آموزش آموزش رایگان برق به زبان ساده

[peyman sadeghian 30,244]

[h=1]بین الكترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد كه ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالكتریكی را مطرح كرده كه برای الكترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.

 

 

الکترون چیست؟

الكترون معنای یونانی كهربا است كهربا ماده ای است كه در مالش به پارچه پشمی باردار شده و خرده های كوچك كاه را جذب می كنداین ربایش بعلت نیرویی مرموز اتفاق می افتد كه یونانیان آن را الكتریسیته نامیده اند

اجزای ماده :

همه مواد از ملكولهای شكل میگیرند كه آنها نیز خود از اتمها ساخته می شوند . اتمها از دو جز’ اصلی الكترون و هسته ساخته می شوند كه الكترونها در مدارهای مشخص بدور هسته در گردش می باشند .

چه عاملی سبب ماندن الكترون در مدار مشخص خود می شود ؟

بین الكترون و هسته نیروی جاذبه الكتریكی وجود دارد كه اندازه آن برابر نیروی دافعه گریز از مركز ناشی از چرخش سریع الكترون بدور هسته می باشد

درون هسته چیست ؟

هسته شامل ذرات بسیاری است كه مهمتریت آنها از نظر جرم پروتون و نوترون است .

بار الكتریكی چیست ؟

بین الكترونها و پروتونها نیروی جاذبه و بین خودشان باهم نیروی دافعه وجود دارد كه ماهیت این نیروها هنوز شناخته نشده است اما برای تحلیل ساده تر بارالكتریكی را مطرح كرده كه برای الكترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت مشخص شده است.

چگونه می توان مواد را باردار کرد ؟

روشهای باردار کردن ماده همان روشهای تولید الکتریسیته است .بعبارت دیگر می توان با استفاده از این روشها الکتریسیته تولید کرد . ساده ترین این روشها مالش دو ماده بهم است که باعث می شود الکترونها از یک ماده به ماده دیگری بروند و در نتیجه اختلاف بار بین دو ماده ایجاد شود . مثلا مالش یک میله شیشه ای به یک پارچه پشمی سبب باردار شدن هر دو ماده می شود که یکی بار مثبت ( کمبود الکترون ) و دیگری بار منفی ( ازدیاد الکترون) می یابد

نیروی الكتریكی چیست ؟

بین بارهای الكتریكی اعم از مثبت یا منفی نیروی الكتریكی وجود دارد این نیرو به مقدار بار الكتریكی و فاصله آنها از هم بستگی دارد . مطابق قانون كولن مقدار نیرو از حاصل ضرب بارها در ضریب ثابتی كه به جنس محیط بستگی دارد تقسیم بر مجذور فاصله بین دو بار بدست می آید . اما در تحلیل ساده تر هرچه مقدار بارها بیشتر باشد مقدار نیرو نیز بیشتر و هرچه فاصله آنها بیشتر شود مقدار نیرو نیز كمتر می شود .

مواد در حالت عادی از نظر بار الكتریكی چگونه اند ؟

همه مواد در حالت عادی دارای مقدار الكترون و پروتون مساویند به همین دلیل از نظر برایند بارهای الكتریكی خنثی می باشند .

چگونه می توان یك ماده خنثی را باردار كرد ؟

هرگاه تعادل بین بارهای مثبت و منفی در یك جسم خنثی بهم بخورد ماده بار دار شده است . بهمین منظور كلیه روشهای تولید الكتریسیته كاری نمی كنند جز برهم زدن تعادل بین بارهای الكتریكی مثبت و منفی . می دانیم كه الكترون نسبت به پروتون قابلیت جابجایی و حركت بیشتری دارد . بنابراین می توان با دادن یا گرفتن الكترون ماده را باردار نمود . اگر تعداد الكترونها بیشتر از تعداد پروتونها شود جسم بار منفی و در صورتی كه عكس این حالت روی دهد جسم بار مثبت پیدا می كند .

