مقاله فارسی درباره الترون

بار الکتریکی: در شرایط عادی تعداد پروتن ها و الکترون های هر جسم با هم برابر هستند ، اگر تعداد الکترون های جسمی از پروتن ها بیشتر شود جسم دارای بار منفی خواهد شد و اگر تعداد الکترون های آن کمتر از حد معمول باشد جسم دارای بار مثبت است .
/ / e=p
نکته: اجسام با بارهای هم نام همدیگر را دفع و بارهای غیر همنام همدیگر را جذب می کنند . بار مثبت را با Q نمایش داده و بار متغیر بازمان یا لحظه ای را با g(t) نمایش می دهیم . واحد بار الکتریکی کولن است که با C نمایش داده می شود . کولن مقدار باریست که در مدت یک ثانیه از مقطع سیم شارش پیدا می کند .
1s Q= it
جریان الکتریکی : ناشی از حرکت دسته جمعی الکترون هاست که آن را با I برای جریان های ثابت و i برای جریان _های لحظه ای نمایش می دهند . می توان گفت :
q(t)=t2
آمپر : یک آمپر انتقال بار یک کولنی در واحد زمان خواهد بود .
انواع جریان :
( Direct current ) DC : جریان ثابت DC : ناشی از جریان الکترون در یک هادی در جهتی
انواع انرژی ثابت است و مقدار آن نیز نسبت به زمان ثابت است .
( Alternative current) AC حرکت الکترون در این جریان در یک جهت نبوده و مقدار آن
نیز نسبت به زمان متغیر است .
ولتاژ : اگر دو جسم مختلف البار توسط یک رشته سیم به یکدیگر متصل شوند الکترون های اضافی از یک جسم باردار منفی به یک جسم باردار مثبت انتقال می یابد که این انتقال الکترون ها به دلیل وجود اختلاف پتانسیل بین دو جسم
باردار است . نسبت انرژی که بار الکتریکی Q در حرکت خود از نقطه A تا B از دست می دهد را ولتاژ الکتریکی آن بار تعریف می کنیم :
انرژی : کار انجام شده یا انرژی تبدیل شده در یک مدار الکتریکی برابر است با حاصلضرب ولتاژ در بار الکتریکی
W=QV
توان : سرعت انجام کار را توان نامیده و با فرمول های زیر نشان می دهند .

W=QV P=Vi
منبع : منظور از منبع وسیله ایست که بتواند انرژی الکتریکی را به غیر الکتریکی و بالعکس تغییر نماید :
مثال: باطری که انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند پس یک منبع است.
انواع منابع:
منبع ولتاژ مستقل : منبعی که ولتاژ دو سر آن مستقل از جریان عبوری از آن منبع باشد که شکل مداری این منبع به صورت زیر است :
منبع جریان مستقل : منبعی است که جریان عبوری از آن همواره مستقل از دو سر آن باشد که شکل مداری آن به صورت زیر است :

منبع ولتاژ وابسته : منبعی است که ولتاژ آن به ولتاژ یا جریان قسمتی دیگر از مدار وابسته است و نماد مداری آن به صورت زیر است :
VS=∝i یا VS=βv
منبع جریان وابسته : منبعی است که جریان عبوری از آن به ولتاژ یا جریان قسمتی دیگر از مدار وابسته باشد که نماد مداری آن به صورت زیر است .
is=∝v
منابع وابسته عملا و به صورت فیزیکی موجود نیستند و تنها جهت شبیه سازی برخی عناصر الکتریکی و الکترونی کاربرد دارد .
مقاومت : مقاومت یا عکس العمل جسم هادی در برابر جریان الکترون ها را مقاومت الکتریکی گویند که نماد مداری آن به شکل زیر است :

