آموختن علم و دانش بیشتر

الکتریسیته و نوترون و پروتون

تاریخ:یکشنبه 16 بهمن 1390-15:36

الکتریسیته و نوترون و پروتون

الكترون و پروتون و نوترون

همه اجسام در طبیعت از مواد مختلفی ساخته شده اند که این مواد مرکب نیز از چندین ماده مختلف و هر یک از این مواد مختلف نیز ازعناصر مختلف دیگری تشکیل شده اند . به عنوان مثال یک ماده مختلف مانند فلز مفرغ از دو عنصر مس و قلع تشکیل شده اند که این دو عنصر مس و قلع از این ساده تر نمی شوند و فقط میتوان آن را به مولکولهای مس و قلع تقسیم نمود بنابراین می توان گفت که عناصرشکل ساده شده همه مواد هستند که قابل تقسیم شدن نیستند و فقط میتوان آن را به مولکولهای کوچکتر همان عنصر تقسیم کرد پس عناصرخود نیز از قطعات کوچکتری به نام مولکول ساخته شده که توسط چشم غیر قابل مسلح قابل دیدن نیستند و اگر بخواهیم مولکول را نیز به قطعات ریزتری تقسیم کنیم به اتم می رسیم که جزء ریزتر مولکول می باشد و اتمها دراین مبحث بیشتر مورد بررسی هستند چرا که دارای اجزای ریزتری به نام الکترون – پروتون – نوترون می باشند. الکترون نسبت به دو جزء دیگر بیشتر مورد توجه می باشد زیرا که بر اثر اثرات و جابجائی آن جریان الکتریسیته برقرار می گردد، به همین دلیل به این جریان ، جریان الکتریسیته گفته شد چرا که از حرکت الکترونها نشات گرفته شده است ولازم است قبل از شروع مبحث اکتریسیته نگاهی اجمالی تر به این سه جزء اتم بیندازیم .

نوترون :

مرکزی ترین و سنگین ترین جزء اتم است که به عنوان مرکز ثقل اتم عمل میکند و در جریان الکتریسیته اهمیت چندانی ندارد و دارای بار الکتریکی خنثی می باشد

پروتون :

مانند گوشتی اطراف پروتون را فرا گرفته است و با نوترون هسته را تشکیل می دهند و از نوترون سبکتر است و به دلیل اینکه دارای بار الکتریکی مثبت می باشد باعث نگاه داشتن الکترونها در اطراف هسته می شوند ومقدار نیروی جاذبه مثبت آن باعث رسانا شدن و نارسانا شدن عنصر می شود

الکترون :

سبکترین جزء اتم می باشند که در لایه های خاصی (اوربیتال ) به دور هسته اتم میگردند و دارای بار منفی می باشند وتوسط نیروی مثبت هسته که توسط پروتون بر آن اعمال می شود در اطراف هسته باقی می مانند و به دلیل چرخشی که به دور خود انجام می دهند مانع جذب آن توسط پروتونها می شوند در عین حالی که دارای کمترین وزن می باشند ولی ا زنظر حجم دارای حجمی تقریبا 1873 برابر پروتون هستند و بیشتر مسائل موجود الکتریسیته بر اساس رفتار الکترون توجیه می شود .

اگر بخواهیم اتم را به چیزی تشبیه کنیم می توانیم از منظومه شمسی نام ببریم که در آن خورشید نماد هسته اتم می باشد و سیاره ها یی که به دور آن می چرخند همانند الکترونها می باشند که همزمان که به دور خورشید می چرخند به دورخود نیز گردش دارند .

مواد هادی و نیمه رسانا و عایق :

دورترین لایه نسبت به هسته را لایه والانس یا لایه ظرفیت می نامند که تعداد الکترونهای موجود در آن لایه ، مواد هادی و نیمه هادی و عایق رامشخص می کند

مواد هادی :

اگرتعداد الکترونها در لایه والانس 1 تا 3 الکترون باشد ماده موجود رسانا می باشد.

ماده نیمه رسانا :

اگر تعداد الکترونها در لایه والانس 4 الکترون باشد ماده موجود نیمه رسانا می باشد .

مواد عایق :

اگر تعداد الکترونها در لایه والانس 5 تا 8 الکترون باشد ماده موجود عایق می باشد .

نکته :

در طبیعت مواد صددرصد عایق و رسانا وجود ندارد.

مدار الکتریکی :

اگر ما در جایی تجمع الکترون و در جایی دیگر نبود الکترون داشته باشیم (که از آن تحت عنوان حفره نام برده می شود) داشته باشیم و ماده رسانایی باعث ارتباط بین الکترونها و حفره ها شوند الکترونها از محل تجمع اکترونها به سمتی که فاقد الکترون است (که تحت عنوان حفره نام برده شد ) حرکت میکنند که همین عمل سبب جریان یافتن الکترونها می شود

برای درک بهتر این مطلب به مثال باطری توجه نمایید

اگر ما یک باطری داشته باشیم یک سمت این باطری مثبت و سمت دیگر منفی می باشد که قسمتی که دارای پلاریته مثبت است دارای حفره هستیم و قسمتی که دارای پلاریته منفی است دارای تجمع اکترون می باشد و وقتی ما لامپی را به این دو پلاریته میزنیم الکترونها به دلیل رسانا بودن لامپ از سمت تجمع الکترونها حرکت می کنند تا به سمتی که حفره وجود دارد برسند و چون در بین را از لامپ عبور میکنند باعث روشن شدن آن می شوند و به سمت حفرها می رسند و وقتی که همه الکترونها حرکت کردند و به سمت حفره ها رفتند و جای حفرها پر شد در این حالت چون دیگر الکترونی برای حرکت کردن نمانده است در این لحظه لامپ خاموش شده و باطری به اصطلاح تمام شده است ( دشارژ شده است ) .

این ارتباط بین الکترونها و حفره های موجود در یک منبع که باعث کار کردن مصرف کننده می شود را مدار الکتریکی می گویند که شکل زیر یک شکل بسیار ساده یک منبع الکتریکی را نشان می دهد .

نکته : در حالت علمی و تئوری حرکت الکترونها از منفی به مثبت می باشند ولی به صورت قراردادی برای توجیه بسیاری از مسائل الکترونیک حرکت حفره ها را از مثبت به منفی میگیرند.

بیشتر مشکلاتی که ممکن است برای یک مدار الکتریکی اتفاق بیفتد عبارت است : قطعی – برق دزدی – اتصال کوتاه شدن مدار است که فقط ممکن است که شکل حادث شدن آن تغییر کند مثلا ر یکی با سوختن سیم کشی و دیگری با روشن نشدن مصرف کننده و دیگری با دشارژشدن منبع تغذیه همراه باشد .و فقط تشخیص آن ممکن است در مدار مشکل ویا وقت گیر باشد.

