آموزش الکترونیک (جلسه سوم)

سلام به همه دوستان گلم!

این جلسه هم بالاخره شروع میکنیم ...

 

تلف قدرت :

یه مقاومت رو در نظر بگیرید که به ولتاژی که دائم در حال تغییره وصل کردیم ...

همونطور که مشاهده میکنید مقاومت در ولتاژ پایینتر کمتر داغ میشه و در ولتاژ بالاتر اونقدر داغ میشه که سرخ میشه!

حالا اصلا برای چی داغ میشه؟ 

میریم سراغ یه قانون بزرگ در فیزیک که باید در ذهنتون نهادینه بشه! 

قانون پایستگی انرژی :

این قانون میگه که انرژی به خودی خود به وجود نمیاد و بی خودی هم از بین نمیره بلکه فقط از نوعی به نوع دیگه تبدیل میشه!

در مدار بالا انرژی الکتریکی به انرژی گرمایی و نور تبدیل میشه. (البته معمولا نور مقاومت به خاطر روکشش دیده نمیشه!)

حالا به این گرما و نوری که مشاهده میکنید میگیم تلف قدرت یا توان اتلافی که با P نشون میدیم و واحدش وات هست ؛

فرمولش هم اینه ...

V که همون ولتاژه ؛ I هم شدت جریان! ؛ پس یعنی : توان مساوی هست با ولتاژ روی مقاومت ، ضربدر جریان عبوری از اون!

حالا اگه به قانون اهم مراجعه کنیم میبینید که چون رابطه های زیر برقراره ... 

فرمول توان رو ، میشه به شکلهای زیر هم نوشت...

خب ؛ ظاهراً که خیلی آسونه ؛ پس حالا توان اتلافی روی مقاومت در ولتاژ 5 ولت رو بدست میاریم! از کدوم فرمول استفاده کنیم راحت تریم؟

درسته ؛ پس داریم ...

یعنی 250 میلی وات یا یک چهارم وات تلف قدرت داریم.

وات اسمی و وات مصرفی :

وات اسمی همون توانی هست که مقاومت میتونه تحمل کنه و با اوت تلف قدرت نسوزه ؛ مثلا میریم به مغازه الکترونیکی و میگیم : "آفا یه مقاومت 10 اهم 5 وات به من بده." توان اسمی ، به جنس و اندازه مقاومت بستگی داره!

وات مصرفی هم همون توانی هست که در مدار ، روی مقاومت تلف میشه و اگه از توان اسمی اون بیشتر بشه باعث سوختن مقاومت خواهد شد! همونطور که در بالا محاسبه کردیم به پارامترهای ولتاژ و اهم مقاومت و جریان عبوری از اون بستگی داره! 

ادامه مبحث باتری : 

شکل باتری یا منبع تغذیه در مدارات رو ، معمولاً به دو صورت زیر ، نشون میدن ... (در هر دو مدار زیر باتری به یه مقاومت وصله که جزء باتری نیست)

                                                   

ظرفیت باتری :

در جلسه اول گفته شد که "باتری یک واکنشگر شیمیاییه" پس بالاخره واکنش شیمیایی درونش تموم میشه و همیشگی نیست ؛ بنابراین میشه گفت ظرفیت محدودی داره!

ظرفیت باتری رو با آمپر ساعت ، مشخص میکنن ؛ یعنی مقدار جریان خاصی رو میتونه در یک ساعت به یه مدار بده!

مثلا وقتی میگیم باتری 4 آمپر ساعته یعنی در یک ساعت میتونه به یک مدار با مصرف جریان 4 آمپر جریان مورد نیازش رو بده تا ظرفیتش تموم بشه!

یا در عرض نیم ساعت میتونه جریان یک مدار 8 آمپری رو تامین کنه و بعدش خالی میشه!

البته در زمانهای کوتاهتر محدودیتهایی وجود داره که نمیذاره این جریان بیش از حد بالا بره!

مثلاً در ده دقیقه ، نمیتونه جریان یک مدار 24 آمپری رو تامین کنه و در عمل ، اون جریان رو نمیده و زودتر خالی میشه ؛ دلیلش رو عرض میکنم ...

مقاومت داخلی :

دلیلش ، مقاومت داخلی باتری هست که ناشی از جنس الکترولیت و قطبهای مثبت و منفی خواهد بود و به صورت سری با باتری قرار میگیره و نمیذاره جریان از یه حدی بالاتر بره!

مقاومت سری داخل باتری های آمپر بالا ، اهم بسیار پایینی داره ولی به هر حال مانع عبور جریان مورد نظر و همچنین باعث ایجاد افت ولتاژ و گرم شدن باتری خواهد شد.

به مدار زیر دقت کنید...

در این مدار ، مقاومت داخلی سری با باتری ، 10 میلی اهم یا 0.01 هستش و باری که به باتری وصله هم یک اهمه!

 اگه مقاومت داخلی باتری وجود نمیداشت بر طبق قانون اهم 12 آمپر از مصرف کننده که یک اهمه میگذشت! (هنوز قانون اهم رو حفظ نکردید؟!!!) 

حالا که مقاومت داخلی داره ، این جریان کم شده.

 البته در جریانهای بالاتر ، افت ولتاژ روی مقاومت داخلی ، بیشتر میشه و مقاومت داخلی با گرم شدن باتری ، رو به افزایش میره و اوضاع بدتر میشه!

GND  یا زمین در مدار :

نقطه صفر ولت رو GND یا زمین مدار میگیم و معمولا با یکی از دو شکل زیر نشون داده میشه...

        

انتخاب صفر در ترکیب دو باتری :

ترکیب سمت چپ را تغذیه دوبل می‌نامیم که در بالا 5+ و صفر و 5- به ما میده و ترکیب کناریش هم ، برای جمع کردن ولتاژ دو باتری ، استفاده میشه و معمولا پایه وسط رو ، کاری بهش نداریم!

این جلسه هم تموم شد . جلسه بعد به سری و موازی کردن مقاومت ، می‌پردازیم ...

موفق باشید.

(جلسه چهارم)