تحقیق در مورد مقاومت

بخشی از مقاله

مقاومت مقاومت

هدف ازمايش : تعيين ميزان مقاومت بوسيله نوار رنگي ومولتي متر
وسايل : مولتي متر ، مقاومت رنگي
تئوري آزمايش:

مقاومتهاي الكتريكي كه از آنها در مدارهاي استفاده مي شود به اشكال گوناگون ساخته مي شوند . يكي از انواع مقاومت ها از جنس سراميك يا چيني است كه روي آن را با قشري از زغال پوشانده اند . اندازه چنين مقاومتي بستگي به ضخامت قشر زغال دارد كه در حدود 001/. تا 10 ميكرون است . دو طرف اين مقاومت به سيم هاي قلع اندود مربوط شده لايه اي از لاك روي مقاومت را پوشانده است .

معمولا" مقدار مقاومت و حداكثر خطاي ممكن ((تلرانس ))آن را به وسيله نوارهاي رنگي نشان مي دهند . اندازه مقاومت بر حسب اهم بوده به وسيله 4 عدد نوار مشخص مي گردد كه به صورت يك عدد دو رقمي و تعدادي صفر كه در سمت راست قرار مي گيرند و همين طور ميزان خطاي مربوط تعيين مي شود.
در مقاومت هايي كه با نوارهاي رنگي مشخص مي شوند ، مجموعه علائم داراي فاصله هاي مساوي از دو سر مقاومت نيستند و به طور وضوح به يك سر آن نزديكترند . به منظور تعين مقدار مقاومت بايد آن طوري در مقابل خود بگيريم كه مجموعه نوارهاي رنگي در طرف چپ قرار بگيرند .
با استفاده از جدول زير رابطه رنگ و ميزان مقاومت بدست ميايد:

عدد رنگ رنگ نوار عدد رنگ رنگ نوار
5 سبز 0 سياه
6 آبي 1 قهوه اي
7 بنفش 2 قرمز
8 خاكستري 3 نارنجي
9 سفيد 4 زرد

رنگ درصد خطا
طلايي 5
نقره اي 10

اولين نوار رنگي از سمت چپ رقم اول و دومين نوار رقم دوم و سومين نوار تعداد صفرهاي سمت راست اين دو رقم را نشان ميدهد . نوار چهارم نشان دهنده ميزان خطا است كه به صورت درصد نوشته مي شود .
شرح ازمايش:
به عنوان مثال شكل زير مقاومتي را نشان مي دهد كه رنگ هاي نوارهاي آن از طرف چپ به ترتيب سبز،آبي،نارنجي هستند . اندازه مقاومت برابر است با
R=56*10^3 +& - 0.05*( 56000)
53800 < R< 58800

سبز
طلايي آبي
نارنجي
يعني اين مقاومت حداقل 53800 و حداكثر58800 اهم است . زيرا از سمت چپ اولين نوار كه سبز است نماينده 5 ودومين نوار كه ابي است نماينده 6 مي باشد كه مجموعا" عدد 56 را به وجود مي آورند . سومين نوار كه نارنجي رنگ است نماينده ( سه صفر) در طرف راست 56 است درنتيجه مقدار تلورانس در حدود 2800 مي باشد . ادر خوادن نكاتزير مورد توجه است::

1- مقاومت را بايد طوري مقابل خود بگيريم كه نوار طلايي يا نقره اي در طرف دست راست ما باشد .
2- در طريقه ديگر براي تعيين اندازه مقاومت با توجه به جداول ، پس از نوشتن دو رقم سمت چپ از روي نوارهاي اول و دوم از طرف چپ عدد حاصل را در n10 ضري مي نماييم . ( n عدد ما بازاء سومين نوار رنگي از سمت چپ مي باشد )

تذكر : اگر نوار سوم سياه باشد اندازه مقاومت برحسب اهم عددي دو دقمي است و نوار سياه به آن معني است كه صفر جلوي عدد دو رقمي گذاشته نمي شود مقاومت هاي كمتر از 10 اهم با سه نوار مشخص مي شوند كه نوار سوم آنها به رنگ طلايي است . به كمك دو نوار ديگر ارقام اول و دوم را تعيين نموده به سبب وجود نوار طلايي در رديف سوم از سمت چپ عدد دو رقمي حاصل را در 1/. ضرب مي نماييم تا اندازه مقاومت معلوم شود .

در مورد مقاومت هاي كوچكتر از يك اهم حلقه سوم نقره اي است و به آن معناست كه بايد عدد دو رقمي حاصل از كدهاي رنگي اول و دوم را در 01/. ضرب كنيم تا مقدار مقاومت به دست آيد .
عنوان :مولتي متر
هدف : آشنايي با مولتي متر
وسايل: مولتي متر ، مقاومتهاي رنگي ، سيم
تئوري: آهم متر(مولتي متر) دستگاهي است كه به وسيله آن مي توان چند كميت مختلف را اندازه گيري كرد .
تمام مولتي مترها با جزئي اختلاف مانند يكديگر هستند . در اينجا جهت آشنايي با ساختمان و طرزكار و نحوه قراردادن آن در مدارهاي الكتريكي ، به شرح يكي از مدارهاي مولتي متر مي پردازيم .
مولتي متر ديجيتال از يك قاب متحرك تشكيل شده است كه در داخل يك ميدان مغناطيسي دائمي قرار گرفته و ميزان چرخش آن را سيگنال نشان مي دهد . وقتي جريان معيني از قاب عبور مي كند ، صفحه ديجيتال متصل به آن تغيير كرده و مقدار جريان را نشان مي دهد . روي صفحه آومتر قسمت هاي زير مشاهده مي شود :
1- صفحه ديجيتال
2- كليد انتخاب يا سلكتور .
3- ترمينال ها و دكمه هاي تنظيم كننده .

در مولتي متر مورد نظر روي صفحه ، براي كميت هاي مختلف در چهار رديف قوس هاي مدرج ديده مي شود كه كه هر رديف به درجات مختلف تقسيم شده است . روي صفحه علائم V براي اختلاف پتانسيل ، A براي شدت جريان ،  براي مقاومت الكتريكي ، AC براي جريان متناوب و DC براي جريان مستقيم به كار رفته است .
معمولا" درجه بندي مربوط به مقاومت الكتريكي از راست به چپ و ساير درجه بندي ها از چپ به راست مي باشد .

سلكتور كليدي است كه مي تواند روي صفحه دايره شكل حول خود حركت كند . در محيط دايره در جاتي است كه حوزه كار دستگاه را نشان مي دهد . اعدادي كه كليد سلكتور مقابل آنها قرار داده مي شود ممكن است كوچكتر يا بزرگتر از درجات قوس هاي مدرج باشند . در عمل حوزه كار انتخاب شده را برآخرين عدد قوس مدرج تقسيم نموده ، حاصل تقسيم را كه ضريب قرائت ناميده مي شود در عدد متقابل به عقربه ضرب مي نماييم . باين ترتيب مقدار كميت به دست مي آيد .
هنگام كار با دستگاه مولتي متر توجه به نكات زير ضروري است :

1 – براي اندازه گيري شدت جريان بايد دستگاه را به طور سري در مدار قرار داد .
2 – براي اندازه گيري اختلاف پتانسيل بايد دستگاه را به طور موازي بين دو نقطه از مدار قرار داد .
3 – هنگام اندازه گيري مقاومت لازم است جريان برق را قطع كنيم . در غير اين صورت به دستگاه آسيب مي رسد .