پس از شناخت مدار الکتریکی نیز است که با سه کمیت بسیار مهم که در مدارات الکتریکی بسیار تاثیر گذار هستند آشنا شویم که عبارت است از : اختلاف پتانسیل – شدت جریان – مقاومت الکتریکی

اتم ها




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

سوسک ها گزینه هایی برای تولید برق

تاریخ:یکشنبه 16 بهمن 1390-15:27

سوسک ها منابع تولید برقنارنجی: قطعا همه شما فیلم های ماتریکس را دیده اید. ماشین ها دنیا را در دست گرفته و مزارع بزرگ انسانی راه انداخته اند که در آن انسان ها تبدیل به باتری هایی زنده برای تولید انرژی دنیا شده اند و در جهانی خیالی به زندگی ادامه می دهند: مزارع الکتریسیته بیولوژیک. حال به نظر می رسد که برخی دانشمندان به دنبال عملی کردن این ایده درباره دیگر موجودات هستند.

با وجود طراحی و ساخت نمونه های مختلف پنل های خورشیدی و انرژی بادی و امواج، به نظر می رسد که بشر هنوز هم به دنبال راه های بیشتری برای تامین انرژی برق مورد نیاز خود می گردد. ۵ سال است که با روش های آزمایشگاهی در بدن سوسک ها به دنبال انرژی برق هستند.

محققین دانشگاه Case Western Reserve با مطالعه بر روی واکنش های شیمیایی رخ داده در بدن یک سوسک دریافتند که می توانند به کمک محیطی شبیه به یک سلول الکتروشیمیایی مجهز به یک آند و کاتد، مقداری الکتریسیته تولید کنند.

ماجرا از این قرار است که بدن سوسک به دنبال مصرف مواد غذایی روزانه اش مقداری قند تری هالوز تولید می کند. محققین در یک آزمایش، دو الکترود آند و کاتد را به زیر شکم یک سوسک ماده به گونه ای که الکترودها با خون سوسک در تماس باشند، فرو کردند.

این نوع قند در آند به کمک آنزیم ها به ترکیب های قندی ساده تر مونوساکارید تجزیه می شود. به دنبال واکنش شیمیایی دیگری این ترکیب قندی ساده تر، اکسید شده و می تواند الکترونهای خود را آزاد کرده و آنها به سمت الکترود کاتد روانه می گردند. سپس با ولت متری اختلاف پتانسیل دو الکترود اندازگیری شد و مشاهده کردند که ۱۰۰ میکرو وات در هر سانتیمتر مربع برق ۰٫۲ ولت تولید شده. است

به گفته پروفسور ریتزمن مدار جریان خون در بدن حشرات باز است. همین امر باعث می شود که آنها چیزی به عنوان فشار خون نداشته باشند. نداشتن چنین فاکتوری کمک بزرگی در این بررسی محسوب می شود.

اگرچه این مقدار انرژی زیاد به نظر نمی رسد اما از آنجا که برای اولین بار به صورت بیولوژیکی انرژی برق در طبیعت به دست آمده بسیار حائز اهمیت است. جالب تر آنکه به دنبال این فرایند و فرو رفتن الکترود ها به داخل بدن سوسک، هیچ آسیبی به این حشره وارد نمی شود و او می تواند پس از جراحی سر پایی، به راحتی زندگیش را ادامه می دهد.

در ضمن سوسک ها هم خوش شانس تر شده اند. زیرا به خاطر آنکه لقب منبع بیولوژیکی برداشت انرژی برق را به خود اختصاص داده اند، امید می رود که از این پس کمتر مورد اصابت کفش و یا حشره کش های مختلف قرار گیرند.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

مقاومت الکتریکی

تاریخ:یکشنبه 16 بهمن 1390-15:20

هر گاه در دو سر یک هادی جریان اختلاف پتانسیلی پیش آید (ولتاڙ) میدان الکتریکی پیش می آید بر روی الکترونهای آزاد داخل سیم نیرویی وارد نموده باعث می شود الکترونهااز سمت دیگر سیم خارج شوند حرکت الکترونهای آزاد به یک سمت در هادی جریان را جریان الکتریکی گویند .

برای اینکه موضوع بهتر روشن شود یک مثال ساده بیان میکنیماگر یک تانکر آب یا یک شبکه 220 لیتری داشته باشیم که در بخش پایینی مجهز به شیر تخلیه باشد و این شیر هم وصل به یک شیلنگ بوده که داخل شیلنگ مقداری آب راکد قرار داشته باشد قطعاهر چه مقدار آب داخل تانکر بیشتر باشد فشار یا نیروی پتانسیل به شیر تخلیه خیلی زیاد است وهر چه مقدارش کم شود نیروی پتانسیل نیز کم خواهد شد. حال فرض کنیم که شیر تخلیه را در لحظه ای که تانکر پر از آب است برای لحظه ای باز کنیم فشار پتانسیل باعث حرکت آب با فشار از داخل شیلنگ خواهد شد در سمت دیگر شیلنگ میتوان جهش آب رادید و زمانیکه ارتفاع آب در داخل تانکر کم میشود جهش آب درداخل شلینگ هم کم خواهد شد .

در مورد جریان الکتریسته نیرویی که باعث حرکت الکترونها می شود نیروی ولتا ڙاست هر چه این ولتاز بیشتر باشد حرکت الکترونها بیشتر میشود و یا با با شدت بیشتری صورت میگیرد .

شدت جریان الکتریکی : مقدار الکترونهای آزادی که در واحد زمان (ثانیه) از یک نقطه مدار عبور می کند را شدت جریان الکتریکی میگویند . واحد شدت جریان آمپر است یعنی اینکه از یک نقطه مدار در هر ثانیه (6.28) ضربدر (10 به توان 18) الکترون عبور میکند .

6.28 x 1018

کولن (مقدار بار الکتریکی ) : مقدار بار الکتریکی را باq نمایش میدهیم و آن عبارت است ازحاصلضرب شدت جریان در مدت زمان عبور آن q = I . t

در این رابطه واحد شدت جریان آمپر و واحد زمان ثانیه است و مقدار بدست آمده با واحد آمپر ثانیه یا کولن معرفی می گردد .اگر زمان را بر حسب ساعت معرفی کنیم در این صورت مقدار بدست آمده بر حسب آمپر ساعت است که 3600 برابر آمپر ثانیه است .

سوال1 – اگر یک منبع الکتریکی در مداری حدود 10 آمپر جریان ایجاد نماید در زمان 20 ثانیه چه باری از یک نقطه عبور نموده است تعداد الکترونهای عبوری چند تاست؟ T = 20 I = 10 A

q = I x t q =10 x 200=20A.s (کولن)

N=20 x 6/28 x1018 x 20

مدارهای الکتریکی :

مدار الکتریکی شامل منبع رابط و مصرف کننده می باشد که کار تبدیل انرڙی الکتریکی به سایرانرڙی ها را انجام میدهد .منبع میتواند یک باتری ویا ڙنراتورهای عظیم تولید کننده برق باشد .رابط :همان هادی ها و سیمهای ارتباطی اند .مصرف کننده ها : وسیله ای که در آن انرڙی الکتریکی به انرڙی دیگری مثل نورانی – گرمایی – مکانیکی و ... تبدیل می شود .

هدایت و مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی : همانگونه که از نامش پیداست اجسامی هستند که در مقابل عبور جریان از خود مقامت نشان میدهند یعنی الکترونهای آزاد این اجسام به راحتی در جسم جا به جا نمی شوند .

