معرفی رشته کاردانی فنی برق (الکترونيک)

الکترونيک به دانش و فن آوري عبور ذرات باردار در يک بار و خلاء مي باشد. به بيان ديگر در اين دانش به مطالعه حرکت بارهاي الکتريکي و کنترل حرکت آنها براي ايجاد اثرات مطلوب مورد نظر مي باشد.

 

دانش الکترونيک امروزه بوجود آورنده سيستمها و ابزارهاي پيچيده اي است که در بسياري از محصولات روزمره زندگي و شاخه هاي مهندسي و پزشکي مورد استفاده قرار مي گيرد.

 

با توجه به آنچه که گفته شد کارداني فني الکترونيک يکي از رشته هاي آموزش عالي در نظام دانشگاهي است، که هدف عمومي آن تربيت کاردانها فني الکترونيک است که داراي دانشهاي لازم در زمينه الکترونيک صنعتي، وسايل اندازه گيري و وسايل صوتي و تصويري که دقيقاً مربوط به وسايل همان بخش از صنعت طراحي گرديده ، مي باشد.

 

از آنجا که تکنولوژي مربوط به صنعت الکترونيک به صورت گسترده در همه جا و از جمله در کشور ما شالوده اي براي پيشرفت در صنعت برق محسوب مي شود، دوره يادشده براي تربيت افراد کارآمد در جنبه هاي عملي در زمينه رفع نيازهاي صناعي است که به نوعي با الکترونيک در ارتباط هستند.

 

رشته الکترونيک يکي از رشته هاي مهم در مورد امور ارتباطات در دنيا داراي حائز اهميت مي باشد. در ايران اين رشته در مورد ارتباطات با دنيا اهميت زياد دارد، به طور کلي دانشجوياني در اين رشته پذيرفته مي شوند و داراي موفقيت مي شوند که داراي هوش بالايي باشند و علاقه به ابلاغ و نوع آوري باشند و بتوانند خودشان را با تکنولوژي در دنيا هماهنگ بکنند.

 

يکي ديگر از تعاريفي که مي توان از رشته الکترونيک کرد، اينست که زير مجموعه اي ار رشته فيزيک مي باشد، که درباره حرک الکترونها در مدارهاي الکتريکي است، بحث مي کند. دانشجوياني در اين رشته فوق مي شوند که در دو درس رياضي و فيزيک بسيار قوي باشند و داراي پشتوانه اجتماعي و خانوادگي باشند.

 

دوره کارداني و تکنسين در کشور ما از جايگاه خوبي برخوردار نيست و مي توان گفت نقش تکنسين رابطه بين مهندس و کارگر ماهر است، و در هرم نيروي انساني تکنسين در کشورهاي پيشرفته و در جوامع توسعه نقش اساسي دارند.

 

متأسفانه در کشور ما به لحاظ اهميت ندادن به اين بخش استفاده بهينه از اين تکنسين نشده است، و به خاطر همين جوانهاي ما بيشتر به سراغ مهندسي مي روند تا تکنسين و همين باعث شده تا رشته هاي فني ما از آن جايگاه خودشان برخوردار نباشند .

 

دانشجويان اين رشته دروسي را در غالب 75 واحد درسي شامل يازده واحد دروس عمومي و 15 واحد دروس پايه و 29 واحد دروس اصلي و 15 واحد دروس اختصاصي و 7 واحد دروس اختياري مي گذرانند.

 

 

از ميان دروس ياد شده از معتمدين به شرح زير است:

1- رياضي عمومي که در مورد بردارها و اعداد مختلط و ماتريس ها و توابع – حدود پيوستگي و مشتق و انتگرال به بحث مي پردازد.

2- فيزيک عمومي که به زمينه هايي همچون، فيزيک و ديناميک مي پردازد.

3- کارگاه فيزيک که درس عملي است و دانشجويان با وسايل اندازه گيري آشنا مي شوند.

4- آزمايشگاه مقدماتي برق که دانشجويان با قطعات مدارها همچون خازن ، مقاومت و برخي مدارهاي ساده آشنا مي شوند.

5- الکترونيک و آزمايشگاه الکترونيک که به صورت نظري و عملي ساختمان قطعات الکترونيکي را مورد ارزيابي قرار مي دهد.

6- مدار 2 و 1 که دانشجويان را با انوع مدارها و اصول اوليه برق به صورت نظري و  عملي آشنا مي سازد.

7- برنامه ريزي کامپيوتر که دانشجويان را با يکي از برنامه هاي کامپيوتر آشنا مي کند.

8- الکترونيک صنعتي که دانشجويان با طرز کار مدارهاي کنترل فرمان دهنده اي که در کارخانه ها و مراکز صنعتي و مورد استفاده قرار مي گيرد آشنا مي کند.

9- دوره هاي کارداني فني در سال 1363 وزارت فرهنگ آموزش عالي اين مجوز را به آموزش و پرورش دادند و آموزش و پرورش با تشکيل واحدهايي بنام دفتر امور مدارس عالي فني حرفه اي و آموزشکده هاي فني حرفه اي زير پوشش خودش به تربيت نيروهاي تکنسين پرداخت.

 

 

دانش آموختگان رشته برق الکترونيک با کسب دانش و مهارتهاي لازم در زمينه هاي ذيل قادر به فعاليت خواهند بود:

1- در زمينه انتقال نظرات و روشهاي مورد تأييد مهندسان  به کارگران

2- تهيه و تفسير نقشه هاي مورد تأييد مهندسان و پياده کردن آنها بوسيله کارگران فني

3- اين افراد مي توانند به تعمير قطعات الکتريکي همچون تلويزيون و قطعات مشابه بپردازند.

4- در برخي بخشها مي توان از اين افراد به عنوان سرپرست بخش از آنها استفاده کرد.

5- از اين افراد مي توان در تدريس بعضي دروس در سطح پائين استفاده کرد.

 

منبع:

http://www.parsidoc.com/

معرفی گرایش برق قدرت

گرایش قدرت
هدف اصلی مهندسین این گرایش، تولیدبرق در نیروگاهها، انتقال برق از طریق خطوط انتقال و توزیع آن در شبكه های شهری و در نهایت توزیع آن برای مصارف خانگی و كارخانجات است. بنابراین یك مهندس قدرت بایدبه روشهای مختلف تولید برق، خطوط انتقال نیرو و سیستم های توزیع آشنا باشد.گرایش قدرت به آموزش و پژوهش در زمینه طراحی و ساخت سیستم های مورد استفاده در تولید، توزیع، مصرف و حفاظت ازبرق می پردازد.به عبارت دیگر دانشجویان این رشته در شاخه تولید با انواع نیروگاههای آبی، گازی،سیكل تركیبی و ... آشنا می شوند. و در بخش انتقال و توزیع، روشهای مختلف انتقال برق اعم از كابلهای هوایی و زیرزمینی را مطالعه می كنند و در شاخه حفاظت نیز انواع وسایل و تجهیزات حفاظتی كه در مراحل مختلف تولید، توزیع، انتقال و مصرف انرژی،انسانها و تاسیسات را در برابر حوادث مختلف محافظت می كنند، مورد بررسی قرار میدهند كه از آن میان می توان به انواع رله ها، فیوزها، كلیدها و در نهایت سیستم های كنترل اشاره كرد.

یكی دیگر از شاخه های قدرت نیز ماشین های الكتریكی است كه شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهای الكتریكی می شود كه این شاخه از زمینه های مهم صنعتی و پژوهشی گرایش قدرت است.

 

از درسهای پایه و اصلی موثر در مهندسی قدرت می توان به دروس مدار،الكترومغناطیس، الكترونیك، ماشین و بررسی اشاره كرد.
بعضی از درسهای تخصصی این گرایش عبارتند از :

ماشینهای الكتریكی 3: این درس از جمله درسهایی است كه دیدی صنعتی به دانشجو می دهد. مبحث این درس را می توان به دو فصل مهم ترانفسورمرهای سه فاز و ماشینهای سنكرون تقسیم بندی نمود.

ترانسفورهای سه فاز و ماشینهای سنكرون: وسایلی الكتریكی هستند كه بیشتر جنبه صنعتی دارند و كاربردهای بسیار زیاد ترانسهای سه فازدر انتقال و توزیع انرژی الكتریكی، تبدیل ولتاژ در ابتدای همه كارخانه ها وكارگاههای بزرگ صنعتی و ... بر هیچ كس پوشیده نیست. در این درس در مورد انواع آرایشهای این ترانسها، كلیه گروههای موجود و كاربرد هر نوع، بحث جامعی می شود.

ماشینهای مخصوص : به تعبیری می توان این درس را نقطه عطف درسهای تخصصی این گرایش دانست. زیرا این درس به بررسی در مورد ماشینهای ویژه می پردازد كه این ماشینها در وسایل خانگی كاربرد فراوان دارند.

الكترونیك قدرت: الكترونیك قدرت در عمل بین الكترونیك و قدرت، آشتی برقرار كرده است. به طور مثال می توان با فرمان یك ریزپردازنده كه حدود 5 ولت و 200 میلی آمپر است یك كارخانه را راه اندازی كنیم. درزمینه الكترونیك قدرت المانهایی نظیر تریستور، ترانزیستور و ... كاربردهای فوقالعاده زیادی دارند. از مزایای این قطعات تحمل توانهای بالا می باشد

.بررسی سیستمهای قدرت 2 : این درس بیشتر در موردانتقال انرژی و مشكلات موجود در این راه صحبت می كند. از جمله مطالب ارائه شده دراین درس می توان به پخش بار اقتصادی در شبكه های قدرت، اتصال كوتاههای متقارن ونامتقارن روی شبكه قدرت و پایداری سیستمهای قدرت اشاره نمود.

 

تولید و نیروگاه: این درس یكی از درسهای بسیار جذاب این گرایش است، زیرا برخلاف دیگر درسها، زیاد به مسائل نظری، نمی پردازد و جنبه بسیار عملی دارد. آشنایی با انواع نیروگاهها (آبی، اتمی، بادی، بخار، ...) و همچنین بحث كلی در مورد این نیروگاهها و روشهای كاری آنها از مباحث این درس است

.رله و حفاظت : یك شبكه قدرت را باید در مقابل خطرات احتمالی (اتصال كوتاهها) محافظت كرد. از وسائلی كه در این مورد استفاده می شود میتوان به رله ها اشاره كرد كه بسته به نوع رله به محض ایجاد یك حالت خطا و یا خرابی در شبكه وارد عمل شده، قسمتی از شبكه را جدا كرد.

عایق و فشار قوی : با توجه به تفاوتهای ولتاژهای فشارقوی با ولتاژهای فشار ضعیف، به طور حتم تولید، اندازه گیری و بهره برداری از این ولتاژها تفاوتهای عمده ای با ولتاژهای فشار ضعیف دارد و برای عایق بندی شبكه فشارقوی باید از عایقهای مخصوصی استفاده كرد. فصل نخست این درس به بررسی این مقوله می پردازد.در بخش دوم این درس انواع تخلیله الكتریكی، مراحل مختلف آن در عایقها و اثرات مختلف شكست بر عایق مورد بررسی قرار می گیرد.

ترمودینامیك : شاید اولین سوالی كه در مرحله اول به ذهن برسد ارتباط این درس با درسهای برق باشد. كاربرد اصلی مطالب این درس مبحث تولیدنیروگاه است. زیرا هنگام آشنایی با انواع نیروگاهها (نیروگاه بخار، گازی، اتمی و (… باید اطلاعاتی در مورد سیكل كاری آنها داشته باشیم، پس داشتن اطلاعاتی در مورد ترمودینامیك ضروری است.

اصول میكروكامپیوتر : این درس را به جرات می توا ن از جذابترین و پركاربردترین درسهای برق دانست زیرا در دنیای امروز كه تمامی وسایل مكانیكی آنالوگ جای خود را به وسایل دیجیتالی می دهند، داشتن اطلاعات كافی در موردنحوه كار پروسسورها از اولین نیازهای یك مهندس برق می باشد. با تركیب مطالب این درس با هر كدام از درسهای دیگر می توان طرحهای بسیار جالب و پركاربردی را طرح ریزی كرد.

چند مثال از مقاومت معادل2

مثال: مقاومت معادل بينB,A چند اهم است؟

پاسخ:

پرسش: اگر مقاومتباشد، جدول زير را كامل كنيد. (mرديف مقاومت كه در هر رديفnمقاومت وجود دارد.)

تعداد ردیف	تعداد مقاومت در هر ردیف	مقاومت معادل
		......
		......
		......

نكته: اگر در مداري يكي از مقاومت‌هاnو دیگری nk باشدواین دو مقاومت رابه صورت موازی به یکدیگر متصل کرده باشیم، براي پيدا كردن مقاومت معادل از فرمولاستفاده مي‌نماييم.

بطور مثال از اين روش در حل ساده بعضي از مقاومت‌ها استفاده مي‌نماييم.

در جدول زير تعدادي از مقاومت‌هاي بسيار پر كاربرد آمده است.

براي سادگي، در بسياري از موارد كه مقاومت‌ها داراي اعداد مناسب هستند، مي‌توانيم چند مقاومت را كه به صورت موازي بسته شده‌اند دو تا دو تا ساده كرده و جواب نهايي را به آساني محاسبه نماييم.

مثال: مقاومت معادل بينB,Aچند اهم مي‌باشد؟ پاسخ:                                    شاخه بالا

مثال: مقاومت معادل بين دو نقطهB,A چند اهم است؟ پاسخ:

مثال: در صورتي كه مقاومت معادل بين دو نقطهA,B، 10 اهم باشد، مقاومتxچند اهم است؟

مثال: مقاومت‌كل سيمي 80 اهم است. آن را به صورت مربع درآورده و بين دو نقطهA,Bمي‌بنديم، در كداميك از شكلهاي زير مقاومت معادل بينA,Bبيشترين مقدار را دارد؟ مقاومت هر چهار حالت را تعيين كنيد.

پاسخ:

مثال: مقاومت‌كل سيمي 80 اهم است. آن را به صورت مربع درآورده و بين دو نقطهA,Bمي‌بنديم، در كداميك از شكلهاي زير مقاومت معادل بينA,Bبيشترين مقدار را دارد؟ مقاومت هر چهار حالت را تعيين كنيد.

چون مقاومت كل 80 اهم است. مقاومت هر ضلع مربع، كه اضلاع آن با هم برابرند، 20 اهم مي‌باشد.

مثال: سيمي به طول 60 سانتي‌متر را كه مقاومت آن 20 اهم است.مطابق شكل‌هاي زير به شكل مربع درمي‌آوريم.مقاومت معادل را در هر حالت بينB,A بدست آوريد.

پاسخ:

مقاومت هر تكه سيم كه ضلع مربع را تشكيل مي‌دهد،5اهم است، بنابراين:

مثال: در شكل مقابل، مقاومت معادل بين دو نقطهB,A را بدست آوريد. مقاومت هر سانتي‌متر از سيم را 2 اهم فرض نماييد.

پاسخ:

نكته: در حالتي كه سه مقاومتR3,R2,R1به صورت موازي با يكديگر قرار گرفته باشند، مقاومت معادل را مي‌توانيم از رابطه زير بدست آوريم.

مثال: در شكل روبرو  اگر مقاومت الكتريكي بين دو نقطهA,Bو در حالتي كه كليد باز است، 60 اهم باشد، پس از بستن كليد مقاومت معادل بين به چند اهم مي‌رسد؟

پاسخ:                   در حالتي كه كليد باز است.              در حالتي كه كليد بسته مي‌شود.

                                                                       

مثال: مقاومت معادل بين دو نقطهA,Bچند اهم است؟ پاسخ:

 

چند مثال از مقاومت معادل

تقسيم جريان بين دو شاخه موازي
	اگر جريان I به نقطه‌اي مانند A برسد، جرياناز مقاومتو جرياناز مقاومت عبور خواهد كرد.
جريان عبوري از مقاومت  و جريان عبوري از مقاومت
مثال: در شكل زير در صورتي كه جريان عبوري از مقاومت 3اهمي 0/2 آمپر باشد، جريان عبوري از مقاومت 16 اهمي چند آمپر است؟

پاسخ:                                               مقاومت شاخه بالا      و       مقاومت شاخه پایین

مثال: در صورتي كه جريان عبوري از مقاومت 8اهمي برابر 0/4 آمپر باشد، اختلاف پتانسيل بين دو نقطهA,Bچند ولت است؟

پاسخ: آمپر
اتصال كوتاه و نقطه يابي در مدارها

زماني كه به دنبال پيدا كردن مقاومت معادل بين دونقطهB,Aهستيم، دانستن نكات زير، حل مسائل را بسيار ساده مي‌نمايد.