?باردار كردن مواد چه ربطی به تولید الكتریسیته دارد ؟

اجازه دهید برای جواب به این سوال نخست مواد را دسته بندی كنیم

? مواد از نظر هدایت الكتریكی به چند دسته تقسیم می شوند ؟

همه مواد از نظر هدایت الكتریكی جز یك از سه دسته زیر می باشند

الف) هادی ها :

موادی كه براحتی برق را از خود عبور می دهند

ب) عایقها :

موادی كه برق را از خود عبور نمی دهند

ج) نیمه هادی ها :

این مواد در شرایط خاصی مانند هادی ها یا نیمه هادی ها عمل می كنند . اما در حالت عادی برق را به مقدار ناچیز از خود عبور می دهند[/h]

[peyman sadeghian 30,244]

جریان الكتریكی چیست ؟

هرگاه حاملهای الكتریسیته ( الكترونها ) در یك هادی بحركت درآیند جریان الكتریكی ایجاد می شوند . اما هر حركت الكترونی جریان برق نیست . بلكه این حركت باید در یك مسیر مشخص باشد .هر چقدر الكترونهای بیشتری در زمان كمتری در مسیر مشخص حركت كنند مقدار جریان نیز بیشتر می شود

آمپر چیست ؟

برای دانستن میزان جریان باید بتوان آن را با عدد بیان كرد كه به همین منظور از واحد سنجش جریان كه همان آمپر است استفاده می شود

مقدار یك آمپر جریان چقدر است ؟

هرگاه از یك هادی تعداد ??/? ضربدر ?? بتوان ?? الكترون در یك ثانیه بگذرد این میزان الكترون در زمان یك ثانیه معرف یك آمپر جریان الكتریكی است

ولتاژ چیست ؟

دانستیم هرگاه الكترونها در یك هادی در مسیر مشخصی بحركت در آیند جریان الكتریكی ایجاد می شود . اما الكترونها بدون دریافت نیرو و انرژی از مدار گردش بدور هسته خارج نمی شوند . بنا براین برای تولید جریان نیاز به یك نیرو داریم كه آن را از منابع تولید نیرو مانند باتری می گیریم . بعبارت ساده تر نیروی لازم جهت ایجاد جریان ولتاژ نام دارد كه واحد اندازه گیری آن ولت است

? چگونه می توان ولتاژ تولید كرد ؟

این سوال پاسخ سوال دیگری نیز می تواند باشد كه همان روشهای تولید الكتریسیته است . می دانیم كه انرژی تولید نمی شود بلكه از صورتی به صورت دیگر تبدیل می گردد . از آنجاییكه الكتریسیته هم انرژی است پس باید تبدیل شده انرژی های دیگر باشد . انرژیهایی كه بصورت متعارف برای تولید برق بكار می رود عبارتند از : انرژی شیمیایی در باتریها - انرژی مغناطیسی در ژنراتورها - انرژی نورانی در باتریهای خورشیدی - انرژی حرارتی در ترموكوپلها - انرژی ضربه ای در پیزو الكتریك و غیره

مقاومت چیست ؟

الكترونها در هادی براحتی نمی توانند حركت كنند زیرا در مسیر حركت آنها موانعی وجود دارد كه بطور ساده آنها را مقاومت هادی در برابر عبور جریان می گوییم .هرچه قدر این موانع كمتر باشد عبور جریان بهتر صورت میگیرد و می گوییم جسم هادی بهتری است . این موضوع نخستین بار توسط سیمون اهم یك فیزیكدان آلمانی مطرح شد . به همین دلیل واحد اندازه گیری مقاومت اهم است

? منظور از مدار الكتریكی چیست ؟

حال با دانستن سه فاكتور اساسی در برق ( جریان ولتاژ مقاومت ) مدار الكتریكی را تعریف می كنیم : هر مدار الكتریكی یك مجموعه از تولید كننده برق - مصرف كننده آن و سیمهای ارتباطی بین ایندو است

? چند نوع مدار الكتریكی داریم ؟

دو نوع مدار الكتریكی وجود دارد

?) مدار الكتریكی باز كه در آن ارتباط بین تولید كننده در نقطه یا نقاطی قطع است و در نتیجه جریان در مدار وجود ندارد

?) مدار الكتریكی بسته كه مسیر عبور جریان كامل است و مصرف كننده از تولید كننده انرژی دریافت كرده و آنرا به صورتهای دیگر تبدیل میكند مانند یك لامپ كه برق را به نور تبدیل می كند .

