دوره تعمیرات PC (جلسه اول)

جلسه اول

جریان الکتریکی

نرخ تغییر بار الکتریکی نسبت به زمان می باشد. در مفهوم قابل فهم تر به حرکت بارهای الکتریکی جریان الکتریکی گفته می شود.

در این رابطه جریان می تواند نسبت به زمان تغییر کند. جریان الکتریکی برای ایجاد شدن باید از سطح معینی عبور کند، برای مثال از سطح مقطع یک رسانا مانند سیم عبور کند. پس با تعریف دقیق تر به حرکت بارهای الکتریکی (الکترون) در یک رسانا جریان الکتریکی گفته می شود.

جریان الکتریکی را با i که اولین حرف کلمه Intensität (شدت) می باشد نمایش می دهند. واحد جریان الکتریکی آمپر است که با A نمایش می دهند. بعضی مواقع جریان الکتریکی را آمپراژ می نامند.

شدت جریان الکتریکی

مقدار بار الکتریکی خالصی است که در واحد زمان از سطح مقطع خاصی از رسانا عبور می کند، عمانطور که گفته شد شدت جریان الکتریکی را با i نشان می دهند.

اگر بار خالص dq در بازه زمانی dt از سطحی عبور کند می گوییم جریان i در مدار برقرار شده است. با این تعریف اگر یک کولن بار در مدت زمان 1 ثانیه از سطح مقطع یک جسم رسانا عبور کند در واقع جریان 1 آمپر از آن عبور کرده است.

نکته

برای ایجاد جریان الکتریکی به مولد جریان الکتریکی نیاز داریم. مولد جریان الکتریکی با ایجاد اختلاف پتانسل در دو سر مدار باعث برقرار شدن جریان الکتریکی می شود.

 

پتانسیل الکتریکی

مقدار انرژی الکتریکی که بار الکتریکی حمل می کند را پتانسل الکتریکی می گویند. پتانسل الکتریکی را با V نمایش می دهند و در بیشتر موارد به آن ولتاژ هم می گویند. واحد اندازه گیری ولتاژ در دستگاه SI ولت می باشد. معمولا در صحبت از پتانسیل الکتریکی پای اختلاف پتانسل الکتریکی وسط کشیده می شود.

اختلاف پتانسیل الکتریکی

مقدار کار انجام شده برای انتقال بار الکتریکی از نقطه الف به نقطه ب می باشد. با این تعریف با داشتن یک مولد با اختلاف پتانسل (ولتاژ) یک ولت، مقدار کار انجام شده برای انتقال 1 کولن بار الکتریکی (الکترون) از نقطه الف به نقطه ب برابر 1 ژول می باشد.

در واقع از طرف منبع ولتاژ به بار الکتریکی (الکترون) نیرو وارد می شود تا حرکت کند (جریان الکتریکی) سپس این انرژی جنبشی بصورت انرژی پتانسیل در بار الکتریکی (الکترون) ذخیره می شود (ولتاژ) تا در پایان توسط مصرف کننده (مقاومت) مصرف شود.

جهت قراردادی جریان الکتریکی در مدار های الکتریکی

در یک مدار الکتریکی مولد اختلاف پتانسیل الکتریکی (باطری) مانند یک پمپ عمل می کند و با ایجاد اختلاف پتانسیل در مدار باعث ایجاد جریان در مدار می شود. می دانیم که در مدار های الکتریکی جهت جریان (بارهای مثبت) بصورت قراردادی از مثبت (آند) به منفی (کاتد) می باشد. دقت داشته باشید که در واقع جهت جریان الکتریکی بدین صورت نیست. الکترون ها همیشه از سمت منفی به مثبت حرکت می کنند یا الکترون ها همیشه از جایی که تراکم بیشتری دارند به سمت جایی که تراکم کمتری دارند حرکت می کنند. دقت داشته باشید که بصورت قراردادی جهت جریان الکترون ها در مدار با داشتن مولد جریان از قطب مثبت به منفی می باشد یعنی جهت جریان در جهت حرکت بارهای مثبت در نظر گرفته می شود و این در حالی است که در واقعیت الکترون های آزاد باعث ایجاد جریان می شوند. دقت کنید که منطور از جریان حرکت بارهای مثبت می باشد و این را بصورت قرارداد در آورده اند هرچند که غلط نیست ولی واقعیت امر این است که الکترون ها با بار منفی حرکت می کنند.

نکته

برای درک مفهوم جهت جریان قراردادی ویدیوی آن را از این لینک دانلود کنید.

نکته

رابطه زیر بین جریان الکتریکی و ولتاژ و مقاومت در یک مدار برقرار می باشد.

*** V=i*R *** 

در یک قطعه الکتریکی ولتاژ با جریان نسبت مستقیم دارد و اگر ولتاژ دو سر یک قطعه را افزایش دهیم مقدار جریان عبوری از قطعه نیز بیشتر می شود.

محاسبه مقدار جریان الکتریکی با مولتی متر

برای اندازه گیری جریان الکتریکی از مولتی متر استفاده می شود که بطور سری در مدار قرار داده می شود. فرض کنید می خواهید مقدار جریان الکتریکی قبل از یک مقاومت را با مولتی متر بدست آورید. برای اینکار لازم است کار های زیر را انجام دهید.

• تنظیم سلکتور مولتی متر روی آمپر برای جریان های مستقیم
• خارج کردن یکی از پایه های قطعه از لحیم (قطع کردن اتصال نقطه مورد نظر از مدار برای قرار دادن مولتی متر در مسیر بطور سری)
• اتصال پراب قرمز مولتی متر به نقطه پایانی مسیر که پایه قطعه از آن جدا شده است
• اتصال پراب مشکی به پایه جدا شده قطعه
• خواندن عدد مولتی متر

نکته

برای یادگیری اندازه گیری جریان با مولتی متر فایل فلش را از این لینک دانلود کنید.

محاسبه مقدار اختلاف پتانسیل الکتریکی با مولتی متر

برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل الکتریکی در مدار باید مولتی متر را بطور موازی در مدار قرار داد. بر فرض اگر می خواهید مقدار ولتاژ دو سر یک مقاومت را با مولتی متر بدست آورید لازم است سلکتور مولتی متر را روی اهم گذاشته و پراب های قرمز و منفی را به دو سر مقاومت وصل کنید و عدد مولتی متر را بخوانید.

مقاومت الکتریکی

مقاومت رسانا در مقابل حرکت الکترون ها را مقاومت الکتریکی می گویند. در واقع مولد به الکترون های آزاد انرژی جنبشی می دهد و الکترون ها در مدار به حرکت در می آیند و هنگامی که از مقاومت های الکتریکی عبور می کنند انرژی الکترون ها گرفته می شود و تبدیل به گرما می شود.

مقاومت الکتریکی را با R که اول کلمه Resistor می باشد نشان می دهند و واحد آن اهم است. مقدار آن از رابطه زیر بدست می آید.

*** R=V/i *** 

اندازه گیری مقاومت الکتریکی

روی بدنه یک مقاومت 4 رنگ از سمت چپ وجود دارد که سه رنگ اول نزدیک به هم و رنگ چهارم با فاصله کمی قرار دارد. برای خواندن مقدار یک مقاومت از سه رنگ اول استفاده می شود و برای دانستن مقدار تلورانس یا خطا در مقدار یک مقاومت از رنگ چهارم استفاده می شود.

به رنگ بندی زیر توجه کنید.

به مقاومت زیر توجه کنید.

برای خواندن مقاومت زیر در مدار پاور به صورت زیر عمل کنید.

• ابتدا مقاومت را از مدار جدا کنید.
• این مقاومت از سه رنگ سبز، قهوه ای، سیاه در سمت چپ و رنگ طلایی برای تلورانس تشکیل شده است.
  • به ازای سه رنگ اول سمت چپ مقدار آن ها را از جدول جایگزین کنید به اینصورت که به ازای رنگ سبز عدد 5 و به ازای رنگ قهوه ای عدد 1 و به ازای رنگ سیاه عدد 0 قرار دهید. مقدار تلورانس رنگ طلایی هم برابر 5% است.
  • عدد متناظر رنگ ها برابر 510 می باشد.
  • برای خواندن مقاومت از روی عدد 510 عدد 51 را نوشته و به ازای عدد سوم جلوی عدد 51 صفر قرار می دهید که در اینجا به خاطر 0 شده عدد سوم هیچ صفری قرار نمی دهیم و مقدار مقاومت برابر 51 اهم می باشد.
• اما درصد تلورانس را هم باید بدست آورد. برای اینکار به خاطر رنگ طلایی که برابر 5% خطا می باشد در نتیجه باید 5% مقاومت بدست آمده (51) را محاسبه کرد که برابر 2.75 می باشد بنابراین مقدار مقاومت با لحاظ کردن درصد تلورانس برایر 51+2.75 و 51-2.75 می باشد یعنی مقدار مقاومت باید بین 48.25 اهم و 53.75 اهم باشد.

محاسبه مقدار مقاومت با مولتی متر

مولتی متر را روی اهم تنظیم کرده و پراب قرمز را به یک سر مقاومت و پراب منفی را به سر دیگر مقاومت وصل کنید.

عدد نمایش داده شده را یادداشت کنید. مشاهده می کنید که عدد 52.6 اهم اندازه گیری شده با مولتی متر در بین 53.75 و 48.25 اهم می باشد و نشان می دهد مقاومت سالم است.

نکته

• اگر از سه رنگ سمت چپ رنگ سوم طلایی بود آنگاه به ازای قرار دادن صفر به اندازه عدد سوم جلوی دو عدد قبل یک ممیز بین عدد اول و دوم قرار می دهیم. برای مثال اگر ترکیب رنک از سمت چپ بصورت قهوه ای، قرمز، طلایی، طلایی بود عدد نوشته شده بصورت 1.2 می شود.
• معمولا مقاومت های روی برد یک کامپیوتر یا لپ تاپ با تلورانس طلایی هستند.

راه های سریع تشخیص سوختگی مقاومت

• از روی رنگ مقاومت می توان تشخیص داد مقاومت سالم است یا سوخته یعنی اگر مقاومت تغییر رنگ داده باشد سوخته است.
• بوسیله تست بوق می توان تشخیص داد که مقاومت سالم است یا سوخته است، با قرار دادن سلکتور مولتی متر روی بازر و اتصال پراب ها قرمز و منفی به دو سر مقاومت اگر مولتی متر بوق زد یعنی مقاومت خراب است. در حالت سوخته مقاومت بصورت یک اتصال کوتاه عمل می کند.

نکته

سیم لحیم مناسب برای لحیم کاری سیم لحیم 6337 می باشد که 63% سرب و 37% قلع دارد.

منبع : http://www.bia2store.com