اتصال كوتاه: اگر دو سر مقاومتRبا سيم بدون مقاومتي به هم متصل شوند. آن مقاومت اتصال كوتاه مي‌شود و در حساب كردن مقاومت معادل نبايد آن را در نظر گرفت.

در شكل روبرو با بستن كليد، مقاومتR1از مدار حذف مي‌شود.

روش نقطه‌يابي در پيدا كردن مقاومت‌هاي معادل: تمام نقاط يك سيم بدون مقاومت مانند يك نقطه عمل مي‌كنند، چون پتانسيل روي سيم بدون مقاومت افت نمي‌كند.

بنابراين چون نقاط مختلف سيم بدون مقاومت، داراي پتانسيل يكساني مي‌باشد، بنابراين تمام نقاط آن را مي‌توان مانند يك نقطه در نظر گرفت و سيم‌هاي بدون مقاومت را مي‌توان از مدار حذف كرد.

در نتيجه با استفاده از نقطه‌يابي، مي‌توان سري يا موازي بودن مقاومت‌هاي موجود در مدار را به سادگي تشخيص داد. به عنوان نمونه در مدار شكل روبرو دقت كنيد.

دو نقطهE,Bمانند يك نقطه است و مقاومت‌هايR1,R2اتصال كوتاه شده‌اند. بنابراين حذف مي‌شوند.

مثال: مقاومت معادل بين نقاطA,Bرا پيدا كنيد.

پاسخ:E,A يك نقطه است و سه نقطهB,C,D نيز مانند يك نقطه مي‌باشند. در نتيجه مقاومت‌هايR2,R3اتصال كوتاه مي‌شوند و دو مقاومت R1 وR2به صورت موازي در مي‌آيند.
مدارهاي شامل شاخه‌هاي بي‌نهايت

در صورتي كه مداري نردباني و بي‌نهايت داده شده باشد،.بايد به دنبال پيدا كردن دو نقطه باشيم كه مدار از ديد آن دو نقطه نيز همان مدار كل را به ما بدهد. به مثال حل شده زير توجه كنيد:

در بعضي از موارد، قسمتي از مدار شبيه كل مدار مي‌باشد.در اين حالت مي‌توان فرض كرد كه مقاومت معادل كل مداراست. آن قسمت را نيز مي‌توان با توجه به بي‌نهايت بودن تعداد مقاومت‌ها،قرار داد و معادله‌اي برايپيدا كرده كه با با حل آن، مقاومت معادل كل مدار بدست مي‌آيد. در پيدا كردن مقاومت معادل بعضي از مدارها، از خاصيت تقارن استفاده مي‌كنيم.

مثال: مقاومت معادل بينB,Aرا بر حسبRدست آوريد.

پاسخ: اگر فرض كنيم مقاومت معادل كل برابرباشد، مقاومت معادل نيز بايدشود، چون شاخه نامتناهي است.

چون مقاومتازبزرگتر است بنابراينجواب صحيح مي‌باشد.

پل وتستون

در هر يك از حالت‌هاي زير در صورتي كهباشد، اختلاف پتانسيل دو سر مقاومتصفر مي‌شود. در اين حالت جرياني از مقاومتنمي‌گذرد. در نتيجه در محاسبه مقاومت معادلرا در نظر نمي‌گيريم. اگر شرط بالا برقرار باشد و به جاي مقاومگالوانومتر قرار دهيم، گالوانومتر عبور جرياني را نشان نمي‌دهد.

به رابطه‌اي كه برقرار شده است. رابطه پل وتستون  گفته مي‌شود. مدار پل وتستون را معمولاً به چهار شكل معمولي رسم مي‌نمايند كه در جدول زير آنها را رسم كرده‌ايم.

زماني مي‌توان مقاومتR₅را با برقرار بودن شرط وتستون حذف كرد كه به دو سر مقاومتR₅مولدي متصل نشده باشد. در حالت‌هاي بالا، مقاومت معادل را مي‌توان به كمك  دو مدار ساده صفحه بعد تعيين نمود.

الف)

مقاومت معادل به دست آمده در دو حالت (الف) و (ب) با يكديگر برابر هستند.

در حل مسائل براي بدست آوردن مقاومت معادل، مي‌توان نقاط هم‌ پتانسيل را روي هم گذاشت.

مثال: در شكلهاي روبرو  مقاومت معادل بين دو نقطهA,Bرا بيابيد.

پاسخ: پل وتستون مي‌شود.

مثال: در مدار شكل مقابل،  مقاومت معادل بين دو نقطهA,Bبرابر4اهم است. مقاومتxچند اهم است؟

پاسخ:

مثال: مقاومت معادل بين دو نقطهA,Bرا با توجه به اعداد داده شده بيابيد.

	پاسخ:اين مسأله را نيز با نقطه‌يابي مي‌توان حل كرد. سه نقطه مهمA,B,Dرا در مدار داريم.
آمپرمتر

آمپرمتر، وسيله‌اي براي اندازه‌گيري جريان گذرنده از شاخه‌اي است كه آمپرمتر در آن قرار گرفته است. آمپرمتر را به طور سري با عنصري كه مي‌خواهند جريان گذرنده از آن را اندازه  بگيرند، قرار مي‌دهند.