[peyman sadeghian 30,244]

منظور از اتصالی در یك مدار یا اتصال كوتاه چیست ؟

هرگاه در یك مدار بسته جریان از مسیری بجز از مصرف كننده بگذرد و مقدار آن زیاد تر از حد مجاز باشد این وضعیت را اتصال كوتاه می گوئیم . در حالت اتصال كوتاه سیم كشی مدار و تولید كننده برق در معرض آسیب جدی قرار می گیرند زیرا جریان مدار بسیار زیاد شده و باعث داغ شدن سیم كشی و اضافه بار شدن منبع تولید كننده برق می گردند در نتیجه اتصال كوتاه باید سریعا و بصورت خودكار قطع شود كه این وظیفه بعهده فیوز است

 

اساس كار فیوز چیست ؟

فیوز یك عنصر حفاظتی در مدار است كه هرگونه اضافه جریانی را كه بیشتر از مقدار نوشته شده روی فیوز باشد تشخیص داده و آنرا سریع قطع میكند . بدین صورت كه جریان اضافه سبب تولید گرما در فیوز شده و یك سیم حساس به حرارت را كه در مسیر عبور جریان و در داخل فیوز قرار دارد ذوب میكند و در نتیجه مسیر عبور جریان قطع شده و اتصال كوتاه بطور موقت برطرف می شود اما تا زمانی كه عامل ایجاد كننده اتصال كوتاه مرتفع نگردد عوض كردن فیوز فایده ای ندارد

 

خطرات ناشی از برق كدامند ؟

خطراتی كه از برق ناشی می شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزی و خطرات برق گرفتگی تفسیم میشوند . در صورتیكه در یك مدار الكتریكی اتصال كوتاه پیش آید و برطرف نشود جریان مدار بشدت افزایش یافته و حرارت زیادی تولد می كند . این حرارت سبب آتش گرفتن عایق سیم ها و گسترش آن به مواد آتش گیر دیگر است . خطر ناشی از برق گرفتگی مستقیما شخص را تهدید می كند

 

جریان خطا چیست و چند نوع است ؟

در صورتیكه در مدار الكتریكی جریان از مسیر درست خود جاری نشود آنرا جریان خطا می گویند . این جریان ممكن است از طریق اتصال بدنه به زمین جاری شود یا از مدار اصلی بگذرد كه میزان آن بیشتر از حد مشخص مدار است كه آنرا اتصال كوتاه یا اضافه بار گویند . در حالت اتصال كوتاه دو نقطه ای از مدار كه نسبت به هم دارای ولتاژ هستند بهم اتصال می یابند ( توسط یك مقتومت بسیار كوچك ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف كننده ها بیشتر از مقدار مجاز آنها می شود

 

منظور از برق گرفتگی چیست ؟

اگر جریان برق از بدن انسان یا حیوان بگذرد برگ گرفتگی ایجاد می شود . ممكن است اندازه جریان عبوری از بدن محسوس نباشد كه در این صورت برق گرفتگی قابل تشخیص نیست . اما در صورتیكه میزان جریان عبوری زیاد شود ابتدا شوك به بدن وارد می شود و در صورت زیادتر شدن جریان سبب قطع ضربان قلب - ایست تنفس و در نهایت مرگ مغزی می شود .

 

اندازه جریان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟

برای جریان متناوب ?? میلی آمپر و برای جریان مستقیم ?? میلی آمپر - ولتاژ متناوب ?? ولت و ولتاژ مستقیم ?? ولت است

 

چگونه می توان شخص را از خطر برق گرفتگی محافظت كرد؟

به این منظور باید تمامی گزینه هایی را كه سبب برق گرفتگی می شود یافت و آنها را بی اثر كرد . مهترین عاملی كه سبب برق گرفتگی می شود اتصال بدنه است . در این حالت بكمك كلید fi یا سیم ارت یا كلید fu یا سیستم نول اتصال بدنه را حذف می كنیم . می توان از دستگاههایی استفاده كرد كه بدنه عایقی دارند و امكان اتصال بدنه در آنها وجود ندارد . می توان ولتاژ كار دستگاهها را كمتر از ولتاژ خطرناك برای بدن - كمتر از ?? ولت - بكار برد و در نهایت می توان از ترانسهای ایزوله استفاده كرد كه باعث جدا سازی فاز برق شهر از تغذیه دستگاه می شود و در نتیجه در صورت اتصال بدنه خطر برق گرفتگی از بین می رود

