دانلود مقاله مدارهای الکترونیکی

word قابل ویرایش
190 صفحه
30000 تومان
300,000 ریال – خرید و دانلود

۱-۱ : مقدمه
اجزا واحدها در سیستم SI به صورت اعشاری است. برای مشخص کردن توان های ده، پیشوندهای خاصی همراه واحدهای این سیستم به کار می رود. این پیشوندها عبارتند از:
پیکو (P و ۱۲-۱۰) کیلو (K و ۱۰۳)
نانو (n و ۹-۱۰) مگا (M و ۱۰۶)
میکرو گیگا (G و ۱۰۹)
میلی سانتی (C و ۲-۱۰)

۱-۲ : کمیات اساسی الکتریکی
۱-۲-۱- بار
می دانیم که در یک اتم، الکترون بار منفی و پروتون بار مثبت دارد و بار یک الکترون با بار یک پروتون برابر است. واحد بار الکتریکی کولن (C) است. یک کولن برابر بار ۱۰۸*۲۴/۶ الکترون است. یعنی یک الکترون دارای بار C 19-10*6/1 است.

۱-۲-۲- جریان
بار متحرک نشان دهنده جریان است. جریان در یک مسیر مجزا، مثلاً یک سیم فلزی، علاوه بر مقدار، جهت نیز دارد. جریان، آهنگ عبور بار از یک نقطه در یک جهت خاص است.
پس از مشخص کردن یک جهت مرجع، کل باری که از زمان t=0 به بعد از یک نقطه مرجع در آن جهت عبور کرده را q(t) می نامیم. آهنگ عبور بار در لحظه t برابر است. با کاهش فاصله می‎توان نوشت:
(۱-۱)

جریان، برابر آهنگ زمانی عبور بار مثبت از یک نقطه مرجع در یک جهت مشخص است. جریان را با i یا I نشان می‎دهیم. بنابراین:
(۱-۲)
واحد جریان آمپر (A) است. یک آمپر، انتقال بار با آهنگ ۱ کولن بر ثانیه را نشان می‎دهد. برای به دست آوردن باری که در فاصله t0 تا t منتقل شده، می‎توان از رابطه ۱-۳ استفاده کرد:
(۱-۳)
۱-۲-۳- ولتاژ
هر عنصر را به صورت یک شکل دارای دو پایانه یا دو سر نشان می‎دهیم. (شکل ۱-۱)

شکل ۱-۱ : یک عنصر مداری
فرض کنید جریانی به پایانه A عنصر مداری شکل ۱-۱ وارد شده و از پایانه B خارج می‎شود. برای عبور این جریان، باید مقداری انرژی صرف شود. در این صورت
می گوییم بین دو پایانه B , A ، اختلاف پتانسیل یا ولتاژ الکتریکی وجود دارد. بنابراین ولتاژ روی یک عنصر، معیاری از کار لازم برای عبور بار از طریق آن است. ولتاژ یا اختلاف پتانسیل بنابر تعریف عبارت است از کار انجام شده برای انتقال بار q از یک نقطه به نقطه دیگر. یعنی:

(۱-۴)
که در آن v اختلاف پتانسیل بر حسب ولت (v)، w کار انجام شده و q بار الکتریکی است.
۱-۲-۴- توان الکتریکی
توان آهنگ مصرف انرژی است. اگر برای انتقال ۱ کولن بار از یک عنصر، ۱ ژول انرژی مصرف شود، توان لازم برای انتقال یک کولن بار در ثانیه، یک وات خواهد بود. رابطه توان را می‎توان به صورت رابطه ۱-۵ نوشت:
(۱-۵) p=v .i
که p توان الکتریکی بر حسب وات (w) است. یعنی یک وات برابر یک ولت آمپر است.
۱-۲-۵- مقاومت
هر عنصر مداری که در آن انرژی تلف شود، معمولاً ولتاژ دو سرش با جریان گذرنده از آن متناسب است. یعنی:
(۱-۶) V=RI
که R ثابت تناسب است و مقاومت آن عنصر می‎باشد. واحد مقاومت اهم است و رابطه ۱-۶ قانون اهم نام دارد.
شکل ۱-۲ علامت مداری یک مقاومت را نشان می‎دهد.