مقاومت دروني آمپرسنج ايده‌آل، صفر است. بنابراين در صورتي كه آمپرسنج ايده‌آل را به اشتباه به موازات مقاومتي ببنديم، آن مقاومت اتصال كوتاه مي‌شود. آمپرسنج‌هاي غيرايده‌آل، داراي مقاومت دروني بسيار كمي هستند.

مثال: در شكل زير آمپرسنجوبه ترتيب چه اعدادي را نشان مي‌دهند؟

پاسخ:

مثال: در شكل زير در صورتي كه آمپرسنج به كار رفته در مدار ايده‌آل باشد مقاومت معادل بين دو نقطهA,Bچند اهم است. اختلاف پتانسيل دو سرA,Bدر صورتي كه آمپرسنج،  جريان 2 آمپر را نشان دهد، چند ولت مي‌باشد؟

پاسخ: با توجه به شكل ملاحظه مي‌شود كه غير از مقاومت 14و 16 اهمي، بقيه مقاومت‌ها اتصال كوتاه شده‌اند.

 

آنتن تلويزيون را دور بيندازيد

در سال 1948 مردمی كه در دره‌های دور دست در ايالت پنسيلوانيای امريكا زندگی می‌كردند، همانند بسياری از افراد ديگری كه در مناطق كوهستانی دوردست زندگی می‌كردند، نمی‌توانستند برنامه‌های تلويزيونی را دريافت و مشاهده كنند. طيف فركانس خاصی كه به انتقال امواج تلويزيون اختصاص داده شده بود موجب شده بود دريافت برنامه‌های تلويزيونی تنها برای افرادی ميسر شود كه درمسير مستقيم ديد آنتن فرستنده قرار دارند. برای حل اين مشكل آنتن‌هايی روی تپه‌ها نصب شدند و كابل‌هايی از آن آنتن‌ها به منازل كشيده شدند. اين سيستم كه از آنتن‌هايی با كابل‌های بسيار بلند متصل به آنها تشكيل می‌شد، مشكلات زيادی داشت، مثلا به علت طول زياد كابل‌ها، سيگنال در حال حركت در آنها مرتب ضعيف می‌شد و مجبور بودند در فواصل مناسب از تقويت كننده (Amplifire) استفاده كنند تا كيفيت تصوير بهتر شود، اما استفاده از اين تقويت كننده‌ها كه گاه تعدادشان در مسير خانه هر فرد به 30 تا 40 عدد می‌رسيد و معمولا با فواصل 300 متر نصب می‌شدند، محدوديت‌ها و مشكلاتی نيز در برداشت.


استفاده از اين سرويس ادامه يافت و بتدريج كمبودهای آن جبران شد در سال 1972 اولين كانال pay per view راه‌اندازی شد. كه مشتركان مجبور به پرداخت پول به ازای هر فيلم يا برنامه ورزشی بودند. در سال 1975 انتقال امواج به آسمان رفت. در اين سال با قرار دادن يك ماهواره در مدار، سيگنال تلويزيونی ابتدا به ماهواره و سپس از طريق آن به سيستم‌های كابلی منتقل می‌شد. اما همچنان مشكلات استفاده از كابل همانند وجود تقويت كننده و نويز كاربران را آزار می‌داد. در سال 1976 سيستم جديد كابلی پايه گذاری شد. در اين سيستم از فيبرنوری به جای كابل استفاده می‌شد.

البته فيبر در تمامی مسير جايگزين كابل نمی‌شد. بلكه از محل دريافت سيگنال‌های تلويزيونی تا همسايگی و نزديكی كابران فيبر جايگزين كابل می‌شد و ادامه مسير تا منازل را فيبر به عهده داشت. از آنجا كه فيبر همانند كابل، سيگنال را تضعيف نمی‌كند. لزوم وجود تقويت كننده به تعداد زياد از ميان رفت. به طوری كه تعداد تقويت كننده موجود ميان هربيننده تا مركز از 30 تا 40 عدد به حدود 6 عدد كاهش يافت. اين تعداد در سيستم‌هايی كه از سال 1988 به بعد ساخته شده‌اند. به يك يا دو تقويت كننده كاهش يافته است. كاهش شديد تعداد تقويت كننده‌ها باعث افزايش كيفيت و قابليت اطمينان سرويس كابلی شده است. به گونه‌ای كه تا اوايل دهه 90 نزديك به نيمی از منازل در امريكا به شبكه‌های كابلی متصل شدند.

با افزايش استفاده از شبكه‌های رايانه‌ای و تبادل اطلاعات، اين شبكه‌ها رشد و گسترش خوبی داشته است و در حال حاضر، تعداد زيادی از كاربران را به خود جلب كرده است. ارائه دهندگان خدمات شبكه‌های رايانه‌ای و اينترنتی سعی كرده‌اند بسياری از سرويس‌ها را روی اين شبكه‌ها ارائه كنند، اما تا به حال نتوانسته بودند تصاوير تلويزيونی با كيفيت مناسب و خوب را در اينترنت ارائه كنند و بسياری از ارائه دهندگان و در يافت كنندگان خدمات، هر دو شبكه را مورد استفاده قرار می‌دادند. شبكه كابلی برای دريافت تلويزيون و شبكه اينترنت برای دريافت اطلاعات. اما از خبرها چنين برمی‌آيد كه باز هم غول دنيای نرم‌افزار، مايكروسافت، اقدام به حال اين مشكل كرده است. در نمايشگاه ITU Telecom كه حدود 10 روز پيش در ژنو برگزار شد. بيل گيتس خبر از تولد نرم‌افزار جديدی در شركت مايكروسافت داد. اين نرم‌افزار كه MicrosoftTV Platform Maketing Manager نام دارد و تا پايان سال 2004 ارائه خواهد شد، امكان ارائه تصاوير تلويزيونی با كيفيت استاندارد را روی شبكه اينترنت فراهم خواهد آورد. مايكروسافت می‌گويد كه با كمك فناوری فشرده سازی تصاوير كه در Windows Media Player9 به كار گرفته شده است. می‌توان رو ی خط با پهنای باند 1 مگابايت بر ثانيه، تصاوير تلويزيونی را با كيفيت استاندارد منتقل كرد. در صورت علاقه به دريافت تصاوير با كيفيت بسيار بالا به خطوطی با سرعت 4 تا 5 مگابيت در ثانيه نياز خواهد بود.