برای توضیح بیشتر بازگشتی می کنیم به مثال قبلی در تانکر پر از آب که دارای شیر تخلیه در پایین بود اختلاف پتانسیل پشت شیر خیلی زیاد است و اگر به این شیر شیلنگی وصل شود که دارای قطر زیادی باشد آب شیر از انتهای شیلنگ به صورت روان و بدون فشار عبور خواهد کرد .

اما اگر سطح مقطع شیلنگ را کاهش دهیم با هر بارکاهش فشار و جهش آب در انتهای شیلنگ می بینیم که شیلنگ باریک مقابل فشار آب زیاد مقاومت نموده بخش عمدهای از آب را پس میزند .برخی اشیا مقابل حرکت الکترونها مقاومت نموده و در نتیجه جریان الکتریکی تبدل به گرما میشود .

تعریف مقاومت الکتریکی

مخالفت جسم یا رسانا مقابل عبور جریان الکتریکی را مقاومت گویند و آنرا با R نشان میدهند. واحد مقاومت الکتریکی نام کاشف آن اهم دانشمند آلمانی است.

مقاومت یک اهمی :مقاومت جسم یا رسانایی است که اگر در دو سمت آن اختلاف پتانسیل یک ولتی با شد جریان یک آمپر از آن عبور می کند.

V=I x R è R =

هدایت الکتریکی :اجسام رسانا همانگونه که دارای مقاومت الکتریکی هستند قابلیت هدایت الکترون را هم دارند که بر عکس اهم بوده با واحد زیمنس شناسایی می شود .

نسبت شدت جریان عبوری از یک فلزبه ولتاز منبع را هدایت هدایت مخصوص فلز می نامند و با علامت К ( کاپا) نشان میدهند .

هدایت الکتریکی اجسام با مقاومت مخصوص آنها رابطه عکس دارد .

نکته : بطور معمول هدایت مخصوص و مقاومت مخصوص فلزات را نسبت به هدایت و مقاومت مخصوص مس بطور نسبی بیان میکنند .

مثال 2- مثلا گفته میشود هدایت مخصوص طلا نسبت به مس725.0 می باشد مقدار هدایت مخصوص مس 56 میلی متر بر اهم در میلی متر مربع میباشد مقدار هدایت مخصوص طلا چقدر است ؟

Kcu = 56

Kx =? Kx = 0.725 . 56 = 40

توصیه میکنم مقدار (کاپا) و( رو ) فلر مس را به خاطر بسپارید چون اکثر مسئله هایی که در این مورد به شما میدهند در مقا یسه با مس است .KCU=56 P= 0.017

عوامل تا ثیر گذار در مقاومت یک هادی

1 طول هادی :هر چه طول یک سیم یا هادی زیاد شود مقدار مقاومت آن (مقاومت مقابل عبور جریان) هم زیاد می شود .بنابراین میتوانیم بگوییم رابطه طول سیم با مقاومت آن رابطه مستقیم است .

سطح مقطع هادی (سیم) : هر چه سطح مقطع هادی بزرگتر باشد مقاومت آن کاهش می یابد به بیان دیگر مقاومت سیم با سطح مقطع رابطه عکس دارد .

3- مقاومت و هدات مخصوص یا (همان نوع جنس هادی )هر چه مقاومت مخصوص جنسی بالا باشد مقاومت آن مقابل عبور جریان زیاد خواهد بود و هر چه هدایت مخصوص بالایی داشته باشد مقاومتش کم خواهد بود .

از تلفیق موارد تاثیر گذار درمقدار مقاومت هادیها میتوانیم فرمولی را طراحی کنیم .

فرمول 1

R =

فرمول 2

R=

در فرمول (1) R همان مقدار مقاومت بر اساس اهم است P همان مقدار مقاومت مخصوص است L همان طول سیم است بر حسب متر و A که در مخرج واقع است همان سطح مقطع سیم است بر اساس میلی متر مربع .

در فرمول (2) R همان مقدار مقاومت است بر اساس اهم L همان سیم بر اساس متر است K همان ضریب هدایت مخصوص است A سطح مقطع براساس میلی متر مربع است.

گاهی در مدارهای الکتریکی لازم است مقدار شد ت جریان را کاهش دهند تا به اتصالات و نیز به مصرف کننده ها آسیب نرساند .بنابراین در مسیر جریان مقاومتهایی را قرار میدهند که هدایت الکتریکی آنها بسیار کم است(مثل ترکیبی از کربن و نیکروم ) که جریان تبدیل به گرما میشود .

نکته :معمولا سه مشخصه زیر برای مقاومتها درج می شود :

1- مقدار مقاومت : مقدار نامی هر مقاومت برروی بدنه قید می شود.

2- درصد خطا: مقدار حقیقی مقاومت در هنگام کار با آنچه که به صورت اسمی قید شده فرق دارد این تفاوت هم به صورت درصد برای بدنه درج خواهد شد .

3- جریان مجاز : جریان قابل تحمل هر مقاومت جریان مجاز نامیده میشود

انواع مقاومتها

(1)- ثابت : مثل 1- ترکیبی 2- سیم پیچی

عواملی مانند ولتاز – حرارت – رطوبت – نور بر روی آنها تاثیر ناچیز دارد .

(2)-متغیر : مثل 1- دستی 2- خودکار

در یک محدوده ای از مقاومت بطور دائم قابل تغییر می باشند.

نحوه محاسبه مقدار مقاومت در مقاومتهای الکتریکی

معمولا در مقاومتهای با قدرت زیاد و نیز متغیرها اندازه آنها (یعنی مقدار مقاومت) برای بدنه نوشته میشود .اما در مورد مقاومتهای ثابت ولی کوچک با استفاده از کدهای رنگی اقدام به درج مقدار مقاومت می کنند .معمولا بر روی بدنه مقاومتها چهار نوار رنگی قرار دارد که این نوارها از یک سو به یکی از پایه ها نزدیکترند .بطور استانداد شده در تمام دنیا برای هر نوار رنگی یا هر رنگی عدد یا کدی در نظر گرفته شده است .

برای محاسبه مقدار مقاومتها به این شکل چند نکته را باید بدانیم :

(1)- اول باید اعدادی که برای هر رنگ در نظر گرفته شده حفظ باشیم .

مثلا برای رنگ سیاه عدد صفر و برای رنگ زرد عدد چهار و...

(2)- نحوه مرتب سازی رنگها از یک سو و انتساب عدد به آنها را بدانیم .

(3)-درصد حدود خطای مقاومت را نیز حساب کنیم .

نحوه ی محاسبه

ابتدا مقاومت را از طرفی که نوارهای رنگی به آن پایه نزدیک تر از پایه دیگر است از سمت چپ به راست قرار میدهیم .قطعا آرایش رنگها از سمت چپ به راست خواهد بود uvwx برای رنگهای اول و دوم مقدار عدد صحیحی که برایش در نظر گرفته شده را مینویسیم . مثلا اگر رنگ اول آبی و رنگ دوم قرمز بود اعدادی که نوشته میشود 62 خواهد بود حال برای رنگ سوم به تعداد یا مقدار شماره رنگ بعد از دو عدد نوشته شده صفر قرار میدهیم.مثلا اگر رنگ سوم نارنجی بود به تعداد سه تا صفر بعد از دو عدد بالا قرار میگیرد . 62000

حال میخواهیم درصد خطای این مقاومت را هم پیدا کنیم .

