باتری ها ، چراغ قوه را در تاریكی روشن می كند و ماشین ما را به حركت در می آورد.

می توانید كاری كنید تا بفهمید الكتریسیته تا چه اندازه مهم است. به سمت مدرسه یا خانه خود بروید و وسایل و ماشین های مختلفی كه از الكتریسیته استفاده می كنند را بنویسید . از تعداد زیاد چیزهایی كه ما هر روزه استفاده می كنیم و به الكتریسیته وابسته است متعجب خواهید شد.

 

اما الكتریسیته چیست ؟ از كجا آمده است؟ چطور كار می كند؟

 

قبل از این كه همه این ها را بفیمهیم ، باید كمی درباره اتم ها و ساختار آن ها بدانیم.

همه مواد از اتم ها و اتم ها از ذرات كوچك تری  ساخته شده اند. سه ذره اصلی كه اتم ها را می سازد پروتون ، الكترون و نوترون است.

الكترون ها به دور مركز یا هسته اتم می چرخند همان طور كه ماه به دور زمین می گردد. هسته از نوترون و پروتون تشكیل شده است.

الكترون ها شامل یك بار منفی و پروتون ها یك بار مثبت هستند ، نوترون ها خنثی هستند آن ها نه بار مثبت دارند نه بار منفی.

 

انواع مختلفی از اتم ها وجود دارد، هر یك از این انواع، یك عنصر است، اتم تنها قسمت سازنده عنصر است. 118 نوع عنصر شناخته شده وجود دارد، بعضی عناصر مانند اكسیژنی كه ما با آن نفس می كشیم برای حیات ضروری است.

 

الکتریسیته چیست؟

در هر اتم تعداد مشخصی الكترون ،پروتون و نوترون وجود دارد، اما معمولاً جدا از این كه یك اتم چند ذره دارد، تعداد الكترون ها باید با تعداد پروتون ها برابر باشد. اگر تعداد الكترون ها و پروتون ها یكی باشد، اتم در تعادل و بسیار پایدارد است.

بنابراین، اگر یك اتم 6 پروتون داشته باشد، باید 6 الكترون نیز داشته باشد، عنصری با 6 پروتون و 6 الكترون، كربن نامیده می شود، كربن در خورشید، ستاره ها، ستاره های دنباله دار، اتمسفر بیشتر سیاره ها و مواد غذایی كه می خوریم به مقدار زیادی وجود دارد، ذغال سنگ و الماس نیز از كربن ساخته شده است.

بعضی از اتم ها الكترون های خودشان را از دست داده اند. یك اتم كه الكترون خود را از دست داده باشد، تعداد پروتون هایش بیشتر از الكترون ها و دارای بار مثبت است. یك اتم كه الكترون بدست آورد ذرات منفی بیشتر و بار منفی دارد. یك اتم باردار یون نامیده می شود.

 

می توان الكترون ها را وادار كرد تا از یك اتم به اتم دیگر حركت كنند. وقتی الكترون ها بین اتم ها حركت می كنند، جریان الكتریسیته تشكیل می شود .

این زنجیره مانند خاموش كردن آتش بوسیله سطل در زمان های قدیم است. اما در این جا به جای منتقل كردن سطل از یك طرف به طرف دیگر ، هر شخص یك سطل دارد و فقط آب منتقل می شود (به این معنی كه سطل خالی را به عنوان یون و سطل پر را به عنوان اتم خنثی و آب را به عنوان الكترون در نظر بگیریم. در رسانای فلزی یون ها منتقل نمی شوند بلكه الكترون ها منتقل می شوند) این كار خیلی به عبور جریان الكتریسیته شبیه است. در واقع بار از یك اتم به اتم دیگر منتقل می شود.

چون همه اتم ها دوست دارند در تعادل باشند. اتمی كه نامتعادل شده است به دنبال الكترون آزادی می گردد تا جای خالی الكترون از دست رفته را پر كند. ما می گوییم كه این اتم نامتعادل یك بار مثبت دارد چون تعداد زیادی پروتون دارد.

 

اما بار مثبت و منفی به الكتریسیته چه ربطی دارد؟

 

الکتریسیته چیست؟

دانشمندان و مهندسان چندین راه برای تولید زیاد اتم مثبت و الكترون آزاد پیدا كرده اند. از آن جایی که اتم های مثبت دوست دارند تعادل داشته باشند، الكترون ها را به شدت جذب می كنند. الكترون ها نیز دوست دارند جزئی از یك اتم متعادل باشند، بنابراین آن ها نیز اتم های مثبت را جذب می كنند تا به تعادل برسند.