4 – دستگاه را با احتياط جا به جا مي كنيم و از وارد آمدن ضربه به آن و يا سقوط دستگاه جلوگيري مي نماييم .
5 – پيچ تنظيم صفر دستگاه را نبايد دستكاري كرد ، زيرا اين بخش از دستگاه خيلي حساس است و ممكن است فنر مربوط به آن قطع و دستگاه خراب شود .
6 – هميشه هنگام اندازه گيري كميت ها كليد سلكتور را روي بيشترين درجه قرار مي دهيم و در صورت لزوم به تدريج آن را كاهش مي دهيم تا به دستگاه لطمه اي وارد نشود .
7 – حتي الامكان كليد سلكتور را در جهت حركت عقربه هاي ساعت مي چرخانيم ، به علاوه چرخاندن سريع كليد سلكتور براي دستگاه خالي از ضرر نيست .
طرز كار مولتي متر ديجيتال :

الف ) اندازه گيري مقاومت :
كليد سلكتور را روي بيشترين پله (Range) مقاومت قرار مي دهيم ، فيش سياه رنگ را درون ترمينال (-) يا (com) مشترك و فيش قرمز به درون ترمينالي كه مربوط به مقاومت يا (+) است قرار مي دهيم . سر ديگر آنها را به طرز مناسبي به طرفين مقاومت مورد نظر وصل مي كنيم و مقاومت را مي خوانيم .
ب ) طرز اندازه گيري ولتاژ مستقيم :

سلكتور را برروي Dc آورده و فيش سياه رنگ را درون ترمينال (com) و فيش قرمز را درون ترمينال (+) يا ترمينالي كه مربوط به ولت است قرار مي دهيم . سر ديگر آنها را به طور مناسب به قطبين مولد يا دو نقطه از مدار وصل مي كنيم و ولتاژ را اندازه گيري مي كنيم .
ج ) طرز اندازه گيري شدت جريان مستقيم DCmA

يكي از فيشها را به COM و ديگري را به mA وصل و دو سر فيش را هم به قطبين مولد يا دو نقطه از مدار متصل مي كنيم و شدت جريان را اندازه گيري مي كنيم . براي اندازه گيري شدت جريان هاي بيش از 300mA تا 10A فيش قرمز رنگ را درون ترمينال 10A قرار مي دهيم .
د) طرز اندازه گيري ولتاژ متناوب ACV :

كليد سلكتور را روي ACV و يكي از فيشها را درون ترمينال COM و ديگري را به ترمينال مربوط به ولت وصل مي كنيم .
هـ ) طرز اندازه گيري شدت جريان متناوب ACA

فيش سياه رنگ را درون ترمينال (COM) و فيش قرمز را درون ترمينال مربوط به Ma وصل مي كنيم .(( يا در صورت لزوم به ترمينال 10A وصل مي كنيم . ))
شرح آزمايش :
در اين آزمايش مي خواهيم مقدار مقاومتهايي را ابتدا خودمان از روي مقاومت مورد نظر و سپس بوسيله اهم متر اندازه گيري كنيم پس اين مقاومتها را يكبار به صورت سري و سپس به صورت موازي قرار مي دهيم و مقاومت معادل آنها را اندازه گيري مي كنيم .
به عنوان مثال داريم :
از سمت چپ به راست :

قهوه اي – مشكي – طلايي – طلايي 10  10 -1  (0.05) = 1
مقاومت دوم :
زرد – بنفش – قهوه اي – طلايي
47  10 1 (0.05) = 470 
بوسيله اندازه گيري با اهم متر در مقاومت اول 1005
بوسيله اندازه گيري با اهم متر در مقاومت دوم : 462
حال اين دو مقاومت را يكبار به صورت سري و يكبار به صورت موازي در مدار مي بنديم در اين حالت ما داريم :
به صورت موازي = 1004

و طبق فرمول نيز داشتيم :

به صورت سري داشتيم : R = 463 
طبق فرمول زير نيز داشتيم :