نوع رنگ چهارم را نگاه میکنیم که معمولا بین سه رنگ طلایی ، نقرهای و بیرنگ قرار دارد درصدی که برای هر یک از این رنگها تعلق گرفته به مقدار مقاومتی که تا این لحظه بر اساس اهم به دست آمده بصورت 6 درج خواهد شد .مثلا اگر کد رنگ مثال بالا نقرهای باشد مقاومت به صورت زیر خواهد شد.

62000 ± 10 %

نکته : معمولا برای اینکه کدهای رنگی به یادمان باشد ابتدای حرف رنگها در قالب شعر بی مفهومی قرار گرفته است که به ترتیب از سمت راست با رنگ سیاه و عدد صفر شروع وبه نقره ای ختم میشود.

ساقی قدحی قرار نه زیر سبو

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

سیاه قهوه ای قرمز نارنجی زرد سبز

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

0 1 2 3 4 5

آبی بنشان خانه سنبل طرز نکو

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

آبی بنفش خاکستری سفید طلایی نقره ای

¯ ¯ ¯ ¯ ¯ ¯

6 7 8 9 10% %5

مثال برای مقاومتها ی ثابت یا کد رنگی

شکل معکوس محاسبه :

شکل معکوس محاسبه : مقدار مقاومتی ثابت به اندازه 62000 اهم و با  5 درصد تلورانس (خطا) می باشد نوع رنگهای این مقاومت را از چپ به راست حساب کنید ؟

62000 ± 0/05

↓ ↓ ↓ ↓

نارنجی قرمز آبی طلایی

مثال دیگر

مقدار مقاومت ونیز حدود خطای آن در مقاومت داده شده بر اساس کد رنگی که ملاحظه می کنید چقدر است؟

الف- 1300±0.05 ب- 1300±0.5 ج- 1100±0.05 د- 1200

قانون اهم

اااهم دانشمند آلمانی از یک هادی ولتاپ های متعددی را عبور داد وجریان های هر یک ر در آن هادی اندازه گرفت.وقتی ولتاژ ها را به شدت جریان هر یک تقسیم نمود درتمام موارد مقدار عددی که بدست می آمد ثابت بود.

یعنی اگر ولتاژ را v درنظر بگیریم وشدت جریان را I فرض کنیم نسبت ولتاژ به شدت جریان عدد ثابتی است اهم آنرا مقاومت الکتریکی نامید واحد ولتاژ ولت ، شدت جریان آمپر و مقاومت اهم میباشد به نظر من باید قانون مهم اهم را سر سلسله جنبان پیدایش فرمولها و روابط پیجیده الکتریکی به حساب آورد بسیاری از قوانین وفرمولهای الکتریکی از این قانون منتج شده اند .

پس میتوانیم بگوییم مقدار مقاومت در یک هادی برابر است با نسبت ولتاژ دو سرهادی به شدت جریان عبوری از رابطه ی ذکر شده میتوان رابطه دیگری هم استخراج کرد .

مثلا V = I . R

و میتوان گفت ولتاژ بین دو سر هادی برابر است با حاصلضرب شدت جریان در مقاومت هادی میباشد .

شدت جریان عبوری در یک هادی از نسبت ولتاژ دو سر هادی به مقدار مقاومت هادی به دست می آید .

بر گردیم به مثال ابتدایی که شرح داده بودم . گفتم یک تانکر آب در نظر بگیرید که پر آب است و دارای شیر تخلیه در کف می باشد . نیروی پتانسیل آب در پشت سر شیرنسبت به بخش بیرونی آن فوق العاده زیاد است که اگر شیر باز شود این نیرو باعث انتقال آب خواهد شد .

خوب نیروی پتانسیل بین پشت شیر و بخش بیرونی (خارجی ) آن که محل خروج آب است سنجیده شده است. نیروی پتانسیل در یک مدار ولتاز است . ولتاز باعث حرکت الکترون خواهد شدو این نیروبین دو سر هادی یا سیمهای فاز و نول در نظر گرفته می شود.اگر به سر شیر تخلیه شیلنگ وصل نماییم تا آب را تا مسافتی دورتر انتقال دهیم هر چه شیلنگ باریکتر باشد آب از انتهای آن با پرش ولی مقدار کم عبور خواهد کرد. یعنی اینکه باریکی مسیر در مقابل جریان آب مقاومت می کند . در هادیهای الکتریسیته هم هر چه سیم ها باریکتر باشند مقاومت آنها مقابل جریان الکتریکی بیشتر خواهد شد.طبق رابطه I = V/R هم اگر مقاومت در ولتازی ثابت زیاد شود خود بخود کسر V/R کوچکتر خواهد شد و مقدار جریان عبوری هم کاهش خواهد یافت.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

تولید الکتریسیته به وسیله ی گرمای بدن انسان

تاریخ:یکشنبه 16 بهمن 1390-14:54


دانشمندان آلمانی راهی برای تبدیل گرمای بدن انسان از طریق مدارات جدید به الكتریسیته یافتند.

این كشف به این معناست كه در آینده ما قادر خواهیم بود تلفن های همراه خود را تنها بوسیله گرمای دستان خود شارژ كنیم.

به گفته دانشمندان موسسه Fraunhofer، مدارات جدید امكان كنترل گرمای بدن برای تولید الكتریسیته را ممكن می سازند. این كشف جدید به خصوص در دنیای پزشكی و بویژه در بیمارستان ها مفید خواهد بود. تجهیزات پزشكی مورد استفاده در اندازه گیری علائم حیاتی همچون ضربان قلب بیمار، فشار خون، دمای بدن، تنفس تكه تكه و باحتی می توانند به خود بیمار متصل شوند. همگی این تجهیزات الكتریسیته لازم برای عملكرد خود را تامین می نمایند.


د آینده، این تجهیزات می توانند بدون منبع الكتریكی كار كنند و به جای آن تمامی انرژی مورد نیاز را از گرمای بدن انسان بیرون بكشند. داده های بدست آمده بوسیله سیگنال های رادیویی به قسمت مانیتورینگ مركزی ارسال می شوند.

تكنولوژی به كار فته در این اكتشاف بر اساس اصول ژنراتورهای ترموالكتریك (TEG) كه از اجزاء نیمه های ساخته شده اند، كار می كند. TEG ها انرژی الكتریكی را بواسطه تغییر در دما بین یك محیط گرم و یك محیط سرد تولید می نمایند.

تفاوت دما بین بدن انسان و محیط پیرامون او تنها چند درجه می باشد كه در حالت عادی تنها حدود 200 میلی ولت ولتاژ تولید می نماید. این مقدار برای دستگاه های الكتریكی كه در حالت عادی بین 1 تا 2 ولت نیاز دارند، كافی نمی باشد. اما دانشمندان راهی برای حل این مشكل پیدا كرده اند.

