مدار الكتريكي

از به هم پیوستن المان های الکتریکی«مقاومت(Resistor)، خازن ، سلف ، لامپ ، و ...) یا المانهای الکترونیکی«دیود، ترانزیستور، IC ،و... ) یا ترکیبی از آن دو که حداقل یک مسیر بسته ایجاد کنند و جریان الکتریکی بتواند در این مسیر بسته جاری شود مدار بوجود می آید.

جريان الكتريكي

شارش بار در رسانا سبب انتقال انرژي در آن مي‌شود كه اين انرژي به انواع ديگر انرژي از قبيل انرژي دروني و انرژي مكانيكي تبديل مي‌شود.

    

علت اصلي رسانايي فلزات، وجود الكترونهاي آزاد در درون آنها مي‌باشد. در حالتي كه به دو سر رسانا اختلاف پتانسيلي اعمال نشده باشد، الكترونها با سرعت فوق‌العاده زيادي در درون رسانا در حال حركت هستند.

 ولي حركت الكترونها در درون رسانا يك حركت تصادفي است. اين حركت تصادفي كه حركت كاتوره‌اي نيز ناميده مي‌شود، منجر به ايجاد جريان در درون رسانا نمي‌شود. سرعت تصادفي الكترونها در درون رساناها در حدود  مي‌باشد.

بعد از اعمال اختلاف پتانسيل به دو سر يك جسم رسانا و ايجاد ميدان درون رسانا، الكترونها در راستاي ميدان الكتريكي درون رسانا حركت مي‌نمايند. الكترونها در اين حالت علاوه بر حركت تصادفي، يك حركت متوسط با سرعت بسيار كم در راستاي ميدان الكتريكي پيدا مي‌كنند. به اين سرعت متوسط در راستاي ميدان، سرعت سوق گفته مي‌شود. مرتبه سرعت سوق الكترونها در درون رسانا چند ميلي‌متر بر ثانيه مي‌باشد.

از حركت الكترونها در درون رساناها در طول سيم و در راستاي ميدان الكتريكي، جريان الكتريكي به وجود مي‌آيد. معمولا جهتي قراردادي براي جريان الكتريكي تعريف مي‌شود. اين جهت قرار دادي در خلاف جهت حركت الكترونها مي‌باشد. همواره جهت جريان الكتريكي از پتانسيل بيشتر به پتانسيل كمتر مي‌باشد و چون جهت حركت الكترونها در خلاف جهت قراردادي است بنابراين الكترونها همواره از پتانسيل كمتر به پتانسيل بيشتر مي‌روند.

اگر عناصر تشکیل دهنده مدار ، الکتریکی باشند مدار الکتریکی نامیده میشود و اگر عناصر الکترونیکی باشند، مدار الکترونیکی است .
هر مدارالکتریکی از اجزای اصلی زیر تشکیل شده است:
1- یک منبع تغذیه‌الکتریکی مانند باتری یا ژنراتور

2- سیم های رابط : سیم‌ها یا نوارهای ارتباط دهنده مدار، از یک ماده رسانای الکتریسیته خوب مانند مس تشکیل می‌شوند.

3-مصرف کننده یا بار«Load) :وقتی می گوییم یک مدار الکتریکی تشکیل شده است ، که اتصال دهنده ها و سایر قطعات ، یک حلقه بسته را بوجود آورده باشند. تنها در این صورت است که جریان برق برقرار می شود .

براي آنكه جريان الكتريكي برقرار بماند، بار الكتريكي به يك مسير بسته نياز دارد تا در آن شارش كند. مسيري كه بارهاي الكتريكي در آن حركت مي‌كنند، مدار الكتريكي ناميده مي‌شود.براي نمايش قطعه‌هاي متداولي كه در مدارهاي الكتريكي به كار مي‌روند، از نمادهاي ويژ‌ه‌اي استفاده مي‌شود. برخي از اين نمادها در جدول زير نشان داده شده‌اند.
برخي از قطعه‌هاي متداول در مدارهاي الكتريكي

فيوزها
 

فيوز، تكه سيم نازك و كوتاهي است كه در يك مدار به كار مي‌رود تا مدار را از عبور جريانهاي زياد محافظت كند. اگر به دلايلي، جريان مدار، بيش از حد مجاز شود، فيوز ذوب شده و مدار قطع مي‌شود.اگر فيوز در مدار نباشد، جريان زياد مي‌تواند عايق سيمهاي اتصال (روكش سيمها) را ذوب كرده و خسارتهايي به عناصر مدار وارد كند و حتي موجب بروز آتش سوزي شود.
    

آزمايش: ساختن فيوز

    

با استفاده از يك تكه سيم مسي نازك و مرغوب، فيوزي براي يك لامپ كوچك درست كنيد. مطابق شكل، مداري شامل يك لامپ كوچك، يك منبع تغذيه، يك كليد و دو گيره ترتيب دهيد و قطعه سيم مورد نظر را بين دو گيره اتصال قرار دهيد (دو گيره و تكه سيم مسي به عنوان فيوز هستند). وقتي كه كليد را وصل بكنيد، لامپ روشن مي‌شود. يعني بدون آنكه سيم فيوز ذوب شود، جريان از آن عبور مي‌كند.

وقتي لامپ، اتصال كوتاه شود، چه اتفاقي مي‌افتد؟ با اتصال يك تكه سيم مسي به ترمينالهاي لامپ اين كار را انجام دهيد. با اين كار، لامپ كنار گذاشته مي‌شود و سيم فيوز ذوب مي‌شود. فيوز اجازه مي‌دهد لامپ روشن شود، اما به محض آنكه جريان از حد معين بيشتر شود، فيوز ذوب شده و مدار قطع مي‌شود.

كليدها

   

اگر قسمتي از يك مدار را قطع كنيم، جريان الكتريكي نمي‌تواند از آن قسمت بگذرد. اغلب مدارها يك كليد دارند. استفاده از كليد، روش سريع و مناسبي براي قطع كردن جريان الكتريكي در مدار است.
آزمايش: يك مدار ساده

مطابق شكل، به كمك يك منبع تغذيه كم ولتاژ و دو قطعه سيم، لامپي را روشن كنيد. براي اين منظور، ابتدا بايد ولتاژ لامپ را بدانيد (معمولا ولتاژ لامپ توسط كارخانه سازنده آن روي لامپ نوشته مي‌شود). سپس ولتاژ منبع تغذيه را به اندازه ولتاژ لامپ تنظيم كرده و لامپ را به وسيله دو سيم به منبع وصل كنيد تا لامپ روشن شود.

هنگامي كه دو ترمينال منبع تغذيه توسط سيم فلزي به لامپ وصل شود، لامپ روشن مي‌شود.اين اتصال منبع به لامپ، يك مسير بسته رسانا ايجاد مي‌كند كه الكتريسيته مي‌تواند در آن مسير جاري شود. اين اتصال را مدار الكتريكي  مي‌نامند.
   

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: