درباره وبلاگ  این وبلاگ در تاریخ29/11/1386 توسط سرگروه حرفه وفن کنگان طراحی گردیده است.امید است همکاران، دوستان و دانش آموزان عزیز با نظرات و پیشنهادات سازنده خود،در هر چه بهتر شدن مطالب این وبلاگ مرا یاری نمایند. آخرین مطالب
آرشیو وبلاگ
نویسندگان
بسم الله الرحمن الرحیم مدار های الکتریکی الکترونیکی و اجزای آن : جریان الکتریکی : حرکت الکترونها و جابجایی آنها در یک سیم وانتقال آنها به یک مصرف کننده ( بار الکتریکی ) . ولتاژ ( اختلاف پتانسیل ) : نیروی محرکه ای که برای جابجایی بارهای الکتریکی در یک مدار الکتریکی لازم است . مدار الکتریکی : مسیر کاملی که برای عبور جریان الکتریکی وجود دارد . اجزای اصلی یک مدار الکتریکی ساده : 1 – مولدیا منبع تغذیه 2 – مصرف کننده ( بار ) 3 – سیم های رابط منبع تغذیه : تولید کننده انرژی الکتریکی می باشد . مصرف کننده : وسیله ای که انرژی الکتریکی را به انرژی دیگر تبدیل می کند . سیم های رابط : انرژی الکتریکی را از منبع تغذیه به مصرف کننده منتقل می کند . مصرف کننده ها : 1 – مقاومت اهمی R 2 – خازن ( دارای مقاومت خازنی C X ) و ظرفیت C 3 – سلف ( دارای مقاومت سلفی L X ) و ضریب خود القایی L مقاومت ها مصرف کننده انرژی الکتریکی ولی سلف ها و خازن ها ذخیره کننده انرژی الکتریکی هستند . موضوع مطلب :
مقاومت ها : مقاومت الکتریکی : خاصیتی که در مقابل عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت نشان می دهد . سیم های الکتریکی نیز دارای مقاومت الکتریکی هستند . مقاومت الکتریکی به عنوان یک مصرف کننده : عنصری که با عبور جریان الکتریکی مخالفت می کند . مقدار اهمی مقاومت : اندازه ی یک مقاومت الکتریکی که آن را با R نشان می دهیم بر حسب اهم ، کیلواهم و یا مگا اهم بیان می شود .(علامت سوال اهم است) 6 3 M =1?M 10 ?=1?K 1 10 توان مجازمقاومت : ماکزیمم توانیکه مقاومت به طور دائم می تواند تحمل کند . تلرانس یا خطا : مقدار واقعی یک مقاومت در عمل با مقداری که به وسیله ی کارخانه ی سازنده قید می شود تفاوت دارد . ( مقداری کمتر یا مقداریبیشتر است ) که به آن تلرانس می گویند . انواع مقاومت ها : الف : مقاومت های ثابت 1 – کربنی
ب : مقاومت های متغیر 1 – قابل تنظیم : الف ) پتانسیو متر ب ) رئوستا 2 – وابسته ( تابع عوامل فیزیکی ) الف : تابع حرارت : 1 – RTC 2 – NTC ب : تابع نور : LDR ج : تابع ولتاژ : VDR د : تابع میدان : MDR تشخیص مقدار اهم مقاومت ها روش های خواندن مقاومت ها : 1 – نوار های رنگی ( چهار رنگی و پنج رنگی ) 2 – رمزهای عددی 3 – نوشتن مقدار مقاومت . روش چهار نواری ( چهار رنگی ) : در این روش دورنگ اول از سمت چپ نشان دهنده یک عدد بوده ، رنگ سوم نشان دهنده یک ضریب یا ( ضربدر ده به توان تعداد صفر ) و رنگ چهارم نشان دهنده 2%± تلرانس و یا درصد خطا می باشد.در صورتیکه رنگ اول و سوم سیاه می باشد هیچ عدد یا صفری بجای آن قرار نمی گیرد. در صورتیکه رنگ چهارم را نداشته باشیم تلرانس و یا درصد خطای مقاومت 20 درصد است. مثال1 :مقدار اهم مقاومت در مقاومتی که چهار رنگی بوده و رنگهای آن از سمت چپ به راست به ترتیب سبز،آبی،نارنجی و نقره ای است چقدر است؟ پاسخ: 3 10% ± 56K?=10% ± 10 ×56 = 10% ± 56000 مثال2 : در مقاومتی که چهار رنگی بوده و رنگهای آن از سمت چپ به راست به ترتیب نارنجی ،نارنجی سیاه و طلایی است چقدر است؟ پاسخ: 5% ±? 33 مثال3: در مقاومتی که چهار رنگی بوده و رنگهای آن از سمت چپ به راست به ترتیب زرد ،بنفش نقره ای وطلایی است چقدر است؟ پاسخ: 5% ± 47% = 5%± ± ( 100 ÷ 47 ) روش پنج نواری ( پنج رنگی ) در این روش از سمت چپ سه رنگ اول نشان دهنده عدد ، رنگ چهارم ضریب ( تعداد صفر ) یا ضربدر ده به توان تعداد صفر ، رنگ پنجم نشان دهنده تلرانس و یا خطا می باشد . اگر سیاه رنگ اول و چهارم باشد هیچ تعداد صفری به آن تعلق نمی گیرد و هیچ عددی به جای آن قرار نمی دهیم و اگر رنگ پنجم را نداشته باشیم ، تلرانس یا خطای آن 20 درصد می باشد . مثال1: در مقاومتی که پنج رنگی بوده و رنگهای آن از سمت چپ به راست به ترتیب قرمز ،بنفش زرد قرمز و قهوه ای است چقدر است؟ پاسخ: 1% ±?K 27/4 = 1% ± 27400 مثال2: در مقاومتی که پنج رنگی بوده و رنگهای آن از سمت چپ به راست به ترتیب قرمز قرمز قرمز طلایی و قرمز است چقدر است؟ پاسخ: 2% ± ? 2 /22 = 2 % ± ( 10 ÷ 222 )
موضوع مطلب : سلف : سلف یا سیم پیچ یا القا گر یک قطعه الکتریکی است که از طریق پیچیدن سیم به شکل حلقه ای ساخته می شود ومی تواند انرژی الکتریکی را به صورت میدان های الکترومغناطیسی ذخیره کند . سلف ها از دو قسمت اصلی سیم پیچ و هسته تشکیل شده اند .
خازن :
ظرفیت خازن ها بستگی دارد به : الف : فاصله بین صفحات خازن ب : سطحی از دو صفحه خازن که روبروی هم قرار دارد ج : جنس دی الکتریک بین دو صفحه خازن انواع خازن ها 1 – خازن ثابت : الف : سرامیکی ب : ورقه ای ( کاغذی و پلاستیکی ) ج : میکا د : الکترولیتی 1 – آلومینیومی 2 – تانتالیوم 2 – خازن متغیر : الف : واریابل ب : تریمر روشهای خواندن مقدار خازن ها 1 – نوشتن مقدار ظرفیت 2 – رمزهای عددی 3 – نوارهای رنگی روش رمزهای عددی در این روش چنانچه عدد از یک کوچکتر باشد ظرفیت بر حسب میکروفاراد و چنانچه عدد بزرگتر از یک باشد ظرفیت بر حسب پیکو فاراد است . در حالتی که عدد ظرفیت بزرگتر از واحد است به خصوص در مورد خازن های سرامیکی و عدسی 100 پیکو فاراد به بالا معمولا ً عدد ظرفیت به صورت یک عدد سه رقمی مشخص می شود که دو رقم سوم ضریب ( تعداد صفر ) را مشخص میکند . تشخیص مقدار ظرفیت با کمک نوارهای رنگی : ( برای خازن های تانتالیوم ) ولتاژ مجاز ضریب رقم دوم رقم اول رنگ 10 ولت 1 میکرو فاراد 0 - سیاه - 10 میکرو فاراد 1 1 قهوه ای - 100 میکرو فاراد 2 2 قرمز - - 3 3 نارنجی 3 / 6 ولت - 4 4 زرد 16 ولت - 5 5 سبز 20 ولت - 6 6 آبی - - 7 7 بنفش 25 ولت 1 0 / 0 8 8 خاکستری 30 ولت 6 / 0 9 9 سفید 35 ولت - - - صورتی