تركیبات جدید

پیتر اسپایز، مدیر این پروژه، گفت: "ما تعدادی از اجزاء را از طریق یك راه كاملا جدید با هم تركیب كردیم تا مداراتی ایجاد كنیم كه بتوانند با 200 میلی ولت كار كنند. این امر ما را قادر ساخت تا سیستم های الكتونیكی كاملی بسازیم كه نیازی به باتری داخلی نداشته باشند و انرژی مورد نیاز خود را تنها از گرمای بدن استخراج كنند." او همچنین افزود، مداراتی كه در 50 میلی ولت كار می كنند پیش از این موجود بوده است.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

مشخصات جریان های الکتریکی

تاریخ:یکشنبه 16 بهمن 1390-14:13

جریان الكتریكی در پلاسما عبور الكترون ها، مانند یونهای مثبت و منفی است. در آب یخ زده و در برخی از الكترولیتهای جامد، عبور پروتونها ، جریان الكتریكی را ایجاد می كند. نمونه هایی هم وجود دارد كه علیرغم اینكه در آنها ، الكترون ها بارهایی هستند كه از نظر فیزیكی حركت می كنند، اما تصور جریان مانند حفره های (نقاطی كه برای خنثی شدن از نظر الكتریكی نیاز به الكترون دارند) مثبت متحرك،قابل فهم تر است. این شرایطی است كه در یك نیم هادی نوع p وجود دارد.

اندازه گیری جریان الكتریكی

جریان الكتریكی را می توان مستقیما توسط یك گالوانومتر اندازه گیری كرد. اما این روش نیاز به قطع مدار دارد كه گاهی مشكل است. جریان را می توان بدون قطع مدار و توسط اندازه گیری میدان مغناطیسی كه جریان تولید می كند، محاسبه كرد.ابزار های مورد نیاز برای این كار شامل سنسورهای اثرهال، كلمپ گیره های جریان و سیم پیچهای روگووسكی است.

مقاومت الكتریكی

اگر اختلاف پتانسیل معینی را یك بار به رو انتهای سیم مسی و بار دیگر به دو انتهای میله ی چوبی وصل كنیم، شدت جریانهای حاصل در هر لحظه با هم اختلاف زیادی خواهند داشت. خاصیتی از هادی را كه اختلاف مزبور را باعث می شود، مقاومت الكتریكی می گویند، كه آن را با R نشان می دهند و مقدار آن برابر R=V/I است كه در آن V اختلاف پتانسیل بین دو سر سیم و I جریان الكتریكی است. واحد مقاومت الكتریكی اهم یا ولت بر آمپر می باشد.

توان الكتریكی

یك مدار الكتریكی را در نظر میگیریم كه حامل جریان I و ولتاژV بوده و یك مقاومتRدر آن قرار دارد. بار الكتریكی dq موقع عبور از مقاومت به اندازه ی Vdq، از انرژی پتانسیل الكتریكی خود را از دست می دهد. طبق قانون بقای انرژی ، این انرژی در مقاومت به صورت دیگری ، مثلا گرما ظاهر می شود. اگر در مدت زمان dt، انرژی du حاصل شود، در این صورت داریم:

P=du/dt

در این رابطه P ، توان الكتریكی است كه دارای واحر وات می باشد.برای یك مقاومت می توان توان را به صورت زیر:

P=RI

نوشت.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

تولید الکتریسیته با کمک نیروی جزر و مد

تاریخ:یکشنبه 16 بهمن 1390-13:43

 

تولید الكتریسیته با كمك نیروى جزر و مد

انرژى پایان ناپذیر

نیروگاه هاى تولید الكتریسیته در اعماق آب دریاها با استفاده از قدرت جزر و مد مى توانند كمكى براى مسئله انرژى جامعه بشرى باشند. نخستین پروژه از این نمونه با یك سیستم نوین، در حال حاضر مشغول به كار است.

پره هاى 11 مترى یك توربین زیر آبى به آرامى و بدون سر و صدا در حال گردشند. این نخستین پروژه تولید الكتریسیته از نیروى جزر و مد در عمق دریاست كه به شیوه اى نوین به كار گرفته شده است. توربین هاى تولید انرژى، كه در عمق 20 مترى در فاصله 2 كیلومترى ساحل «دوون» واقع در جنوب غربى انگلیس كار مى كنند حاصل 4 سال تلاش مهندسان و كارشناسان دانشگاه كاسل آلمان است. این تنها نیروى جزر و مد است كه پروانه هاى عظیم این توربین هاى زیرآبى، با نام «جریان دریایى» را به چرخش درمى آورد. این توربین ها، برخلاف توربین هاى بادى كه وابسته به شرایط آب و هوایى هستند مى توانند در اعماق دریا و به دور از تغییر و تحولات جوى به طور دائم به كار خود ادامه داده و به تولید الكتریسیته بپردازند.

در واقع، اینجا، صحبت از یك منبع انرژى پایان ناپذیر است. البته باید خاطرنشان شد كه استفاده از این نیرو، ایده جدیدى نیست. در قرن یازدهم میلادى نیز آسیابان هاى سواحل ولز، سنگ هاى آسیاب خود را با كمك نیروى جزر و مد به كار مى انداختند و بر همین اساس هم یك نیروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ى فرانسه از 35 سال پیش تاكنون به كار مشغول است. اما از این روش، تنها در شمار اندكى از سواحل جهان مى توان استفاده كرد. یعنى در سواحلى كه تفاوت ارتفاع سطح آب، در حین جزر و مد بیش از چندین متر است.

توربین موسوم به «جریان دریایى» نیز، از این تفاوت ارتفاع استفاده مى كند. اما كار این توربین، بر اصل دیگرى استوار است. این چرخ آسیاب زیر دریایى، مانند نمونه هایى كه قبلاً از آنها یاد كردیم از نیروهاى عمودى بالا و پائین رفتن سطح آب استفاده نمى كند بلكه از جریان هاى افقى اى بهره مى گیرد كه بر اثر جزر و مد به وجود مى آیند. به همین دلیل این توربین جدید مى تواند در مكان هاى دیگر با میزان كمتر جزر و مد نیز به كار گرفته شود.

از مزیت هاى دیگر این توربین ها مى توان به این نكته اشاره كرد كه براى به حركت درآوردن این توربین ها نیروى زیادى لازم نبوده و این توربین ها قادرند با سرعت هاى بسیار پائین نیز به حركت درآیند. میزان كار مفید به دست آمده از این توربین ها 2 برابر میزان كار مفید توربین هاى بادى بر روى زمین است چرا كه جرم حجمى آب 700 بار بیشتر از جرم حجمى هواست و به همین علت نیروهاى انتقال یافته بزرگتر هستند. باید یادآورى كنیم كه توربین «جریان دریایى» هنوز به صورت آزمایشى و با میزان تولید حداكثر 300 كیلووات كار مى كند اما قرار است به زودى توربین دیگرى به كار گرفته شود كه حداقل 2 برابر توربین كنونى است.

متخصصان امر، تنها در اروپا 100 محل را شناسایى كرده اند كه مى توان در آنها با كمك نیروى جریان هاى دریایى، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً 12 هزار مگاوات الكتریسیته تولید كرد: یعنى به میزان 10 نیروگاه بزرگ اتمى. انرژى تولید شده 15 تا 20 درصد انرژى مورد نیاز كشورهاى اروپایى است.