 

توان الكتریكی چیست ؟

اصولا توان به معنی سرعت تبدیل انرژی است . در دستگاههایی كه برای تبدیل انرژی بكار می روند هر چقدر این سرعت بیشتر باشد قدرت دستگاه نیز بیشتر است . مثلا در ژنراتور توان بیشتر نشاندهنده تولید انرژی برقی ! بیشتری است . در مصرف كننده ها نیز همین موضوع صدق می كند . لامپی كه توان بیشتری دارد نور زیادتری هم تولید می كند .

 

توان را چگونه محاسبه كنیم ؟

سرعت تبدیل انرژی از تقسیم مقدار آن بر زمانی كه آن انرژی تبدیل شده بدست می آید.( انرژی الكتریكی از حاصل ضرب ولتاژ در جریان در زمان بدست می آید ) . اگر میزان انرژی را بر زمان تقسیم كنیم می ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جریان آن كه این همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جریان ) . البته این رابطه فقط برای مدارهای دی سی صدق می كند

 

واحد و دستگاه اندازه گیری توان چیست ؟

توان با واحد وات و در مقادیر بالاتر با كیلو وات و مگاوات سنجیده می شوند كه توسط واتمتر اندازه گیری می شود.

[Narges.Z 222]

با خوندن مطالب فوق یاد آزمایشگاه فیزیک الکتریسیته ترم قبلم افتادم. بستن مدار واسه ما خیلی سخت بود و از استادمونم کلی حساب می بردیم، انقدر که به نمره پایان ترممون فکر می کردیمو میترسیدیم که هیچ نفهمیدیم ترم چه طوری گذشت آخرشم نمرم شد 17.75

[Jafar Alishah 6,341]

درود فراوان پیمان جان

خیلی خوبه اگه امکانش هست و مطالبی دیگه داری تو این زمینه بخصوص روابط محاسباتی ساده ای که تو کار و زندگیمون به درد میخوره بزار

من از بچگی از برق متنفر بودم

یا تعریف تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی - نمیدونم مثلا (دیود و پل دیود و اهم متر و .... وانواعشون - کاربردها )

یا اگه اشنایی داری تجهیزات الکترونیکی که روی دستگاه ها و ماشین الات صنعتی مثل دستگاه تراشcnc-فرز cnc و ... نصب میشه

 

تو دانشگاه هم همه جور فرمول به کار بستم تا مجبور نشم مبانی مهندسی برق رو بر ندارم:icon_pf (34):

ولی الان نتیجه ی دیگه ای گرفتم و افسوس میخورم

 

جسارت نباشه پیمان جان میدونم زمانبره فقط خواستم اشاره ای بکنم ممکنه مطلبی داشته باشی

[peyman sadeghian 30,244]

درود فراوان پیمان جان

خیلی خوبه اگه امکانش هست و مطالبی دیگه داری تو این زمینه بخصوص روابط محاسباتی ساده ای که تو کار و زندگیمون به درد میخوره بزار

من از بچگی از برق متنفر بودم

یا تعریف تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی - نمیدونم مثلا (دیود و پل دیود و اهم متر و .... وانواعشون - کاربردها )

یا اگه اشنایی داری تجهیزات الکترونیکی که روی دستگاه ها و ماشین الات صنعتی مثل دستگاه تراشcnc-فرز cnc و ... نصب میشه

 

تو دانشگاه هم همه جور فرمول به کار بستم تا مجبور نشم مبانی مهندسی برق رو بر ندارم:icon_pf (34):

ولی الان نتیجه ی دیگه ای گرفتم و افسوس میخورم

 

جسارت نباشه پیمان جان میدونم زمانبره فقط خواستم اشاره ای بکنم ممکنه مطلبی داشته باشی

