بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
به نام خداوند بخشنده و مهربان
مبانی مهندسی برق
.
اسلاید 4 :
فهرست مطالب
مروری بر فیزیک 2
دسته بندی مواد(رسانا ، عایق ،نیمه رسانا)
بار الکتریکی و قانون کولن
میدان الکتریکی ، پتانسیل الکتریکی و فلوی الکتریکی
خازن و دی الکتریک
بخش اول : مدار های الکتریکی
مقاومت ، قانون اهم ، توان و منبع تغذیه
توپولوژی شبکه
قوانین مداریKCL و KVL
اجزا مدار
قضایای شبکه
مدار RL و RC
تحلیل حالت دائمی سینوسی
اسلاید 5 :
فهرست مطالب
بخش دوم : شبکه تولید و مصرف برق
نیروگاه
خطوط انتقال
توزیع الکتریکی
بخش سوم : مدار های مغناطیسی
ترانسفورماتورها سه فاز
تک فار
ماشین های دوار ماشین DC
ماشین AC سه فاز القایی
سنکرون
تک فاز
اسلاید 6 :
بخش چهارم : آشنایی با المان های الکترونیکی
مفهوم نیمه هادی ها
دیود ، ترانزیستور ، مدارات مجتمع
بخش پنجم : آشنایی با مبدل های پدیده های مختلف
به سیگنال های الکتریکی
تحلیل مهندسی مدار
ویلیام هیث ترجمه دیانی
مبانی ماشین های الکتریکی AC وDC
استفن جاپمن ترجمه دکتر حق مرام
اسلاید 7 :
هدایت الکتریکی
حرکت الکترون ها تصادفی است و در هر برش برآیند صفر است در نتیجه اتم ها خنثی می باشد.
هدایت الکتریکی را الکترون لایه ظرفیت انجام می دهند.
تعداد الکترون های لایه ظرفیت که آزاد هستند میزان رسانایی ماده را تعیین می کند.
جریان الکتریکی شامل حرکت منظم وشار این الکترون های آزاد لایه ظرفیت است.
الکترون لایه ظرفیت
اسلاید 8 :
اتم
اسلاید 9 :
عناصر از دید هدایت الکتریکی
هادی (رسانا)
فلزات
نیمه هادی (نیمه رسانا)
سیلیسیم (Si) ژرمانیوم (Ge)
عایق (نارسانا)
پلاستیک چوب شیشه
1025 electron/cm3
1010 electron/cm3
102 electron/cm3
تعداد الکترون های آزاد
نوع عناصر
اسلاید 10 :
هادی و عایق
فلزات: اکترون های لایه ظرفیت آنها آزادند و در دمای معمولی وابستگی کمی به هسته دارند و بین اتم ها حرکت می کنند حرکت الکترون ها در حالت عادی تصادفی است به این ترتیب خنثی میباشد.
عایق: الکترون ها به شدت به هسته وابسته اند.
تذکر: عایق ایده آل هیچ الکترون آزادی ندارد که در طبیعت موجود نیست.(در دمای معمولی)
تذکر: در دمای صفر کلوین (پایین ترین سطح انرژی) در تمامی عناصر الکترون ها وابسته کامل به هسته اند و رسانایی صفر است.
اسلاید 11 :
میله شیشه ای + و پارچه ابریشمی-
میله پلاستیکی _ و پارچه پشمی +
میله شیشه ای + و پارچه پلاستیکی _
الکتریسیته مالشی
اسلاید 12 :
نیمه هادی ها
از لحاظ هدایت الکتریکی بین هادی ها و عایق ها قرار دادن و هدایت الکتریکی آنها تحت تاثیر عواملی چون ناخالصی ، دما و تحریک نوری به نحو قابل ملاحضه ای تغییر می یابد. نیمه رسانا ها مانند سیلیسیم و ژرمانیم با چهار الکترون لایه ظرفیت در پیوند کوالانسی قرار دارند و مانند عایق ها نمی توانند آزادانه حرکت کنند. با ورود ناخالصی شرایط تغییر می کند.
شبکه سیلیسیم خالص
اسلاید 13 :
نیمه هادی ها
شبکه Si با ناخالصی Al
آلومینیوم با 3 الکترون ظرفیت
ایجاد یک حفره می کند.
حفره = بار مثبت
شبکه Si با ناخالصی P
فسفر با 5 الکترون ظرفیت
یک الکترون اضافی دارد.
الکترون = بار منفی
نیمه هادی نوع P
نیمه هادی نوع N
اسلاید 14 :
نیمه هادی ها
سیلیسیم درجه رسانایی ناچیز در دمای معمولی دارد. سیلیسیم در شن و ماسه فراوان است.
به جای فسفر از آنتیموان با 5 الکترون و به جای الومینیوم از ایندیم با 3 الکترون می توان استفاده کرد.
با افزودن ناخالصی تعداد الکترون های آزاد از 1010 به 1016 افزایش می یابد حتی در حالت های خاص تا 1019 افزایش می یابد.
با اکتشاف الکتریسیته پیشرفت صنعتی و انقلاب صنایع ایجاد شد.
با اکتشاف نیمه هادی ها در سال 1950 انقلاب الکترونیک و تکنولوژی امروزی شکل گرفت.
دیود و ترانزیستور مدارهای مجتمع میکروپروسورها کامپیوترها
اسلاید 15 :
نیمه هادی ها
اسلاید 16 :
دیود ها
با کنار هم گذاشتن یک نیمه هادی P و یک نیمه هادیN یک دیود ساخته می شود.
با کنار هم گذاشتن دو نیمه هادی الکترون از N به سمت حفره های P سرازیر می شود تا اینکه ناحیه ای در مرز تشکیل می شود خنثی است و از عبور بقیه الکترون ها جلوگیری می کند.
نوع N
نوع P
پر از حفره
پر از الکترون
ناحیه تهی
نوع N
نوع P
الکترون
حفره
اسلاید 17 :
دیودها
دیود نقش یکسو کننده را در مدار ایفا می کند و با نماد زیر نمایش داده می شود
مانند شیر یکطرفه مایعات در مکانیک سیالات:
نوع N
نوع P
حرکت الکترون
حرکت حفره
فنر
دریچه
باز می شود
بسته می شود
آند
کاتد
اسلاید 18 :
دیودها
بارهای منفی در P حفره ها را پر می کند و در طرف N بار مثبت الکترون ها را خنثی می کند و ناحیه تهی بزرگتر و سد پتانسیل قوی تر شده و جریان برقرار نمی شود.
با فشار بار های مثبت از طرف P و بارهای منفی از طرف N ناحیه تهی کوچک شد و سد پتانسیل شکسته شده و جریان برقرار می شود.
نوع N
نوع P
نوع N
نوع P
افزایش ناحیه تهی
کاهش ناحیه تهی
اسلاید 19 :
دیودها
اسلاید 20 :
دیودها
انواع دیود: دیود معمولی ، دیود زنر ، دیود نوری ، LED ، .