عنوان آزمايش: اسيلوسكوپ
هدف ازمايش :بررسي اسيلوسكوپ ، تركيب عمودي دو ولتاژ
وسايل : اسيلوسكوپ، مولد AC
تئوري : اسيلوسكپ دستگاهي است كه به وسيله آن مي توان هر نوع پديده متغيري را كه قابل تبديل به ولتاژ يا جريان باشد ، روي صفحه اي مشاهده كرده مورد مطالعه قرار داد . نظر به اين اساس كه كار اسيلوسكپ ، حركت دسته اي از الكترون ها است كه تقريبا" بي وزن بوده به سهولت مي توان آنها را به حركت درآورد و متحرك نمود ، لذا دستگاه تغييرات خفيف كميت مورد نظر را مستقيما" نشان مي دهد .

آنچه در صفحه جلوي دستگاه مشاهده مي گردد و كار هر يك از آنها به ترتيب شماره كليدها به شرح زير مي باشد :
1 – دستگيره كه هم به منزله پايه مورد استفاده قرار مي گيرد و هم براي حمل و نقل دستگاه . براي جا به جا كردن دستگيره بايد قرصهاي انتهايي را به طرف داخل فشار داده سپس دستگيره را چرخاند .

2 – موقعي كه برق وارد دستگاه مي شود اين چراغ روشن مي گردد .
3 – براي روشن كردن دستگاه به كار مي رود . موقعي كه به سمت راست پيچانده مي شود دستگاه روشن مي گردد .
4 – مخصوص تنظيم شدت روشنايي روي صفحه به منظور سهولت مشاهدات مي باشد . وقتي به سمت چپ پيچانده شود تصوير ناپديد خواهد شد .
5 – براي كانوني كردن دسته اشعه است تا واضح ترين تصوير نسبت به ميزان روشنايي به دست آيد .

6 – براي جا به جايي موج كانال 2 در امداد محور افقي مي باشد . وقتي بيرون كشيده شود قطبيت معكوس مي شود .
7 – براي جا به جايي دامنه شكل موج كانال يك در امتداد محود عمودي مي باشد .
8 – محل اتصال علامت ورودي كانال 2 يا ورودي افقي در حالت نمايش X-Y است .
9 – محل اتصال علامت ورودي كانال 1 با ورودي عمودي در حالت نمايش X-Y است
10 – اهرم سه وضعيتي ، براي كنترل علامت ورودي است .

AC – راه را برمولفه DC علامت ورودي مي بندد .
مسير سيگنال را باز كرده ورودي تقويت كننده عمودي را به زمين وصل مي نمايد . به اين ترتيب خط صفري به دست مي آيد كه از آن مي توان به منزله مبنا در اندازه گيريهاي DC استفاده كرد .
DC هر دو مولفه AC و DC علامت ورودي را عبور مي دهد .
11- ولت بر قسمت – تضعيف كننده عمودي براي كانال 1 كه تنظيم مرحله به مرحله حساسيت عمودي را امكان پذير مي سازد . وقتي پيچ (( تنظيم دقيق )) در وضعيت كاليبره قرار گيرد بهره عمودي را در 12 محدوده كاليبره از 5 ميلي ولت تا 20 ولت بر قسمت مي توان تغيير داد .
12- تنظيم دقيق – براي تنظيم دقيق تضعيف كننده عمودي كانال 1 ، .قتي تا منتها اليه در جهت حركت عقربه هاي ساعت پيچانده شود ، تضعيف كننده عمودي كاليبره مي شود . در حالت نمايش X-Y آن را براي تنظيم دقيق بهره عمودي به كار مي گيرند .

13 –اهرم پنج وضعيتي – اين اهرم آنچه را روي صفحه اسيلوسكپ نمايش داده مي شود به شرح زير كنترل مي كند :
CH1 : فقط علامت وارد به كانال 1 را نشان مي دهد .
CH2 : فقط علامت وارد به كانال 2 را نشان مي دهد .