به چشم جعفر جان

 

حتما درمورد مواردی که گفتی هم مطلب میذارم

[Mehdi.Aref 26,774]

خطرات ناشي از برق كدامند ؟

خطراتي كه از برق ناشي مي شوند عموما به دو دسته خطرات آتش سوزي و خطرات برق گرفتگي تفسيم ميشوند . در صورتيكه در يك مدار الكتريكي اتصال كوتاه پيش آيد و برطرف نشود جريان مدار بشدت افزايش يافته و حرارت زيادي تولد مي كند . اين حرارت سبب آتش گرفتن عايق سيم ها و گسترش آن به مواد آتش گير ديگر است . خطر ناشي از برق گرفتگي مستقيما شخص را تهديد مي كند .

 

جريان خطا چيست و چند نوع است ؟

در صورتيكه در مدار الكتريكي جريان از مسير درست خود جاري نشود آنرا جريان خطا مي گويند . اين جريان ممكن است از طريق اتصال بدنه به زمين جاري شود يا از مدار اصلي بگذرد كه ميزان آن بيشتر از حد مشخص مدار است كه آنرا اتصال كوتاه يا اضافه بار گويند . در حالت اتصال كوتاه دو نقطه اي از مدار كه نسبت به هم داراي ولتاژ هستند بهم اتصال مي يابند ( توسط يك مقتومت بسيار كوچك ) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف كننده ها بيشتر از مقدار مجاز آنها مي شود .

 

منظور از برق گرفتگي چيست ؟

اگر جريان برق از بدن انسان يا حيوان بگذرد برگ گرفتگي ايجاد مي شود . ممكن است اندازه جريان عبوري از بدن محسوس نباشد كه در اين صورت برق گرفتگي قابل تشخيص نيست . اما در صورتيكه ميزان جريان عبوري زياد شود ابتدا شوك به بدن وارد مي شود و در صورت زيادتر شدن جريان سبب قطع ضربان قلب - ايست تنفس و در نهايت مرگ مغزي مي شود .

 

اندازه جريان و ولتاژ مجاز چقدر است ؟

براي جريان متناوب 15 ميلي آمپر و براي جريان مستقيم 60 ميلي آمپر - ولتاژ متناوب 65 ولت و ولتاژ مستقيم 45 ولت است

[Mehdi.Aref 26,774]

اساس كار كنتور چيست ؟

كنتور ها بر اساس نيروي الكترومغناطيس عمل مي كنند . مي دانيم كه اگر از يك سيم پيچ جريان برق بگذرد در اطراف آن يك ميدان مغناطيسس ايجاد مي شود كه شدت و جهت اين ميدان به جريان عبوري از سيم پيچ بستگي دارد . در كنتور هاي تكفاز دو دسته سيم پيچ وجود دارد كه يكي از آنها داراي تعداد دور كم و قطر بيشتر نسبت به ديگري است . سيم پيچ ضخيمتر با دور كمتر را سيم پيچ جريان و ديگري را سيم پيچ ولتاژ مي نامند .

 

نحوه نصب كنتور تكفاز در مدار چگونه است ؟

سيم فاز را به سر سيم پيچ جريان وصل نموده و از سر ديگر آن فاز را مي گيرند . و دو سر سيم پيچ ولتاژ را به فاز و نول وصل مي كنند . زماني كه مصرف كننده اي به كنتور وصل مي شود جريان از سيم فاز و نول مي گذرد . بعبارت ديگر جريان مصرف كننده از سيم پيچ جريان مي گذرد و در آن يك ميدان مغناطيسي ايجاد مي كند . سيم پيچ ولتاژ كه هميشه به برق وصل است و داراي يك ميدان مغناطيسي ثابت است كه مقدار آن هيچ ارتباطي به مصرف كننده متصل شده به كنتور ندارد . اين دو ميدان مغناطيسي بر هم اثر كرده و سبب ايجاد نيروي حركتي در صفحه آلومينيومي درون كنتور مي شود . سرعت حركت اين صفحه با جريان مصرف كننده رابطه مستقيم دارد . اين حركت توسط يك محور و چرخ دنده به يك شماره انداز يا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زياد مي شود . اين شماره ها بجز رقم اول ميزان كاركرد كنتور يا همان مصرف انرژي الكتريكي را بر حسب كيلو وات ساعت نشان ميدهند .البته درون كنتور قطعات ديگري هم نظير : آهنرباي سرعت گير و پيچهاي تنظيم و ... وجود دارند كه ما از توضيح آنها صرف نظر كرده ايم .

 

انواع كنتور كدامند ؟

براي مصارف خانگي دو نوع كنتور تكفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند كه در دسته بندي كنتورها به نوع اكتيو معروفند . اما در مصارف صنعتي مي توان به كنتورهاي راكتيو و كنتورهاي دو تعرفه اشاره كرد كه در جلسات قبل مختصري در باره آنها توضيح داده ايم .

 

كنتور هاي پيشرفته چگونه كار مي كنند ؟

در كشورهاي برخوردار از تكنولوژي ديگر كنتور نويسي به مفهوم رايج آن در ايران منسوخ شده است . در اين كشورها كه پول الكترونيكي بسيار رايج است از كنتورهاي هوشمند كه در بازه هاي زماني خاص ميزان مصرف را مشخص كرده و به ادارات برق گزارش مي دهند استفاده مي شود . اين كنتورها ميزان مصرف را از طريق همان خطوط برقي كه آنرا مي رسانند به توزيع كننده اطلاع مي دهند و شركتهاي فروشنده برق نيز بطور خودكار از حساب مصرف كننده برداشت مي كنند . در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهاي كتبي از طريق فرمان از راه خطوط برق بصورت خودكار كنتور برق مشترك را قطع مي كند و مشترك پس از پرداخت هزينه مي تواند از خدمات شركت فروشنده استفاده كند .

آيا مي توان سر كنتور را كلاه گذاشت ؟

اين مساله مانند خريد كالايي است بدون پرداخت وجه آن و درنتيجه نارضايتي صاحب كالارا به دنبال دارد . هدف من از ارائه اين راهكار سواستفاده از اعتماد اداره برق نيست و اما جواب اين سوال : بايد گفت كه مي توان شماره انداز كنتور را از كار انداخت كه براي اين كار سه راه حل وجود دارد 1 – قطع سيم پيچ جريان 2 – قطع سيم پيچ ولتاژ 3 – از حالت تعادل خارج كردن كنتور ............. اجازه بدهيد كه اين موضوع را زياد باز نكنيم .

 

چگونه با لمس كنتور به برق دار بودن آن پي ببريم ؟

زماني كه برق به كنتور وصل مي شود در سيم پيچ ولتاژ آن جريان ايجاد مي شود . اين جريان همانطور كه قبلا گفتم ارتباطي به مصرف كننده ندارد . اين جريان ميدان مغناطيسي را در كنتور ايجاد ميكند كه سبب لرزش خفيف آن مي شود . پس اگر كف دست را روي شيشه كنتور بگذاريم با احساس اين لرزش متوجه برقدار بودن آن مي شويم .

 

 

در كنار بعضي از كنتورها صداي وزوز ناشي از چيست ؟

اين صدا كه شبيه جليز و وليز است ارتباطي به خود كنتور ندارد بلكه مربوط به فيوز است كه معمولا در كنار كنتور نصب مي شود . اگر اتصال فيوز از نظر الكتريكي درست نباشد ( وجود فاصله هوايي در محل تماس ) و جريان زيادي از فيوز كشيده شود در اين حالت قوسهاي الكتريكي كوچكي در محل تماس ايجاد مي شود كه باعث ايجاد اين صدا مي شود . اين قوسها سبب ذوب سطحي محل تماس شده و مقاومت و حرارت محل تماس را افزايش ميدهد . در نتيجه باعث افت ولتاژ و در نهايت قطع و وصل جريان مي شود . براي از بين بردن اين ايراد بايد فيوز را محكم كرد ( براي فيوزهاي پيچي ) يا در نوع مينياتوري پيچهايي را كه سيم زير آن قرار دارد سفت نمود . در آخر اگر رفع نشد فيوز را عوض كرد .