در سواحل نروژ توربین هاى مشابهى به كار گرفته شده اند. این توربین ها قرار است به صورت آزمایشى، ابتدا تامین كننده برق ،50 سپس 1000 و سرانجام 20 هزار خانه مسكونى باشند. در سواحل جزیره «شتلند» توربین دیگرى به تولید الكتریسیته مشغول است. در مقابل سواحل كالیفرنیا، فلوریدا و كرانه شرقى كانادا پروژه اى مشابه به كار گرفته شده است. كارشناسان معتقدند طى 30 سال آینده مى توان از این توربین ها براى تولید 40 درصد از انرژى مورد نیاز خانه هاى مسكونى بهره جست.

در سواحل اسكاتلند براى تولید الكتریسیته تنها از نیروى امواج استفاده مى شود. باله ها جریان امواج را به درون تونلى منتقل كرده و به این ترتیب توده هوا را به جلو مى رانند و با كمك این توده هوا توربینى به گردش در مى آید. اما ساده ترین سیستم بهره بردارى از انرژى جزر و مد سیستمى است كه دانماركى ها به كار مى گیرند. در این سیستم، امواج مستقیماً توسط یك سطح شیب دار به سوى پره هاى توربین رانده مى شوند و آن را به حركت درمى آورند. طبق محاسبات شوراى مشورتى انرژى جهانى، حركت هاى دریایى از این پتانسیل برخوردارند كه تمامى نیاز جهان به انرژى را تامین سازند. البته سواحل كشور آلمان به خاطر رفت و آمد زیاد كشتى ها و سرعت اندك جریان هاى آبى براى این منظور مناسب نیستند.

در حال حاضر تقریباً 86 درصد از انرژى مورد نیاز جهانیان توسط زغال سنگ، گاز طبیعى و نفت خام تامین مى گردد. این سوخت هاى فسیلى نه تنها اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمین تشدید مى كنند كه به نوبه خود تغییرات آب و هوایى را به دنبال دارد، بلكه منابع پایان ناپذیرى نبوده و سرانجام، روزى به پایان خواهند رسید. طبق ارزیابى كارشناسان امر منابع نفت خام زمین كه به تنهایى 40 درصد از انرژى جهان را تامین مى كنند طى 50 تا 70 سال آینده به پایان خواهند رسید.

منبع :www.sharghnewspaper.com




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

سیستم انتقال الکتریسیته

تاریخ:پنجشنبه 13 بهمن 1390-15:47

سیستم انتقال الکتریسیته

سیستم انتقال الکتریسیته

بعد از تولید الکتریسیته در نیروگاه های تولید برق، این انرژی باید به دست مصرف کننده ها برسد. تمام شهرها و استان های کشور با خطوط انتقال برق پوشش داده شده است. این خطوط نیرو، الکتریسیته را به نقاط مختلف منتقل می کنند.

با گردش مولدهای عظیم برق، الکتریسیته با ولتاژی در حدود 25000 ولت تولید می شود. ولت، واحدی است که برای اندازه گیری نیروی محرکه ی الکتریکی به کار می رود. این نیروی محرکه ی الکتریکی است که در یک مدار الکتریکی، الکترون ها را «هل می دهد». واحد «ولت» از نام الساندرو ولتا که یکی از فیزیکدانان ایتالیایی که مخترع اولین باتری است، گرفته شده است.

سیستم انتقال الکتریسیته

الکتریسیته ی تولیدی در نیروگاه ابتدا به ترانسفورماتور می رود که ولتاژ آن را تا 400000 ولت بالا می برد. وقتی می خواهیم الکتریسیته را در مسافت های طولانی منتقل کنیم بهتر است ولتاژ بالایی داشته باشد. به عبارت دیگر اگر ولتاژ الکتریسیته بالاتر باشد، انتقال آن بهینه تر صورت خواهد گرفت.

سیم های بلند انتقال برق، از جنس مس یا آلومینیم هستند چون مقاومت کمتری دارند. همانطور که در مطلب (مقاومت و الکتریسیته ساکن) به خاطر داریم که هر چقدر مقاومت سیم بیش تر باشد، گرم تر خواهد شد. بنا براین قسمتی از انرژی الکتریکی تبدیل به گرما خواهد شد و به این صورت به هدر خواهد رفت. در انتقال برق فشار قوی (با ولتاژ بالا) الکتریسیته از طریق خطوط نیرو به ایستگاه های فرعی منتقل می شود.

خطوط انتقال نیرو به ایستگاه های فرعی که در نزدیکی کارخانه ها ، صنایع و خانه ها قرار دارند، می رسند. در این جا ترانسفورماتورها، ولتاژ بسیار بالای برق را به ولتاژ پایین تر باز می گردانند.

از ایستگاه های فرعی (مثل شکل فوق) است که الکتریسیته در سطوح مختلف برای به کار انداختن کارخانه ها، اتوبوس های برقی، مترو، روشنایی خیابان های شهر و چراغ های راهنمایی رانندگی و مرکز برقی که در همسایگی خانه ی شماست، تقسیم و فرستاده می شود.

در مرکز برق نزدیکی شما، یک ترانسفورماتور دیگر نصب شده که الکتریسیته را به ولتاژهای پایین تر می برد تا برای استفاده در خانه ها مناسب باشد. در نهایت ولتاژ برق به 220 می رسد و در وسایل برقی خانه، مورد مصرف قرار می گیرد.

علاوه بر سیم های انتقال برق که در بالای سرمان می بینیم، خطوط انتقال برق زیر زمینی هم وجود دارد تا از خطرات ناشی از تغییرات آب و هوا در امان باشد. این تغییرات ممکن است به خرابی سیم های هوایی و قطع برق یک منطقه منجر شود. آیا تا به حال تصویری از پیامد های یک طوفان یخی دیده اید؟

تصویر زیر دکل های فشار قوی را نشان می دهد که بعد از یک طوفان که در سال 1998 کانادا و بخش هایی از آمریکا را مورد آسیب قرار داد، از سنگینی یخ در هم شکسته شده اند. بیش از 1000 دکل فشار قوی و 30000 تیر چراغ برق در کانادا به وسیله ی طوفان نابود شد.

سیستم انتقال الکتریسیته

مردم در حال نگاه کردن به دسته ای از دکل های فشار قوی برق در کبکِ کانادا هستند که در طوفان یخی نابود شده اند. طوفان در این منطقه بیش از 1.4 میلیون شهروند را برای مدتی از برق محروم کرد.

نزدیک به 1.4 از اهالی کبک و 230000 نفر از آنتاریو کانادا به خاطر این طوفان بدون برق ماندند. در بعضی مناطق، بازسازی و برق رسانی حتی تا یک هفته طول کشید. مردم کانادا آن را ویرانگرترین طوفان در تاریخ کانادا می دانند.

سیستم انتقال الکتریسیته

وقتی الکتریسیته وارد خانه ی شما می شود باید از یک کنتور عبور کند. هر دو ماه یک بار مأمور اداره ی برق به خانه ی شما می آید، کنتور برقتان را می خواند و به اداره ی برق گزارش می دهد. به این ترتیب آن ها می توانند میزان استفاده ی شما را اندازه گیری و قبض برقتان را آماده کنند.