نیمه هادی ها همه عناصر دارای عدد اتمی هستند . عدد اتمی عناصر نشان دهنده ی تعداد الکترونها و یا تعداد پروتونهای هر عنصر می باشد . با توجه به تعداد پروتونها و الکترونها ( عدد اتمی ) هر عنصردارای لایه هایی است که در هر لایه تعدادی الکترون قرار می گیرد . عدد اتمی را سمت چپ و پائین علامت و حرف اختصاری هر عنصر می نویسند . عناصر دارای دو قسمتند : 1 – هسته 2 – لایه های الکترون هر عنصر دارای تعدادی بار است : 1 – پروتون بار مثبت 2 – الکترون بار منفی 3 – نوترون بار ندارد CL کلر با عدد اتمی17 AL آلومینیوم با عدد اتمی13
لایه ظرفیت ( لایه والانس ) : آخرین لایه هراتم لایه والانس می باشد و به الکترونهای آن الکترونهای والانس ( الکترونهای ظرفیت ) می گویند . عناصر از نظر هدایت الکتریکی سه گروهند : 1 – هادیها : عناصری که در لایه ظرفیت خود 1 ، 2 و 3 الکترونی می باشند . 2 – نیمه هادیها : عناصری که در لایه خود 4 الکترونی می باشند . 3 – عایقها : عناصری که در لایه ظرفیت خود 5 ، 6 ، 7 و یا 8 الکترونی باشند . موضوع مطلب : نیمه هادیها : عناصری مثل سیلسیم و ژرمانیم کهدر لایه ظرفیت خود فقط چهار الکترون دارند نیمه ها دی می باشندو پیوندهای آنها به صورت کریستالی می باشد . عدد اتمی سیلسیم 14 وعدد اتمی ژرمانیم 32 می باشد . ژرمانیوم Ge ) با عدد اتمی 32 ( سیلیسیم Si) باعدد اتمی 14 افزودن ناخالصی به کریستال نیکمه هادی : برای افزایش هدایت الکتریکی نیمه هادی ها به آنها ناخالصی اضافه می کنند . این عمل با اتم های پنج ظرفیتی و اتم های سه ظرفیتی صورت می گیرد . هرگاه یک عنصر پنج ظرفیتی ( که در لایه والانس خود پنج الکترون دارد ) مانند آرسنیک ( s A ) یا آنتیموان ( b S ) یا فسفر ( P ) را به کریستال سیلیکن یا ژرمانیم اضافه کنیم پس از ایجاد پیوند بین اتم های عنصر پنج ظرفیتی و کریستال های سیلیکن یا ژرمانیم یک الکترون آزاد در کریستال باقی می ماند . اتم ناخالصی که به کریستال یک الکترون آزاد می دهد و خود به صورت یون مثبت در می آید اتم اهدا کننده نام دارد . به کریستال بوجود آمده کریستال و یا نیمه هادینوع N گویند . به الکترونهای آزاد آن حامل های الکتریت و حفره های ایجاد شده حامل های اقلیت گویند . هرگاه عنصر سه ظرفیتی( که در لایه ظرفیت خود سه الکترون دارد ) مانند آلومینیوم( L A ) یا بورون ( B ) یا ایندیم ( n I ) را به کریستال سیلیکن یا ژرمانیم اضاف کنیم یک جای خالی یا حفره در کریستا ل ایجاد می شود . به این اتم سه ظرفیتی که یک الکترون آزاد را می تواند جذب کند اتم پذیرنده گویند . که با دریافت الکترون به صورت یون منفی در می آید . در این حالت به حفره ها حامل های اکثریت و به الکترونهای آزاد حامل های اقلیت گویند . به کریستال و یا نیمه هادی بوجود آمده نیمه هادی نوع P گویند .