بنابر این هر چه اتم های مثبت یا الكترون های منفی بیشتری داشته باشید، جاذبه بین آن ها بیشتر است. چون بارهای مثبت و منفی، هم دیگر را جذب می كنند می توانیم كل جاذبه را "بار" بنامیم.

وقتی الكترون ها در بین اتم های ماده حركت می كنند، یك جریان الكتریسیته تشكیل می شود. این چیزی است كه در یك سیم اتفاق می افتد. الكترون ها از یك اتم به اتم دیگر منتقل شده و یك جریان الكتریكی از یك سر به سر دیگر بوجود می آید.    

 

الكتریسیته در بعضی مواد بهتر از مواد دیگر منتقل می شوند. مقاومت یك ماده  نشان می دهد كه چقدر رسانای خوب جریان الكتریسیته است، هر چه مقاومت كمتر، رسانا بهتر. بعضی از مواد به شدت الكترون خود را نگه می دارند و الكترون ها در بین آن ها به سختی حركت می كنند این مواد را عایق می نامیم. پلاستیك، لاستیك، لباس، شیشه و هوای خشك عایق های بسیار خوبی هستند و مقاومت بسیار بالا یی دارند.

مواد دیگری وجود دارند كه الكترون های ضعیفی دارند، الكترون ها در بین آن ها به راحتی حركت می كنند. این گونه مواد را رسانا گویند، اكثر فلزات مانند مس، آلومینیوم، یا استیل رساناهای خوبی هستند.

 

وقتی الكترون ها در بین اتم های ماده حركت می كنند، یك جریان الكتریسیته تشكیل می شود.

 

کلمه الکتریسیته از کجا آمده است ؟

الکترون(Electrons)، الکتریسیته(electricity)، الکترونیک (electronic) و کلمات دیگری که با electr شروع می شوند از کلمه یونانی elecktor به معنی خورشید درخشان گرفته شده است. در یونان electron کلمه ای است که برای کهربا استفاده می شود.

 

کهربا سنگ قهوه ای طلایی بسیار زیبایی است که در نور خورشید برق نارنجی و زرد دارد. کهربا در واقع شیره فسیل شده درخت است. میلیون ها سال پیش حشرات در بین شیره درختان گیر افتادند. حشرات کوچکی که دایناسورها را نیش زده بودند در بدنشان خون با DNA دایناسورها است که حالا در کهربا فسیل شده است.

یونانی های قدیم کشف کردند که کهربا وقتی به خز یا اشیا دیگر مالیده می شود رفتار عجیبی از خود نشان می دهد. مانند جذب پر. آن ها نمی دانستند که چه چیزی باعث این پدیده می شود. اما آن ها یکی از مثال های الکتریسیته ساکن را کشف کردند.

کلمه لاتین الکتریک electricus به معنی تولید از کهربا بوسیله اصطکاک است.

بنابراین ما کلمه انگلیسی الکتریسیته electricity را از کلمات یونانی و لاتین که در مورد کهربا بود گرفته ایم.


منبع : سايت تبيان

اطلاعات کلی درباره مهندسی برق

کورانی بازدید : 167 شنبه 6 اسفند 1390 نظرات ()

در این قسمت ، اطلاعات خوبی درباره رشته مهندسی برق قرار گرفته از جمله :توانایی های مورد نیاز،وضعیت ادامه تحصیل ،ظرفیت پذیرش در دانشگاهها و ...

بازدید از این مطلب رو بهتون پیشنهاد می کنم



تبلیغات
Rozblog.com رز بلاگ - متفاوت ترين سرويس سایت ساز
درباره ما
Profile Pic
سلام؛ هدف از ایجاد این وبلاگ ارائه مطالب علمی و آموزشی در زمینه مهندسی برق و بویژه گرایش قدرت است. (با نظرات خودتون به بهتر شدن وبلاگ کمک کنید)
اطلاعات کاربری
نام کاربری :
رمز عبور :
  • فراموشی رمز عبور؟
  • نظرسنجی
    آیا از محتویات وبلاگ رضایت دارید؟


    آمار سایت
  • کل مطالب : 72
  • کل نظرات : 6
  • افراد آنلاین : 1
  • تعداد اعضا : 8
  • آی پی امروز : 2
  • آی پی دیروز : 8
  • بازدید امروز : 10
  • باردید دیروز : 11
  • گوگل امروز : 0
  • گوگل دیروز : 0
  • بازدید هفته : 28
  • بازدید ماه : 99
  • بازدید سال : 2,431
  • بازدید کلی : 25,565
  • کدهای اختصاصی
    دریافت کد فال حافظ
    فیزیک