بعد از کنتور، برق خانه به یک جعبه فیوز می رود. این جعبه، خانه را از مشکلات احتمالی برق، محافظت می کند. وقتی یکی از لوازم برقی خانه خراب شود و یا در جایی اتصال کوتاه اتفاق بیفتد، این فیوز به اصطلاح «می پرد».

نکات ایمنی:

هرگز در نزدیکی برق فشار قوی بازی نکنید. اگر توپ تان یا یکی از اسباب بازی های تان در نزدیکی ترانسفورماتور های فشار قوی افتاد، پدر یا مادرتان را خبر کنید تا اداره ی برق را در جریان بگذارند. برق فشار قوی ممکن است باعث مرگ شما شود.

سیستم انتقال الکتریسیته

در نزدیکی دکل های برق فشار قوی هرگز بادبادک هوا نکنید. نخ بادبادک شما ممکن است بین سیم ها ارتباط برقرار کند و باعث کامل شدن مدار شود. در این صورت الکتریسیته به شما که در انتهای دیگر نخ هستید، خواهد رسید.

نگذارید بادکنک های هلیم تان ، خصوصاً اگر از پولیستر زر ورقی باشند، از دست تان در برود. هلیم این بادکنک ها در آسمان خالی می شود و آن ها در جایی بسیار دور از شما به زمین می افتند و اگر روی سیم های انتقال برق سقوط کنند، زر ورق موجود در آن ها ممکن است باعث آتش سوزی یا ایجاد مشکلات دیگر شود.

به هیچ عنوان در داخل یا خارج خانه تان به سیم ها دست نزنید. تنها کسانی که از مسایل ایمنی و فنی برق، اطلاع کافی دارند اجازه ی دست زدن به مدارهای الکتریکی را دارند.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

الکتریسیته چیست؟

تاریخ:پنجشنبه 13 بهمن 1390-15:35

برق در هر جای زندگی ما نقش مهمی را بازی می کند. به کمک برق خانه های ما روشن می شود،

غذای ما پخته می شود ، کامپیوتر ، تلویزیون و سایر وسایل برقی ما به کار می افتد . برق باتری باعث حرکت ماشین و روشن شدن چراغ قوه می شود.

حال در اینجا از طریق آزمایشی می توانید به اهمیت برق پی ببرید. از مدرسه ، خانه یا آپارتمان خود شروع به پیاده روی کنید و کلیه وسایل و لوازم خانگی و ماشینهایی را که با برق کار می کنند را یادداشت کنید، سپس متعجب خواهید شد که تعداد زیادی از وسایل روزمرة ما بستگی به برق دارند.

اما برق یا الکتریسیته چیست ؟ از کجا می آید ؟ چگونه کار می کند ؟ قبل از اینکه همة اینها را بفهمیم باید اطلاعات کمی درباره اتمها و ساختمانشان داشته باشیم. کلیة مواد از اتمها ساخته شده و اتمها نیز از ذرات کوچکتر تشکیل شده اند. سه ذره اصلی سازنده اتم عبارتند از پروتون ، نوترون و الکترون.

همانگونه که ماه به دور زمین می چرخد ، الکترونها نیز به دور مرکز یا هستة اتم می چرخند. هسته، مجموعه ای از نوترونها و پروتونها می باشد.

الکترونها دارای بار منفی و پروتونها دارای بار مثبت هستند. نوترون ها خنثی می باشند، به عبارت دیگر نه دارای بار مثبت و نه منفی هستند.

در طبیعت اتمهای مختلفی وجود دارد به گونه ای که هر نوع عنصر دارای اتم خاص خودش است. یک اتم سازندة یک عنصر است. 118 عنصر مختلف شناخته شده وجود دارد. بعضی از عناصر، مثل اکسیژنی که تنفس می کنیم، برای زندگی ضروری هستند.

هر اتم از تعداد مشخصی الکترون ، پروتون و نوترون تشکیل شده است. اما تعداد ذرات یک اتم اهمیتی ندارد. معمولاًٌ تعداد الکترونها باید برابر تعداد پروتونها باشد. اگر تعداد آنها برابر باشد، اتم را خنثی می نامند که در این حالت اتم بسیار پایدار است.

بنابراین اگر اتمی دارای 6 پروتون باشد ، تعداد الکترونهای آن نیز باید 6 عدد باشد. عنصری که دارای 6 الکترون و 6 پروتون است کربن نامیده می شود. کربن به مقدار فراوانی در خورشید ، ستارگان ، ستاره های دنباله دار ، جو اکثر سیارات و در غذایی که می خوریم وجود دارد. زغال سنگ از کربن ساخته شده است ، و الماسها نیز همینطور . بعضی از انواع اتمها دارای الکترونهایی هستند که به خوبی به هم متصل نشده اند. اتمی که الکترون از دست می دهد، پروتونهایش بیش از الکترون بوده و دارای بار مثبت است. اتمی که الکترون می گیرد دارای ذرات منفی بیشتری بوده و بار منفی دارد.

یک اتم باردار را یون می نامند.

الکترونها را می توان از یک اتم به اتم دیگری حرکت داد. هنگامی که این الکترونها بین اتمها حرکت می کنند، برق یا جریان الکتریکی تولید می شود. حرکت الکترونها از یک اتم به اتم دیگر جریان نامیده می شود. در این حالت یک اتم، الکترون گرفته و دیگری الکترون از دست می دهد.

این زنجیره مشابه گروههای آتش نشانی در زمانهای قدیم است که به کمک سطل آتش را خاموش می کردند. اما به جای اینکه سطلی را از نقطة شروع به نقطة پایان برسانند ، هر شخصی می بایست سطلی از آب برای پرکردن از سطلی به سطل دیگر داشته باشد. بدین ترتیب مقدار زیادی آب از سطل بیرون می ریخت و آب کافی برای ریختن روی آتش وجود نداشت . عبور برق از یک سیم یا یک مدار مشابهت زیادی با آنچه که در بالا گفته شد دارد. هنگام عبور برق از سیم ، بار از یک اتم به اتم دیگر عبور می کند.

دانشمندان و مهندسان راههای زیادی را برای حرکت دادن الکترونها به خارج از اتمها یافته اند. به عبارت دیگر با اضافه نمودن الکترونها و پروتونها، به جای اینکه حالت خنثی برقرار شود، شما یک پروتون اضافی خواهید داشت.

از آنجایی که کلیه اتمها می خواهند خنثی باشند ، اتمی که خنثی نیست به دنبال الکترون آزادی جهت پر نمودن محل الکترون از دست رفته می گردد. این اتم غیر خنثی دارای بار مثبت (+) است، زیرا دارای پروتونهای خیلی زیادی می باشد.

الکترون آزاد در اطراف اتم غیر خنثی منتظر مانده تا مکانی برای آن پیدا شود. الکترون آزاد دارای بار منفی است و هیچ گونه پروتونی برای خنثی سازی آن وجود ندارد . بنابراین می گوییم که این الکترون دارای بار منفی (-) است.

