توضیحات

نوشته شده توسط User1

دسته: Uncategorised

منتشر شده در 20 آذر 1401

بازدید: 312

• مقاومت الکتریکی
• مقاومت الکتریکی چیست؟
• کاربرد مقاومت الکتریکی
• عملکرد مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی یا Resistor با کمک به مدار الکتریکی برای حفظ ولتاژ و جریان الکتریکی مناسب، نقش کلیدی در مدار ایفا می کند. ویژگی اولیه مقاومت، مقاومت در برابر جریان الکتریکی یا کاهش جریان الکتریکی است. آنها به تنظیم جریان و ولتاژ در یک مدار الکتریکی کمک می کنند، درست مانند یک شیر آب که به تنظیم جریان آب لوله کشی کمک می کند. مقاومت ها علاوه بر تنظیم جریان در مدار الکتریکی، امکان توزیع ولتاژ را نیز فراهم می کنند. هنگامی که جریان الکتریکی با استفاده از یک مقاومت در مدار الکتریکی کاهش می یابد، جریان الکتریکی اضافی به گرما تبدیل می شود. سه نوع مقاومت وجود دارد، مقاومت ثابت، مقاومت متغیر و پتانسیومتر.

مقاومت الکتریکی چیست

در داخل یک Resistor- اگر یک طرف نقطه نواری رنگ مقاومت را بشکنید و باز کنید، می توانید یک میله مسی عایق شده را مشاهده کنید که با سیم مسی دور آن پوشیده شده است. تعداد چرخش های سیم مسی را می توان با مقدار مقاومت تعیین کرد. اگر مقاومت دارای تعداد زیادی چرخش سیم مسی به شکل نازک باشد، چنین مقاومت هایی مقاومت بالاتری دارند. اگر مقاومت چند چرخش سیم مسی داشته باشد، چنین مقاومت های ساختاری، مقاومت کمتری دارند. این مقاومت ‌های با مقاومت پایین‌ تر برای مدارهای کوچک یا برنامه ‌ها یا دستگاه‌ های کوچک‌ تر مناسب هستند.

جورج سیمون اهم، دانشمند آلمانی، قضیه ای را ارائه کرد که رابطه بین ولتاژ، جریان و مقاومت را در یک مدار الکتریکی نشان می دهد. با این قضیه می‌ توان فهمید که برای یک مدار الکتریکی با مقدار مشخص ولتاژ و جریان، چه مقدار مقاومت لازم است.

همچنین می توانیم مقادیر ولتاژ، مقاومت و جریان را با قضیه قانون اهم پیدا کنیم. قانون اهم بیان می‌ کند که جریان الکتریکی از طریق یک ماده یا دستگاه رسانا بین محدوده‌ها نسبت مستقیمی با ولتاژ در همان محدوده دارد. یعنی جریان ایجاد شده از طریق یک دستگاه رسانا با ولتاژ ورودی آن نسبت مستقیم دارد. فرمول مقاومت V = I x R است. از طریق قانون اهم می توانیم مقدار جریان و مقاومت را نیز پیدا کنیم.

 مقاومت الکتریکی چگونه کار می کند؟

 مقاومت الکتریکی در مدار الکتریکی می تواند به کنترل جریان الکتریکی و جریان ولتاژ کمک کند. برخی از انواع مقاومت ها، مانند فلزات، به الکترون ها اجازه می دهند آزادانه جریان داشته باشند. در مقابل لاستیک یا شیشه، مقاومت بیشتری دارند. این چیزی است که آنها را به عایق های خوبی تبدیل می کند.

در یک مدار الکتریکی معمولی، جریان از ترمینال مثبت منبع تغذیه از Resistor عبور می کند و به ترمینال منفی باز می گردد. همانطور که می بینید، مانند یک مانع در مدار الکتریکی عمل می کند و جریان الکتریکی را مجبور به کاهش سرعت می کند. علاوه بر این، اگر مقاومت خیلی بزرگ باشد، مقاومت مناسبی در برابر جریان الکتریکی ایجاد نمی کند که ممکن است منجر به گرم شدن بیش از حد شود. برعکس، اگر مقاومت خیلی کم باشد، جریان زیادی ایجاد می‌کند و ممکن است جریان اصلاً برقرار نباشد.

نمونه هایی از مقاومت الکتریکی در زندگی روزمره

مقاومت الکتریکی و قانون اهم را می توان در زندگی روزمره مشاهده کرد. چند نمونه از مقاومت الکتریکی در زیر آورده شده است.

فن های داخلی معمولی

سرعت فن برقی توسط رگلاتور کنترل می شود. با استفاده از یک رگولاتور برای تغییر مقاومت می توان جریان الکتریکی را که از فن می گذرد، بررسی کرد. چرخش دستگیره دایره ای برای دستیابی به مقاومت متغیر در سرتاسر پایانه های خروجی کمک می کند.

بخاری های برقی

بخاری های برقی دارای کویل های فلزی هستند که مقاومت بالایی دارند. فقط مقدار محدودی جریان الکتریکی از آن عبور می کند و در این فرآیند گرم می شود. با استفاده از قانون اهم می توانید به راحتی برق مورد نیاز برای گرم کردن بخاری را محاسبه کنید.

اتو و کتری برقی

کتری ها و اتوهای برقی دارای مقاومت های متعددی هستند که مقدار جریان الکتریکی عبوری از آنها را برای تامین گرمای مورد نیاز محدود می کند. اندازه مقاومت را می توان با استفاده از قانون اهم تعیین کرد.

فیوز

فیوزهای الکتریکی اجزای محافظی هستند که نقش مهمی در محدود کردن مقدار جریان الکتریکی در مدارهای خانگی دارند. سیم های الکتریکی داخل فیوز دارای مقاومت بالا و نقطه ذوب پایینی هستند. مقاومت بالا از عبور جریان الکتریکی بالاتر از مدار جلوگیری می کند، در حالی که نقطه ذوب پایین به آن اجازه می دهد تا زمانی که جریان زیادی از آن عبور می کند، مدار را قطع کند.

سخن آخر

مقاومت الکتریکی ممکن است یک کلمه منفی به نظر برسد، اما نقش بسیار زیادی در مدارهای الکتریکی دارد. این بخش در واقع مشابه اصطکاک است. مقاومت بالاتر مانع بیشتری در مسیر جریان الکتریکی ایجاد می کند، در حالی که مقاومت کمتر باعث می شود جریان آسان تر ایجاد شود. این مفهوم اساس بسیاری از وسایل برقی است و فناوری های مختلفی را ممکن می سازد.

توضیحات

نوشته شده توسط Super User

دسته: Uncategorised

منتشر شده در 13 فروردين 1401

بازدید: 8862

تلفن:

فکس:

آدرس:

کد پستی:

پست الکترونیک:

توضیحات

نوشته شده توسط User1

دسته: Uncategorised

منتشر شده در 07 آذر 1401

بازدید: 760

• انرژی پتانسیل و جنبشی
• انرژی پتانسیل
• انرژی جنبشی
• تفاوت انرژی پتانسیل و جنبشی

ظرفیت انجام کار انرژی نامیده می شود. این انرژی را می توان به اشکال مختلف ذخیره کرد. انرژی یکی از کمیت های فیزیکی است زیرا با جرم یک جسم متناسب است. انرژی در همه جا و به اشکال مختلفی وجود دارد که دو مورد از رایج ترین آنها به نام انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی شناخته می شود.

 اگرچه نحوه تعامل آنها با دنیای فیزیکی بسیار متفاوت است، اما جنبه های خاصی وجود دارد که مکمل یکدیگر هستند. اما برای درک نحوه عملکرد آنها، ابتدا باید بفهمید که آنها چه هستند و انرژی چیست. هنگامی که جسمی در حال استراحت است، گفته می شود که دارای انرژی پتانسیل است. در حالتی دیگر وقتی جسمی در حال حرکت است می گویند انرژی جنبشی دارد.

اعتقاد بر این است که سنگی در بالای یک صخره نمونه ای از جسمی با انرژی پتانسیل است و وقتی به پایین می غلتد دارای انرژی جنبشی است. آبشارها حاوی انرژی جنبشی و پتانسیل هستند. ارتفاع آبشار یکی از پایه های انرژی پتانسیل و حرکت آب یکی از پایه های انرژی جنبشی است. خواص جسم تعیین کننده انرژی موجود در آن است. هنگامی که یک جسم حرکت می کند انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی تبدیل می شود. برخلاف انرژی پتانسیل، انرژی جنبشی می تواند از یک جسم به جسم دیگر در هنگام برخورد منتقل شود.

 انرژی جنبشی

انرژی ناشی از حرکت اجسامی به انرژی جنبشی معروف است. مهمترین عاملی که انرژی جنبشی را تعریف می کند، جرم جسم مورد نظر و در نظر گرفتن حرکت (اندازه گیری در سرعت) است.

اگرچه جرم یک مقدار جهانی است، اما حرکت یک جسم می تواند به روش های مختلفی از جمله چرخش حول محور، نوسان، انتقال یا ترکیبی از این حرکات و سایر حرکات رخ دهد. انرژی جنبشی دارای سه زیر شاخه است: ارتعاش، چرخش و انتقال.

انرژی جنبشی یک ارتعاش به طور طبیعی توسط ارتعاش یک جسم ایجاد می شود. فرمول انرژی جنبشی:

K.E. = 1/2mv²

m = جرم (kg)

 v = سرعت (m/s)

انرژی پتانسیل

انرژی پتانسیل یکی از انواع مهم انرژی در کیهان است. درک شهودی آن کمی دشوار است، اما بسیار ساده است. شکلی از انرژی که به طور پنهانی می تواند کار کند اما به طور فعال بر جسم دیگری نیرو وارد نمی کند. انرژی پتانسیل در موقعیت یک جسم یافت می شود، نه در حرکت یک جسم. فرمول انرژی پتانسیل عبارت است از:

W = m × g × h = mgh 

m = جرم (kg)

g = شتاب ناشی از میدان گرانشی(9.8 m/s²) 

h = ارتفاع (m)

چند نمونه از انرژی پتانسیل و جنبشی

سیاره: حرکت سیارات به دور خورشید و سایر ستارگان کهکشان انرژی جنبشی است. از آنجایی که آنها به سمت اجرام بزرگ در مرکز مدار مربوطه خود جذب می شوند، به دلیل گرانش قوی خود به سمت مرکز جرم سقوط می کنند. این باعث ایجاد حرکت مداری می شود و تمام حرکت ها شکلی از انرژی جنبشی هستند.

نوار لاستیکی: یک نوار لاستیکی را می توان با توجه به وضعیت باند به انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی طبقه بندی کرد. هنگامی که نوار لاستیکی کشیده می شود، با انرژی پتانسیل پر می شود. هنگامی که آزاد می شود به انرژی جنبشی تبدیل می شود. این امر به ویژه در صورتی صادق است که نوار لاستیکی اشیاء دیگری را حمل کند، مانند سنگ هایی که از تیرکمان پرتاب شده اند.

رودخانه ها و دریاچه ها: آنها به شدت با انرژی جنبشی کار می کنند. آب در حرکت دائمی است و هر حرکتی که دارد دائماً انرژی جنبشی تولید می کند. تنها موردی که رودخانه ها می توانند انرژی پتانسیل داشته باشند زمانی است که سدهایی ساخته می شوند و انرژی در مخازن مصنوعی ذخیره می شود تا در صورت نیاز در کنار سدهای برق آبی از آن استفاده شود.

باتری شکلی از انرژی شیمیایی است که در آن انرژی در پیوندهای مولکول های موجود در اسید باتری در هسته آن ذخیره می شود. به عبارت دیگر باتری نوعی انرژی پتانسیل است.

صدا چیزی است که اکثر ما به عنوان یک فرم جنبشی درک می کنیم، اما می توان آن را به عنوان دو شکل انرژی در یک زمان در نظر گرفت. انرژی صوتی در هوا که توسط امواج طولی که حرکت مولکول‌های گاز را ایجاد می‌کنند، جنبشی است. جامدات و مایعاتی که صدا را دورتر از هوا منتقل می کنند، هم انرژی جنبشی و هم انرژی پتانسیل دارند.

آیا انرژی جنبشی می تواند منفی باشد؟

فرمول کلی انرژی جنبشی 1/2 mv² است. بر این اساس، از آنجایی که جرم هرگز منفی نیست و سرعت "v" مجذور است همیشه جمله غیرمنفی می دهد، بنابراین انرژی جنبشی نمی تواند منفی باشد.