مايكروسافت معتقد است با استفاده از اين روش تلويزيون اينترنتی به مراتب ارزانتر از تلويزيون‌های كابلی فعلی خواهد بود كه با استفاده از يك شبكع مجزا و فناوری فشرده سازی MPEG در حال كار هستند. از طرف ديگر، ارائه دهندگان خدمات و دريافت كنندگان آن، هردو از كار باشبكه مجزا خلاص می‌شوند و با يك شبكه تماس نيازهايشان را برآورده می‌كنند.

كارشناسان معتقدند در صورت رواج اين فناوری كاربران زيادی به استفاده از خطوط پر سرعت اينترنت مثلا DSL روی خواهند آورد و اين امر، باعث گسترش و تقويت شبكه‌های دسترسی به اينترنت خواهد شد.


www.ml.blogfa.com

كنتور

اساس كار كنتور چيست?
نحوه نصب كنتور تكفاز در مدار چگونه است ؟
انواع كنتور كدامند ؟
كنتور هاي پيشرفته چگونه كار مي كنند ؟
كنتور ها بر اساس نيروي الكترومغناطيس عمل مي كنند . مي دانيم كه اگر از يك سيم پيچ جريان برق بگذرد در اطراف آن

اساس كار كنتور چيست ؟
كنتور ها بر اساس نيروي الكترومغناطيس عمل مي كنند . مي دانيم كه اگر از يك سيم پيچ جريان برق بگذرد در اطراف آن يك ميدان مغناطيسس ايجاد مي شود كه شدت و جهت اين ميدان به جريان عبوري از سيم پيچ بستگي دارد. در كنتور هاي تكفاز دو دسته سيم پيچ وجود دارد كه يكي از آنها داراي تعداد دور كم و قطر بيشتر نسبت به ديگري است. سيم پيچ ضخيمتر با دور كمتر را سيم پيچ جريان و ديگري را سيم پيچ ولتاژ مي نامند.
نحوه نصب كنتور تكفاز در مدار چگونه است ؟
انواع آن كدامند ؟
كنتورهاي پيشرفته چگونه كار مي كنند ؟



نحوه نصب كنتور تكفاز در مدار چگونه است ؟
سيم فاز را به سر سيم پيچ جريان وصل نموده و از سر ديگر آن فاز را مي گيرند . و دو سر سيم پيچ ولتاژ را به فاز و نول وصل مي كنند . زماني كه مصرف كننده اي به كنتور وصل مي شود جريان از سيم فاز و نول مي گذرد . بعبارت ديگر جريان مصرف كننده از سيم پيچ جريان مي گذرد و در آن يك ميدان مغناطيسي ايجاد مي كند . سيم پيچ ولتاژ كه هميشه به برق وصل است و داراي يك ميدان مغناطيسي ثابت است كه مقدار آن هيچ ارتباطي به مصرف كننده متصل شده به كنتور ندارد . اين دو ميدان مغناطيسي بر هم اثر كرده و سبب ايجاد نيروي حركتي در صفحه آلومينيومي درون كنتور مي شود . سرعت حركت اين صفحه با جريان مصرف كننده رابطه مستقيم دارد . اين حركت توسط يك محور و چرخ دنده به يك شماره انداز يا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زياد مي شود . اين شماره ها بجز رقم اول ميزان كاركرد كنتور يا همان مصرف انرژي الكتريكي را بر حسب كيلو وات ساعت نشان ميدهند .البته درون كنتور قطعات ديگري هم نظير : آهنرباي سرعت گير و پيچهاي تنظيم و ... وجود دارند كه ما از توضيح آنها صرف نظر كرده ايم .

انواع كنتور كدامند ؟
براي مصارف خانگي دو نوع كنتور تكفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند كه در دسته بندي كنتورها به نوع اكتيو معروفند . اما در مصارف صنعتي مي توان به كنتورهاي راكتيو و كنتورهاي دو تعرفه اشاره كرد كه در جلسات قبل مختصري در باره آنها توضيح داده ايم .

كنتور هاي پيشرفته چگونه كار مي كنند ؟
در كشورهاي برخوردار از تكنولوژي ديگر كنتور نويسي به مفهوم رايج آن در ايران منسوخ شده است . در اين كشورها كه پول الكترونيكي بسيار رايج است از كنتورهاي هوشمند كه در بازه هاي زماني خاص ميزان مصرف را مشخص كرده و به ادارات برق گزارش مي دهند استفاده مي شود . اين كنتورها ميزان مصرف را از طريق همان خطوط برقي كه آنرا مي رسانند به توزيع كننده اطلاع مي دهند و شركتهاي فروشنده برق نيز بطور خودكار از حساب مصرف كننده برداشت مي كنند . در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهاي كتبي از طريق فرمان از راه خطوط برق بصورت خودكار كنتور برق مشترك را قطع مي كند و مشترك پس از پرداخت هزينه مي تواند از خدمات شركت فروشنده استفاده كند .

www.electronic-eng.blogfa.com

موتور الکتریکی

مقدمه
یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند

مقدمه
یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد.
اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند.