حال بارهای مثبت و منفی چه رابطه ای با الکتریسیته دارند؟

دانشمندان و مهندسان چندین روش را برای ایجاد تعداد زیادی اتم مثبت و الکترون آزاد منفی یافته اند. از آنجایی که اتمهای مثبت جهت خنثی شدن به دنبال الکترونهای منفی بوده ، از این رو آنها قابلیت جذب زیادی به اتمهای مثبت دارند. بدین ترتیب اتم مثبت ، الکترون منفی را جذب کرده و خنثی
می شود. هر قدر که تعداد اتمهای مثبت یا الکترونهای منفی بیشتر باشد، قدرت جذب دیگری بیشتر خواهد بود. از آنجایی که هر دو گروه مثبت و منفی یکدیگررا جذب می کنند ، جذب کلی را « بار» می نامند.

زمانیکه الکترونها در بین اتمهای ماده حرکت می کنند، جریان برق تولید می شود. این پدیده ای است که در یک قطعه سیم اتفاق می افتد. الکترونها از یک اتم به اتم دیگر عبور کرده و جریان برق را از یک طرف به طرف دیگر برقرار می کنند ، درست مثل آنچه که در حرکت تصاویر یک فیلم اتفاق می افتد.

معمولاً قابلیت هدایت جریان برق در هر یک از اشیاء متفاوت است. مقاومت هر شئ، میزان قابلیت هدایت جریان برق را نشان میدهد. بعضی از اشیاء دارای الکترونهای خیلی پیوسته به هم بوده و برق از آنها به راحتی عبور نمی کند. به این نوع اشیاء عایق می گویند . لاستیک ، پلاستیک ، شیشه و هوای خشک دارای مقاومت بالایی بوده و عایق های خوبی هستند.

سایر مواد دارای الکترونهای ناپیوسته بوده و برق به آسانی از میان آنها عبور می کند. به این دسته از مواد هادی می گویند . اکثر فلزات از قبیل مس ، آلومینیوم یا فولاد ، هادی های خوبی هستند.

کلمة «الکتریسیته یا برق » از کجا آمده است ؟

الکترونها ، الکتریسیته ، الکترونیک و سایر کلماتی که با «الکتر» شروع می شود همگی ریشه در یک کلمه ی یونانی به نام «elektor» به «معنی خورشید درخشان» دارد. در یونانی «elektron» به معنی کهرباست .

کهربا یک سنگ قهوه ای مایل به طلایی بسیار زیبایی است که در زیر نور خورشید به رنگ نارنجی و زرد می درخشد. در واقع کهربا شیرة درخت فسیل شده ای است که در فیلم پارک ژوراسیک نیز از آن استفاده گردید. میلیون ها سال قبل حشرات به شیرة این درخت چسبیدند. حشرات کوچکی که دایناسورها را نیش زده بودند دارای خونی در بدنشان بودند که اکنون در کهربا قرار داشت.

یونانیان قدیم متوجه شدند که خواص کهربا خیلی عجیب است. به عنوان مثال وقتی کهربا به خز یا سایر اشیاء مالیده می شد ،قادر بود پر را جذب کند. آنها عامل ایجاد این پدیده را نمی دانستند. اما یکی از اولین مثالهای الکتریسیته ی ساکن را یونانیان کشف کرده بودند . (رجوع به فصل 3).

کلمه لاتین «electricus» به معنی «تولید شده از کهربا توسط اصطکاک» می باشد. بنابراین کلمه ی انگلیسی الکتریسیته از کلمات یونانی و لاتینی که در مورد کهربا بوده ، گرفته شده است.




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

توماس ادیسون

تاریخ:پنجشنبه 13 بهمن 1390-15:34

توماس ادیسون

توماس ادیسون در سال 1847 در میلان ، Ohio متولد شد . تام در کودگی نتوانست مانند دیگر بچه ها در مدرسه موفق باشد . مادرش تصمیم گرفت او را در خانه تحت تعلیم قرار دهد، تعداد زیادی کتاب به او داد تا مطالعه کند . تام پسری کنجکاو بود . همیشه علاقه داشت که بفهمد که چیزهای اطرافش چگونه عمل می کنند .

دوست داشت که بتواند کاری کند که آنها بهتر عمل کنند . مادرش به وی اجازه داد تا لابراتواری در خانه برایش درست شود تا او بتواند آزمایشات خود را انجام دهد. در هنگام جوانی تام آزمایشگاهی از خودش درست کرد جایی که می توانست ایده ها و نظریاتش را آزمایش کند . بسیاری از چیزها را در این آزمایشگاه اختراع داد . می توانید حدس بزنید که اختراع مورد علاقه اش چه بود؟

گرامافون یا دستگاه ضبط صوت اگر در آن زمان موسیقی گوش دهید، یا باید خودتان آنرا می نواختید و یا به کنسرتها می رفتید . معروفترین اختراع ادیسون چراغ حبابی بود . در آن زمان، مردم از چراغ های نفتی وگازی برای روشن کردن خانه هایشان استفاده می کردند.

ادیسون می دانست که استفاده از الکتریسیته بسیار ساده تر و ارزانتر خواهد بود . مشکل اینجا بود که کسی نمی دانست چگونه باید این کار را انجام دهد .

ادیسون مدت زیادی بر روی ایده اش کار کرد . بسیازی چیزها را استفاده کرد که هیچ کدام عمل نمی کردند . اما او هیچ گاه مایوس نشد و کارش را قطع نکرد ، او ادامه داد تا روزی که توانست آنچه را می خواست بدست آورد . امروز ، شما به سادگی می توانید با فشار دادن کلیدی هز زمان نور وروشنایی را داشته باشید . همچنین ادیسون اولین نیروگاه برق را ایجاد کرد که به 85 مشتری برق می فروخت و توانایی روشن کردن 5000 لامپ را دارا بود . او در سال 1882 در نیویورک این کار را انجام داد . ادیسون همچنین دوربین متحرک را اختراع کرد . هنگامی که شما به تماشا فیلم و یا تلویزیون می روید ، می توانید از ایده و کارهای سختی که انجام داده است تشکر کنید . بسیاری از ماشین های الکتریکی که امروزه در خانه ها یا مدارس دیده می شوند از ایده ها و نظریات ادیسون نشات گرفته اند .

اختراع کردن بهترین چیزی بودن که ادیسون به آن علاقه داشت . او ابتدا می اندیشید که اشیاء پیرامونش چگونه کار می کنند، پس فکر می کرد که چگونه می تواند کاری کند که آنها بهتر عمل کنند . که به آن الهام می گویند . اما قسمت متشکل کار اینجا بود که ادیسون باید ایده هایش را در عمل پیاده می کرد طوری که آنها کار می کنند . او انواع چیزها را استفاده می کرد تا در نهایت دقیقا" آن چه را که می خواست می توانست پیدا کند . خود او آنرا سخت کارکردن و نا امید نشدن می دانست او می گفت اختراع " یک درصد الهام گرفتن و 99 درصد پشتکار و جدیت است . "




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 

الکتریسیته

تاریخ:پنجشنبه 13 بهمن 1390-15:23

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.

 




داغ کن - کلوب دات کام
لطفا نظر بدهید() 


  • تعداد صفحات :5
  • ...  
  • 2  
  • 3  
  • 4  
  • 5  
شبکه اجتماعی فارسی کلوب | Buy Website Traffic | Buy Targeted Website Traffic