متناوب AC علامت هاي دو كانال متناوبا" نمايش داده مي شود . (پايه زماني بين 5/. ثانيه را ميلي ثانيه توصيه مي شود . )
مقطع : نمايش روي صفحه اسيلوسكپ با فركانس در حدود 200 كيلو هرتز بين علائم دو كانال نوسان مي كند . ( پايه زماني بين 5/0 ثانيه و 1 ميلي ثانيه توصيه مي شود . )
مجموع : نمايش روي صفحه اسيلوسكپ حاصل جمع موج هاي دو كانال است . وقتي پيچ تغيير مكان CH2 بيرون كشيده شود ، موج كانال دو از موج كانال يك كم شده تفاضل دو موج روي صفحه ظاهر مي شود .

14- 15 – كار كليدهاي 11 و 12 را براي كانال 2 انجام مي دهند .
16 – كليد Dc AC اهرمي است كه در سه وضعيت براي كنترل علامت ورودي بكار مي رود ، AC راه را برمولفه DC علامت ورودي مي بندد .
مسير سيگنال را باز كرده ورودي تقويت كننده عمودي را به زمين وصل مي كند و خط صفري حاصل مي شود كه از آن مي توان به عنوان مبنا در اندازه گيري هاي DC استفاده كرد .
DC هر دو مولفه AC و DC علامت ورودي را عبور مي دهد .

17 - براي تنظيم دقيق پايه زماني است . وقتي تا منتها اليه جهت حركت عقربه هاي ساعت پيچانده شود پايه زماني كاليبره مي شود .
موارد استفاده اسيلوسكپ :
اسيلوسكپ مورد استفاده زيادي دارد . در آزمايشگاه الكتريسيته از آن در موارد زير استفاده مي كنيم :
1- اندازه گيري ولتاژ مستقيم
2- اندازه گيري ولتاژ نوك به نوك و موثر جريان متناوب

3- اندازه گيري فركانس

منحني هاي ليساژو و موارد استفاده آن :
اگر دو نيرو در امتدادهاي عمود برهم به جسمي وارد شوند و هر كدام يك حركت نوساني به جسم بدهند ، جسم تحت تاثير اين دو نيرو مسيري را طي مي كند كه به آن منحني ليساژو مي گويند .
هنگامي كه شعاع الكتروني از ميان صفحات يك خازن كه به جريان متناوب متصل اند عبور مي كند ، تحت تاثير ميدان الكتريكي حركت نوساني خواهد كرد كه روي صفحه اسيلوسكپ به صورت يه خط مشاهده مي شود . اكنون اگر به صفحات دو خازن افقي و قائم ولتاژ متناوب داده شود ، پرتو الكتروني در روي دو سطح عمود برهم حركت نوساني انجام مي دهد .
اگر فركانس هاي دو ولتاژ متناوب اعداد صحيح و نسبت آنها كسرهاي يا برعكس باشد روي صفحه اسيلوسكپ شكل هاي ( )مشاهده مي گردد .
از منحني ليساژو در موارد زير استفاده مي كنيم :
الف – تعيين اختلاف فاز بين دو موج هم فركانس – درصورتي كه فركانس هاي دو موج داده شده به كانال هاي اسيلوسكپ مساوي باشد منحني ليساژو به صورت دايره و در حالت كلي به شكل بيضي خواهد بود . (شكل B) مي توانيم پس از انتقال آن به مركز از طريق قرار دادن اهرم هاي سه وضعيتي روي علامت  و جابجا كردن نقطه روشن در امتدادهاي افقي و قائم ، اختلاف فاز بين دو موج را از رابطه زير محاسبه نماييم
ب- تعيين اندازه فركانس مجهول از روي فركانس معلوم
براي اين منظور ورودي هاي اسيلوسكپ را به دو موج كه فركانس يكي از آنها معلوم است متصل مي نماييم (يكي به كانال Y و ديگري به كانال X ) اگر بين دو فركانس نسبت مطلوبي وجود داشته باشد منحني ليساژو به شكل تقريبا" ثابتي روي صفحه ظاهر مي شود .