انواع موتورهای الکتریکی
موتورهای DC
یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال 1821م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند.
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم.

موتورهای میدان سیم پیچی شده
آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود.

موتورهای یونیورسال
یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.

مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند.

موتورهای AC
موتورهای AC تک فاز:
معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.

هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.

موتورهای AC سه فاز:
برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده می‌کنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.

سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.

موتورهای پله‌ای
نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.

موتورهای خطی
یک موتور خطی اساساً یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار در آمده تا بجای اینکه یک گشتاور (چرخش) گردشی تولید کند، یک نیروی خطی توسط ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی سیار در طولش ، بوجود آورد. موتورهای خطی اغلب موتورهای القایی یا پله‌ای هستند. می‌توانید یک موتور خطی را در یک قطار سریع السیر ماگلیو مشاهده کنید که در آن قطار روی زمین پرواز می‌کند.

http://iran2p.blogfa.com/

افت ولتاژ در شبکه

منظور از افت ولتاژ در شبکه ها چیست ؟
می دانیم که هرگاه در یک مدار از مقاومت جریان بگذرد در دو سر آن ولتاژی ایجاد می شود که مطابق قانون اهم از حاصل ضرب میزان جریان عبوری از مقاومت در مقدار مقاومت بدست می آید . در شبکه ها

منظور از افت ولتاژ در شبکه ها چیست ؟
می دانیم که هرگاه در یک مدار از مقاومت جریان بگذرد در دو سر آن ولتاژی ایجاد می شود که مطابق قانون اهم از حاصل ضرب میزان جریان عبوری از مقاومت در مقدار مقاومت بدست می آید . در شبکه ها علاوه بر مصرف کننده ها که به نوعی مقاومت بحساب می آیند مقاومتهای ناخواسته دیگری هم وجود دارند که سبب کاهش ولتاژ دو سر بار می شوند . مهمترین این مقاومتها همان مقاومتهای سیمهای حامل جریان است . مقاومت سیمها با سطح مقطع آنها نسبت معکوس و با طول آنها نسبت مستقیم دارد به عبارت دیگر با افزایش طول یا کاهش سطح مقطع یا هردو میزان مقاومت سیمها زیاد می شود که همین موضع افت ولتاژ را زیاد می کند .

درصورت افزایش افت ولتاژ چه تاثیری در کارکرد مدار و شبکه ایجاد می شود ؟

ولتاژی که به دو سر مصرف کننده می رسد همان ولتاژ خط است که افت ولتاژ از آن کم شده . هرچقدر افت ولتاژ بیشتر باشد ولتاژی که مصرف کننده می رسد کمتر خواهد بود . برخی دستگاهها در برابر کاهش ولتاژ کار زیاد حساس نیستند . مانند تلویزون یا سایر دستگاهها الکترونیکی . زیرا این دستگاهها در داخل مجهز به مدارات تثبیت کننده ولتاژ هستند که به آن رگولاتور می گویند . اما برخی دیگر به کاهش ولتاژ بسیار حساسند . مثلا موتور ها یه لامپها که نقطه کارشان تغییر می کند و همین امر در راندمان دستگاه تاثیر مستقیم می گذارد . بنابراین در طراحی شبکه باید افت ولتاژ مورد نظر قرار بگیرد .


آیا می توان افت ولتاژ را صفر کرد ؟

در مدارات صفر کردن افت ولتاژ در صورتی ممکن است که مقاومت سیمها را صفر کنیم که این موضوع از نظر عملی امکان پذیر نیست . اما می توان مقدار آن را تا حد مجاز کاهش داد .


منظور از حد مجاز افت ولتاژ چیست ؟

در طراحی دستگاهها مقداری تلورانس برای تغییر ولتاژ بصورت مجاز در نظر می گیرند به این معنی که اگر ولتاژ در این محدوده مجاز تغییر کند دستگاه دچار اختلال نشود . از همین موضوع می توان به منظور تعیین درصد مجاز افت ولتاژ کمک گرفت . در شبکه های بطور کلی مقدار مجاز را 5 درصد ولتاژ کل مدار در ابتدای خط در نظر می گیرند که از این مقدار نیم درصد مربوط به ادارات برق است که نباید بیشتر از این مقدار را افت داشته باشند . یک ونیم درصد در مصارف روشنایی و سه درصد برای مصارف موتوری در نظر می گیرند .

http://www.majidlearn.com

فيوز چيست ؟

فيوز چيست ؟
مقاومت الكتريكي و جريان در مدار

جريان الكتريكي در رساناي متصل به مدار بنابر قانون اهم از روي مقاومت رسانا و ولتاژ دو سر آن معين مي

فيوز چيست ؟
مقاومت الكتريكي و جريان در مدار

جريان الكتريكي در رساناي متصل به مدار بنابر قانون اهم از روي مقاومت رسانا و ولتاژ دو سر آن معين مي شود. براي يك ولتاژ معين ، هر چه مقاومت رساناي داده شده بيشتر باشد جريان كمتر است. مثلاً مقاومت لامپ هاي التهابي معمولي نسبتاًزياد است ( صدها اهم ). و از اين رو جرياني كه از آنها مي گذرد كم است (چند دهم آمپر) .