V=iR →R =
رسانایی چیست ؟ عکس مقاومت ( مهو ) G =
توان تلف شده در دو سر مقاومت :
P=Vi ⇒P=iri ⇒ P=
یا P=V()⇒ P=
تعریف گره : محل اتصال دو یا چند عنصر الکتریکی به یکدیگر را گره می گویند .
تعریف حلقه ( بسته ) : مسیری از یک مدار را بسته گویند در صورتیکه اگر از گره ای دلخواه روی مسیر شروع به حرکت نماییم و از عناصر عبور کنیم بدون اینکه از هیچ گره ای بیش از یکبار بگذریم دوباره به گره آغازین باز گردیم .
KCL : جمع جبری جریان های عبوری از یک گره برابر صفر است .
قوانین کیرشهف : =0 k i1 + i2 –i3 =0 kcL= i1 + i2 = i3 ⇒
KVL : جمع جبری ولتاژ ها در یک مدار بسته برابر صفر است .
V1+V2+VS=0
مثال : در مدار شکل زیر مقدار ولتاژ هر مقاومت را تعیین نمایید ؟
V3+3+V1/5-12=0 ⇒ 3i+3+1/5i-12=0 ⇒ 4/5i=9 ⇒ i=2A
V3 =3×2=6v
V1/5 =1/5×2=3v
مثال : جریان مدار زیر را بدست آورید ؟
-12+v3+2vx-vx=0
v3=3i vx=v1/5=1/5i
-12+3i+3i-1/5i=0
-12+4/5i=0 ⇒ i=
انواع مقاومتها :
سری :
KVL:VS=iR1+iR2+…+iRK
VS=i(R1+R2+…+RK) ⇒ VS=n
⇒ VS=Req×i ⇒ Req=n
مقاومتهای موازی :
is==v()
is=++…+ ⇒ is=V()
is=V ⇒ Req=
تمرین : مقاومت های معادل در مدارهای زیر را پیدا کنید ؟
Req=R1+R2+R3=1+1+1=3 ⇒
Req= ⇒ R= =
⟹ 1 = + + = + + =

قضیه :

⇒ Req=
Req=
قوانین تقسیم ولتاژ و جریان :
Kvl: VS=V1+V2
Vs=is Req=is(R1+R2) ⇒ is= (I)
V1=isR1 ⇒ V1=1 ⇒ V1=S
V2=S
Vi=S
قانون تقسیم جریان :
is=i1+i2 ⇒ is= = ()Vs
VS=V1=V2=is Req ⇒ is=
Req=
is= = R1i1 ⇒ i1= S i2= S
قانون تبدیل ستاره مثلث :
⇒ R1=
R2=
R3=
Ra=
Rb=
Rc=
تمرین : به کمک قانون ستاره مثلث جریان و I را در مدار زیر بدست اورید ؟
R1=
R2==15
R3=
V=RI ⇒ I==
⇒ R=60+20=80
روش های تحلیل مدار :
1-روش تحلیل مش خانه ای KVL : این روش خانه ای زیر معروف است مدار را به حلقه ای بسته تجزیه می نماید سپس با فرض کردن جریان برای هر حلقه در جهتی مشخص و با نوشتن معادلات ولتاژ برای حلقه ها به دستگاه معادلات چند مجهولی می رسیم که حل آن جریان های هر حلقه را مشخص می نماید پس از مشخص شدن جریان هر حلقه می توان سایر پارامتر های مدار را بدست آورد .
مثال :
Kvl1=-6+3(i1-i3)+2(i1-i2)=0
Kvl2=2(i2-i1)+4(i2-i3)+3(i1-i2)=0
Kvl3=i3+4(i3-i2)+3(i3-i1)=0
روش تحلیل گره KCL : در این روش گره های اصلی مدار را عیین می نمایم سپس گره ای که بیشترین شاخه به آن متصل است را به غنوان گره ی کبنا انتخاب می نماییم و فرض می کنیم که ولتاژ در این گره برابر صفر است سپس با نوشتن معادلات جریان در سایر گره ها دستگاه معادلات چند مجهولی بدست می آید که حل آن ولتاژ گره ها را مشخص می نماید .
مثال :
Kcl1=
Kcl2=
قانون جمع آثار ( اصل برهمنی ) : اگر در یک مدار چندین منبع مستقل وجود داشته باشد پاسخ کامل مدار را می توان از جمع اثر تک تک هر یک از منابع مستقل بدست آورد برای اینکار کافی است منبع مورد نظر را در مدار حف کرده و سایر منابع ولتاژ مستقل را اتصال کوتاه و منابع جریان مستقل را مدار باز در نظر گرفت . سپس پاسخ کامل جمع اثر هر یک از منابع مستقل به ازای حذف سایر منابع خواهد بود .
مثال :

فایل : 12 صفحه

فرمت : Word