اتصال N – P ( دیود کریستالی ) ، دیود معمولی
هرگاه دو کریستال نیمه هادی نوع N – P بههم اتصال یابند دیود معمولی بوجود می آید . الکترونهای آزاد نیمه هادی نوع N در نزدیک محل اتصال دو نیمه هادی به منطقه ی نوع P نفوذ مینمایند و با حفره های کریستال نوع P ترکیب می شوند . ازترکیب الکترونهای آزاد نیمه هادی نوع N و حفره های نیمه هادی نوع P یونهای مثبت ومنفی بوجود می آید که در نزدیکی محل اتصال ( پیوند ) قرار می گیرند و لایه ای بوجود میآورد که به آن لایه ی تخلیه ویا لایه ی سد می گویند . بایاس کردن اتصال N - P ( دیود معمولی ) هرگاه به اتصال N – P ولتاژی اعمال کنیم گوئیم آن را بایاس نموده ایم یعنی دو سر دیود معمولی را به یک منبع تغذیه ( مولد ) و یا باتری وصل کنیم . الف ) بایاس مستقیم ( موافق ) : اگر قطب مثبت باتریرا به پایه نیمه هادی نوع P و قطب منفی باتریرا به نیمه هادی نوع N وصل کنیم این حالت اتصال ولتاژ را بایاس مستقیم یا موافق گویند . در این حالت جریان مدار وصلمی شود و دیود مانند کلید بسته عمل می کند .
ب ) بایاس معکوس ( مخالف ) : اگر قطب مثبت باتری را به کریستال N وقطب منفی را به کریستال P وصل کنیم این حالت اتصال ولتاژ را بایاس معکوس یا مخالف گویند . در این حالت دیود مانند کلید باز عمل می کند. و جریانیازآن عبور نمی کند .
در حالت بایاس معکوس اگرولتاژ منبع به حدی برسد که از ناحیه شکست جریان بور کند دیود می سوزد . به این ولتاژ ، ولتاژ شکست می گویند . علامت اختصاری دیود معمولی به شکل زیر می باشد نیمه هادی نوع P آند ونیمه هادی نوع N کاتد نام دارد.
تشخیص آند و کاتد وسالم بودن دیود بوسیله ی اهم متر : استفاده از اهم متر عقربه ای : اگر اهممتر عقربه ای را به دو سر دیود وصل کرده و اهم آن را اندازه بگیریم سپس اتصال دیود را برعکس کرده مجدا ً اهم آن رااندازه بگیریم دریک حالت اهم متر ، اهم کم ودر حالت دیگر اهم زیاد را نشان می دهد . در حالت ام کم دیود بوسیله یباتریداخلی اهم متر دربایاس مستقیم قرارگرفته است و در حالتی که اهم متر، اهم زیاد را نشان می دهد دیود در بایاس معکوس قرار گرفته است که گوئیم دیود ازیک طرف راه می دهد و ازیک طرف راه نمی دهد .
استفاده ازمولتی متر دیجیتالی : اگر کلید سلکتور ( رنج ) مولتی متر دیجیتالی را در وضعیت تست دیود قرار دهیم و دیود بوسیله ی مولتی متر در بایاس موافق قراربگیرد مولتی متر دیجیتالی ولتاژ بایاس دیود را نشان می دهد که اینولتاژ برای دیود های سیلیکنی حدود 7 / 0 ولت و برای دیود های از جنس ژرمانیم حدود 2 / 0 ولت است . اگر دیود در بایاس مخالف قرارگیرد ، مولتی متر ولتاژ بایاس مخالف اعمال شده به وسیله ی دستگاه را در دو سردیود نشان می دهد این ولتاژ ممکن است 5 / 1 تا 3 ولت باشد . در حالتی که دیود در بایاس موافق باشد سیم منفی روی کاتد و سیم مثبت به آند دیود وصل است . اگر دیود ناسالم و قطع باشد در هر دو وضع اتصال مولتی متر به دیود روی صفحه ی آن ولتاژ باتری داخلی نشان داده می شود . اگر دیود اتصال کوتاه باشد در هر دو وضع اتصال مولتی متر به دیود روی صفحه ی دستگاه ولتاژ صفر نشانداده خواهد شد . کاربرد دیود به عنوان یک سو ساز مدارهاییکسو کننده ی دیودی مدارهایی هستند که ولتاژ متناوب را به یکولتاژ مستقیم ( یک طرفه ) تبدیل می نماید ، زیرا دیود از یک طرف جریان را عبورمی دهد واز جهت دیگرجریان قطع است . عنصراصلی مدارهای یکسو کننده دیود است .
