الكتريسته چيست؟

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

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 سشوار ها. پایان

 

 

www.habib.ir