كوتاه شدگي مدار



اگر سيم ها را با اتصال فرعي به لامپ متصل كنيم. مدار فرعي با مقاومت بسيار كم بدست مي آيد. و جريان خيلي شديد مي شود. در اين مورد گفته مي شود كه مدار كوتاه بوجود آمده است. مدار كوتاه بطور عام هر اتصال كم مقاومتي در دو سر منبع جريان الكتريكي است. جريان هاي شديدي كه در مدار كوتاه ظاهر مي شود فوق العاده خطرناك هستند و به علت آنكه سيم ها شديداً گرم مي شوند براي منبع جريان بسيار زيان آورند.



محافظت سيم ها از كوتاه شدگي مدار



براي محافظت سيم ها از كوتاه شدگي مدار ، فيوز استفاده مي شود فيوز ها سيم هاي نازك مسي اند يا سيم هايي كه از فلزات زود گداخت مثل سرب ساخته شده اند. كه به طور سري به مدار حامل جريان متصل مي شوند. و طوري در نظرگرفته مي شوند كه اگر جريان از مقدار مشخص شده بيشتر شود ذوب مي شود. نمودار طرح وار زير طرز كار فيوز را شرح مي دهد وقتي كه سيم ها توسط تكه سيم مسي متصل شوند مدار كوتاه فيوز بطور سريع ذوب شده و مدار قطع مي شود.



ساختمان فيوز فشنگي با توپي پيچي



اين فيوز رايجترين نوع از فيوزهاست كه به كار برده مي شود. منشا اصلاح فيوزي به توپي چيني كه در سطح بيروني فيوز قراردارد، مربوط است، كه سيم با نقطه ذوب پايين در آن قراردارد. توپي مانند سرپيچ لامپ در سر پيچ پيچانده مي شود و پس در هر كوتاه شدن مدار تعويض مي شود.



معمولا ، يك فيوز يا دسته فيوزهايي به اتصال هاي تامين كننده جريان در يك ساختمان يا هر آپارتماني متصل مي شود. گاهي فيوزها را در جعبه مستقلي قرارمي دهند. فيوزپريزي در ساختمان جعبه فيوز وجود دارد كه بايد با عبور جريان 3تا 5A ذوب مي شود، فيوز آپارتمان با عبور جريان 15تا 20A ذوب مي شود. در حاليكه فيوز يك ساختمان براي جريانهاي خيلي شديدتر چند صد آمپر تنظيم مي شود.



ساختمان فيوز با توپي پيچي



1. توپي چيني



2. سيم با نقطه ذوب پائين



3. جاي فيوز

دیود چگونه کار می کند؟

دیود چگونه کار می کند؟

منحنی رفتار یک دیود در هنگام اعمال ولتاژ مثبت
اگر به یک پیوند PN ولتاژ با پلاریته موافق متصل کنیم جریان از این پیوند عبور کرده و اگر ولتاژ را معکوس کنیم

دیود چگونه کار می کند؟

منحنی رفتار یک دیود در هنگام اعمال ولتاژ مثبت
اگر به یک پیوند PN ولتاژ با پلاریته موافق متصل کنیم جریان از این پیوند عبور کرده و اگر ولتاژ را معکوس کنیم در مقابل عبور جریان از خود مقاومت نشان می دهد. باید اشاره کنیم که قصد نداریم تا به تفضیل وارد بحث فیزیک الکترونیک شویم و فقط سعی خواهیم کرد با بیان نتایج حاصل از این شاخه علمی ابتدا عملکرد دیود و سپس ترانزیستور را بررسی کنیم.
اگر به یک پیوند PN ولتاژ با پلاریته موافق متصل کنیم جریان از این پیوند عبور کرده و اگر ولتاژ را معکوس کنیم در مقابل عبور جریان از خود مقاومت نشان می دهد. باید اشاره کنیم که قصد نداریم تا به تفضیل وارد بحث فیزیک الکترونیک شویم و فقط سعی خواهیم کرد با بیان نتایج حاصل از این شاخه علمی ابتدا عملکرد دیود و سپس ترانزیستور را بررسی کنیم.


همانطور که می دانید دیود ها جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می دهند و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بالایی نشان می دهند. این خاصیت آنها باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی، به آن دریچه یا Valve هم اطلاق شود.

از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی عبور جریان را از خود ممکن می سازد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث میشود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه یا (forward voltage drop) نامیده می شود که چیزی حدود 0.6 تا 0.7 ولت می باشد. به شکل اول توجه کنید که چگونه برای ولتاژهای مثبت - منظور جهت درست می باشد - تا قبل از 0.7 ولت دیود از خود مقاومت نشان می دهد و سپس به یکباره مقاومت خود را از دست می دهد و جریان را از خود عبور می دهد.

نماد فنی و دو نمونه از انواع دیوید

اما هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می کنید (+ به کاتد و - به آند) جریانی از دیود عبور نمی کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی یا Leakage معروف است که در حدود چند µA یا حتی کمتر می باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدار های الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تاثیر در رفتار سایر المانهای مدار نمیگذارد. اما نکته مهم آنکه تمام دیود ها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژمعکوس بیش از آن شود دیوید می سوزد و جریان را در جهت معکوس هم عبور می دهد. به این ولتاژ آستانه شکست یا Breakdown گفته می شود.

در دسته بندی اصلی، دیودها را به سه قسمت اصلی تقسیم می کنند، دیودهای سیگنال (Signal) که برای آشکار سازی در رادیو بکار می روند و جریانی در حد میلی آمپر از خود عبور می دهند، دیودهای یکسوکننده (Rectifiers) که برای یکسوسازی جریانهای متناوب بکاربرده می شوند و توانایی عبور جریانهای زیاد را دارند و بالآخره دیود های زنر (Zener) که برای تثبیت ولتاژ از آنها استفاده می شود.