دیود زند
مانند دیود معمولی از اتصال دو کریستال P و N ساخته می شود جنس نیمه هادیها ی این دیود از سیلیکن بوده ودر بایاس موافق مانند یک دیود معمولی سیلیکنی است . دیود زند به گونه ای ساخته می شود تا بتواند در ناحیه شکست کار کند . ولتاژی که دیود زند به ازای آن ولتاژ در بایاس معکوس هادی می شود به « ولتاژ شکست زند » معروف است . علامت اختصاری دیود زند به صورت زیراست . دیودهایزند معمولا ً از ولتاژهای 4 / 2 ولت تا 200 ولت ساخته می شوند . اگر روی دیود زند ی نوشته شود 9 3 C / 32 X Z B دارای ولتاژ شکست 9 / 3 ولت و تلرانس5 درصد است . حرف C برای تلرانس 5 درصد است . حرف C برای تلرانس 5 درصد وحرف D برای تلرانس 10 درصد است . توانزند از رابطه ی z I z V = z P بدستمی آید این توان بین 15 / 0 واتتا 50 وات است . معمولی ترین کاربرد دیود زند برای تثبیت ولتژ است . برای کنترل جریان زند مقاومتی را با آن سری می کنیم . امروزه به جای دیود زند برای تثبیت ولتاژ از « آی سی های رگوداتور » استفاده می کنند . این آ ی سی ها در مقابل اتصال کوتاه شدن خروجی یا جریان کشیدن بیش از اندازه محافظت شده اند . حداکثر جریان خروجی این آ ی سی ها یک آمپر است . از دیودهای زندبرای حفاظت دستگاه در مقابل ولتاژ اضافی نیزاستفاده می شود . موضوع مطلب :
این دیود وقتی در بایاس مستقیم قرار می گیرد با عبور جریان از آن نور ساطع می شود . برای این منظور در ساختمان این دیودها از ترکیب عناصری نظیر P ، s A و a G ( فسفر ، آرسنیک و گالیم ) استفاده می کنند . با انتخاب ترکیب مختلف از این عناصر انواع « D E L » به رنگ های سبز ، زرد و قرمز می سازند . معمولا ً از D E L در قسمت نشانگر روشن بودن دستگاههای برقی و الکترونیکی به جای لامپ کم مصرف استفاده می کنند . برایکنترل جریان D E L یک مقاومت با آن سری می کنند .
ترانزیستور معمولی ازسه کریستال نوع P و N تشکیل یافته است . دو.نوع ترانزیستور وجود دارد که به یکی « N P N » ودیگری « P N P » گفته می شود . سه پایه ی ترانزیستور نیز امیتر یعنی منتشر کننده ، بیس یعنی پایه و کلکتور یعنی جمع کننده نامگذاری شده اند .
بایاس کردن ترانزیستور برای اینکه بتوانیم از ترانزیستور به صورت تقویت کننده یا کلید ونظایر آن استفاده کنیم باید ابتدا ترانزیستور را با ولتاژ C D تغذیه کنیم . تغذیه نمودن پایه های ترانزیستور را بایاس کردن ترانزیستورگویند . بایاس کردن ترانزیستور به دو دیود امیتر بیس وکلکتور بیس ولتاژ C D اعمال می شود . چون ترانزیستو سه پایه دارد یکی از پایه ها را مشترک و دو پایه دیگر را یکی ورودی و دیگری خروجی در نظر می گیریم . در ترانزیستورها جریان امیتر برابر با مجموع جریان بیس وجریان کلکتور است . B I + C I = E I هنگام بایاس کردن یک ترانزیستور ولتاژی روی پایه های آن ایجاد می شود . ولتاژ بین پایه های بیس و امیتر را با E B V ، ولتاژ بین کلکتور وامیتر را با E C V و ولتاژ بین کلکتور و بیس را با B C V مشخص می کنند . چگونگی عمل تقویت کنندگی در ترانزیستور برای عمل تقویت در ترانزیستور ضروری است ابتدا ترانزیستور را از نظر C D بایاس کنیم . همچنین لازم است دیود امیتر بیس بایاسموافق و دیود کلکتور بیس بایاس مخالف شود.برای کنترل جریان امیترمقاومت 1 R با امیترسری شده است . مقاومت 2 R که با کلکتور سری شده است جریان کلکتور را کنترل می کند . ترانزیستور در حالت قطع : در این حالت بیس بایاس نشده است . از این رو 0 = B I بوده ،در نتیجه C I هم صفر است . در دو سرC R هیچ افت ولتاژی نداریم وهمه ی ولتاژ منبع یعنی C C V در دو سر کلکتور – امیتر ترانزیستور افت می کند و ترانزیستور مانند یک کیلو باز است . ترانزیستور در حالت اشباع : وقتی بیسامیتر ترانزیستور را بایاس موافق کنیم و B I را افزایش دهیم C I هم افزایش می یابد زیرا B I ? = C I است . هرگاه C I به حداکثر مقدار خود برسد ( ccV = y a m c I ) —— c R ولتاژ کلکتور امیتر صفر و ترانزیستور در حالت اشباع است . کلید بسته ترانزیستور در حالت اشباع به طول ایده آل مانند یک کلید بسته عمل می کند . تعیین پایه ها ونوع ترانزیستور به کمک اهم متر استفاده از اهم متر عقربه ای : هر ترانزیستور معادل دودیود است . یک پایه در ترانزیستور وجود دارد که نسبت به دو پایه ی دیگر مانند یک دیود عمل می کند . یعنی اهم متر از یک جهت اهم کم را نشان می دهد و با عوض کردن سیم های اهم متر مقدار مقاومت نشان داده شده به وسیله ی اهم متر زیاد است . این پیه بیساست . حالتی که اهم متر کم را نشان می دهد اگر سیم منفی واقعی اهم متر به بیس وصل باشد نوع ترانزیستور مثبت ( P N P ) است .اگر در حالت اهمکم سیم مثبت واقعی اهممتر به بیس وصل باشد نوع ترانزیستور منفی است ( N P N ) . برایتعیین کلکتور امیتر ترانزیستور می توان مقاومت بین بیس ودو پایه ی دیگر را اندازه گرفت . مقاومت بیس کلکتور کم تر از مقاومت بیس امیتر است . استفاده از مولتی متر دیجیتالی : مانند حالت آزمایش دیود ، وقتی دیود بیس امیتر یا دیود بیس کلکتور در بایاس موافق قرار گیرند ولتاژ بایاس موافق دیود روی صفحه ی نمایش نشان داده خواهد شد . در بایاس مخالف ولتاژ بایاس مخالف دیود روی صفحه ینمایش ظاهر می شود . در یک ترانزیستور معیوب اگر اتصال بیس امیتر یا اتصال بیس کلکتور آن قطع باشد در اینصورتمولتی متر ولتاژ بایاس مخالف را نشان می دهد . در صورت اتصال کوتاه بودن بیس امیتر یا بیس کلکتور مولتی متر ولتاژ صفر را نشان خواهد داد .
با تشکر از همکار محترم مهند س هادی عبداللهی موضوع مطلب : پیوند روزانه پیوندها
آمــار سایت رتبـه ما در گوگل فروشگاه اینترنتی
به وقت کنگان |
|
|