شکل ۱-۲ : علامت مداری مقاومت
در یک مقاومت، جریان از نقطه با پتانسیل بیشتر به نقطه با پتانسیل کمتر جاری می گردد. معمولاً پتانسیل بیشتر را با علامت + و پتانسیل کمتر را با علامت – نشان می دهند. مقاومت، یک عنصر مصرف کننده انرژی الکتریکی است. یعنی ‎توان در آن تلف می‎شود. توان تلف شده در یک مقاومت از رابطه ۱-۷ به دست می‎آید.

(۱-۷)
عکس مقاومت را رسانایی می گوئیم و با G نشان می‎دهیم. بنابراین:
(۱-۸)
واحد رسانایی مهو یا زیمنس است.
۱-۳- اتصال سری مقاومت ها
منظور از سری کردن مقاومت ها آن است که آنها را به صورت زنجیره ای و سر به سر به هم وصل کنیم. در اتصال سری فقط یک مسیر برای عبور جریان به وجود می‎آید و لذا از تمامی مقاومت ها جریان یکسانی می گذرد. شکل ۱-۳ اتصال سری مقاومت ها را نشان می‎دهد.

شکل ۱-۳ : اتصال سری مقاومت ها
می‎توان تعدادی مقاومت سری را ساده کرد و به جای آنها یک مقاومت گذاشت. این مقاومت را مقاومت کل یا مقاومت معادل می گوییم. اگر مقاومت های Rn , … , R2, R1 به صورت سری به هم متصل باشند، مقاومت معادل آنها از رابطه ۱-۹ به دست می‎آید.
(۱-۹)
مثال ۱-۱
در مدار شکل ۱-۴ مقدار مقاومت کل را حساب کنید.

شکل ۱-۴
حل :
۱-۴- اتصال موازی مقاومت ها
هرگاه دو یا چند مقاومت در یک مدار الکتریکی از دو سر به هم متصل باشند آنها را موازی می گوئیم. در اتصال موازی مقاومت ها، ولتاژ تمام مقاومت ها با هم برابر است. شکل ۱-۵ اتصال موازی مقاومت ها را نشان می‎دهد.

شکل ۱-۵ : اتصال موازی مقاومت ها
هرگاه چند مقاومت با هم موازی شوند، مقاومت کل کاهش می یابد. مقاومت معادل چند مقاومت موازی از رابطه ۱-۱۰ به دست می‎آید:
(۱-۱۰)
مثال ۱-۲
مقاومت کل (معادل) بین دو نقطه B , A را در شکل ۱-۶ حساب کنید.

شکل ۱-۶
حل :
مثال ۱-۳
معادل دو مقاومت موازی R2 , R1 از چه رابطه ای به دست می آید؟
حل

مثال ۱-۴
در مثال ۱-۳ اگر مقاومت های R2 , R1 با هم برابر باشند مقاومت معادل را حساب کنید.
حل

بنابراین مقاومت معادل دو مقاومت مساوی، نصف آن مقاومت است. اگر n مقاومت مساوی را به صورت موازی به هم ببندیم مقاومت معادل برابر خواهد بود.
معمولاً دو مقاومت موازی R2 , R1 را به صورت نشان می‎دهیم.
مثال ۱-۵
مقاومت معادل مدار شکل ۱-۷ را حساب کنید.

شکل ۱-۷
حل
۱-۵- منبع ولتاژ
۱-۵-۱- منبع ولتاژ
منبع ولتاژ دارای یک پایانه مثبت و یک پایانه منفی است. انرژی از طریق ترمینال منفی به الکترونها اعمال می گردد و آنها را از طریق یک هادی (سیم) به ترمینال مثبت سوق می‎دهد. در نتیجه جریان به مصرف کننده ای که در مسیر سیم قرار دارد می رسد و انرژی به آن منتقل می‎شود.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 30000 تومان در 190 صفحه
300,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد