حركت الكترونها

آشنايي با مفهوم ولتاژ ، جريان، مقاومت و قانون اهم و ارتباط آنها با يكديگر

ولتاژ، جريان، مقاومت و قانون اهم

  1. ارتباط انرژي الكتريكي با ولتاژ، جريان و مقاومت چيست؟

  2. ولتاژ، جريان و مقاومت چيست؟

  3. قانون اهم چيست؟

 

اصول الكتريسيته

هنگامي كه در دنياي الكترونيك و الكتريسيته قدم مي گذاريد لازم است كه با مفاهيم ولتاژ، جريان، مقاومت بخوبي آشنا شويد. اين سه مفهوم را نمي توان با چشم ديد كه بتوان درك درستي از آن داشت مثلا جرياني كه از يك سيم عبور مي كند يا ولتاژي كه درون يك باتري است را نمي توان ديد كه بتوان آن را بخوبي شناخت. هدف ما در اين درس شناخت كامل اين سه مهم است.

الكتريسيته نتيجه حركت الكترونهاست. تمامي لامپ ها، موبايل ها، تجهيزات الكتريكي همگي بواسطه حركت الكترونهاست.

ولتاژ

مقدار انرژي پتانسيل بين دو نقطه از يك مدار را ولتاژ مي نامند. يك نقطه از مدار بيشتر از نقطه ديگر بار الكتريكي دارد. اين اختلاف در بارالكتريكي بين دو نقطه ولتاژ ناميده مي شود.

در شكل زير مفهوم ولتاژ بخوبي نشان داده شده است.

ولتاژ چيست؟

در شكل بالا يك مخزن آب نشان داده شده است كه در پايين آن يك شير آب است. هر چه آب بيشتري(بار الكتريكي) در بالاي اين تانك اضافه شود فشار آب خروجي(ولتاژ) از شير آب بيشتر است. يك باتري چراغ قوه را در نظر بگيريد كه تا زماني كه باتري پر از بار الكتريكي است نور چراغ قوه به شدت مي تابد و باگذشت زمان كه بار الكتريكي درون باتري كم مي شود شدت نور هم كم ميشود.

جريان

مقدار آبي كه از شير مخزن بالا بيرون مي رود مشابه جريان الكتريكي است.هر چه آب بيشتري درون مخزن باشد فشار اب خروجي از شير بيشتر(ولتاژ بيشتر)  و جريان آب خروجي از شير بيشتر(جريان بيشتر)  مي شود و هرچه آب كمتري درون مخزن باشد فشار آب خروجي از شير كمتر(ولتاژ كمتر) و جريان آب خروجي از شير كمتر(جريان كمتر) است.

فرض كنيد دو تا مخزن آب داريم كه سطح آب هر دو يكسان است ولي شير آب يكي قطر كمتري نسبت به ديگري دارد.

آمپر چيست؟ در شكل بالا تا زماني كه شير هر دو مخزن بسته است و سطح آب هردو يكسان است فشار آب در لوله هاي هر دومخزن يكسان است يعني اينكه ولتاژ در هر دو يكسان است. حال شير هر دومخزن را با هم باز مي كنيم و ميبينيم كه جريان آب خروجي از لوله بزرگتر بيشتر است و اين يعني اينكه جريان الكتريكي بيشتري در سيم هاي با قطر بزرگتر داريم و در سيم هاي با قطر كمتر جريان كمتري عبور مي كند(با وجود اينكه ولتاژ هر دو يكسان بود)

نكته: واحد ولتاژ به پاس خدمات آقاي Alessandro Volta ولت(Volt) است و آن را با V نشان مي دهند و واحد جريان آمپر (Ampere) است و آن را با A نشان مي دهند.

آمپر را به عنوان مقدار 6.241*1018 الكترون(1كولمب) كه در يك ثانيه از يك نقطه مدار عبور مي كند تعريف مي كنند. در مدارات الكتريكي جريان را با I نشان مي دهند.

عامل چهارم كه بايد در نظر بگيريم مقاومت لوله است.

آب=بار الكتريكي(بر حسب كولمب)

فشار آب=ولتاژ(بر حسب ولت)

جريان آب=جريان الكتريكي(بر حسب آمپر)

عرض لوله=مقاومت(بر حسب اهم)

چيزي كه واضح است اين است كه ما نمي توانيم ميزان آب يكساني را در دو لوله با قطر مختلف در فشار يكسان جا دهيم. كه به آن مقاومت مي گويند.

مقاومت چيست؟جمع بندی:

شبيه سازي جريان الكترون با جريان آب

Resistance

مفهوم شكل بالا در مدارهاي الكتريكي اين است كه اگر به دو مدار يك جريان الكتريكي يكسان وارد كنيم مداري كه مقاومت بيشتري دارد جريان كمتري از خود عبور مي دهد و مداري كه مقاومت كمتري دارد جريان بيشتري از خود عبور مي دهد. مقاومت را با حرف R نشان مي دهند.

قانون اهم

ohm

آقاي اهم واحد مقاومت را اْهم ناميد و 1اهم را به صورت زير تعريف كرد:

1 اْهم مقاومت بين دو نقطه در يك رساناست كه ولتاژ 1ولت و جريان 1آمپر از آن عبور مي كند.

براي علامت اهم هم از حرف يوناني Ω استفاده مي كنند.

قانون اهم هم به صورت زير است:

volt

ولتاژ برابر است با حاصل ضرب جريان در مقاومت.

برای دریافت آخرین مطالب سایت  و همچنین مطالب منحصر به فرد دیگر که در سایت منتشر نمی شوند میتوانید در کانال تلگرام ما عضو شوید و یا در اینستاگرام ما را فالوو کنید:

10 نظر

  • حسن بیگلوئی

    سلام، از آنجایی که جریان آب در سیستم انتقال آب نسبت به جریان الکترون ها در مدار الکتریکی ملموس تر است، لذا یک تشبیه بسیار خوبی برای یادگیری فرزندان کشورمان در زمینه الکترونیک و الکتریسیته می باشد که امروزه این مطالب جزء لاینفک زندگی ماشینی است. از شما بسیار ممنون و متشکرم.

  • کیا

    سلام.میخوام پیزو الکتریک بخار سرد راه اندازی کنم میشه خیلی ساده واسم بگید چکار کنم.قطعات چی لازم داره؟؟؟؟ ممنون از لطفتون

    • حامد قاسمی

      با سلام خدمت شما.
      برای راه اندازی این پیزوالکتریک بخار سرد شما به یک منبع تغذیه نیاز دارید که مقدار ولتاژ و جریان اون با توجه به نوع ماژول انتخابی شما بستگی داره و در اکثر فروشگاه ها هم منبع تغذیه متناسب با اون قرار داده شده.
      موفق باشید.

  • معصومی

    سلام
    با تشکر از مطالب ارائه شده
    آیا امکان خرید مطالب شما جهت ارائه در کلاسهای آموزشی وجود داره؟

    • حامد قاسمی

      سلام. بله. لطفا از بخش تماس با ما درخواست خودتون رو بدید تا در اسرع وقت بررسی و به شما اعلام بشه

  • سعید

    خیلی کمک کرد ممنون

  • يوسف

    درود بر شما استاد بزرگوار عالي بود سپاسگذارم…

  • افشین غفوری.عضو تیم رباتیک کازرون

    عالی

  • حسین

    ّبسیار عالی بود تشکر می کنم

  • نوشتن نظر

    نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    Optionally add an image (JPEG only)