مقاله ميدان الكتريسيته

 nx دارای 51 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : تئوری الكترونی اتماتم از ذرات كوچكتری به نامهای الكترون-پروتون ونوترون تشكیل شده است كه الكترونها دارای بارمنفی،پروتونها دارای بار مثبت ونوترونها بدون بارند تعداد الكترونها و پروتونهای یك اتم در حالت عادی برابرند پس بار اتم در حالت عادی برابر صفر است تولید الكتریسته بروش مالشاگر یك میله شیشه ای را به پارچه ابریشمی مالش دهیم هردوجسم الكتریسیته دار می شود زیرا شیشه تعدادی الكترون از دست می دهد و پارچه الكترون می گیرد پس شیشه دارای بار مثبت و پارچه به همان مقدار دارای بار منفی می گردد بار ایجاد شده در شیشه و پارچه در محل تماس باقی می مانداجسام رسانا و نارسانابعضی از اجسام مانند فلزات كه الكتریسته را به خوبی از خود عبور می دهند رسانا نامیده می شود در این اجسام الكترونهای آزاد اتم براحتی در شبكه بلوری جسم حركت می كنند و عمل رسانایی را انجام می دهند اجسامی كه الكترونهای آزاد برای هدایت الكترونی ندارند و نمی توانند الكتریسیته را ازخود عبور دهند نارسانا یا عایق نامیده میشود پخش بار الكتریكی در اجسام رسانااگر جسم رسانایی بر روی پایه عایقی قرار گیرد و در اثر مالش باردار شود بار تولید شده در آن در سطح خارجی پخش می شود طوریكه در لبه ها و قسمتهای نوك تیز چگالی سطحی بار بیشتر از سایر قسمتها می باشدچگالی سطحی مقدار بار الكتریكی موجود در واحد سطح را چگالی سطحی می نامندمساحت خارجی جسم/مقدار بار = چگالی سطحیاثر بارهای الكتریكی بر یكدیگر و قانون كولندو بار همنام یكدیگر را دفع و دو بار غیر همنام یكدیگر را جذب می كنند مقدار نیروی دافعه و جاذبه طبق قانون كولن با حاصلضرب اندازه بارها نسبت مستقیم وبا مجذور فاصله دو بار نسبت عكس دارد و به جنس محیط نیز بستگی داردمیدان الكتریكی قسمتی از فضای اطراف یك بار الكتریكی را كه در آن آثارجاذبه و دافعه الكتریكی وجود دارد میدان الكتریكی می نامند شدت میدان الكتریكی شدت میدان الكتریكی در هر نقطه برابر است با نیروی وارد بر واحد مثبت الكتریكی واقع در آن نقطهشدت میدان حاصل از یك بار نقطه ای بار نقطه ای qدر نقاطی به فاصله rتعیین جهت میدان الكتریكی در هر نقطهدر هر نقطه از میدان الكتریكی برای تعیین جهت میدان می توان بار مثبت آزمون را در آن نقطه فرض كرده جهت نیروی وارد بر آن را تعیین كرد كه همان جهت میدان استخطوط میدان خطوطی فرضی هستند كه در هر نقطه مماس بر بردار شدت میدان آن نقطه می باشد و جهت آن جهت میدان را در هر نقطه نشان می دهدمیدان حاصل از چند بار نقطه ایمیدان حاصل از دو یا چند بار نقطه ای عبارتست از بر آیند میدانهای حاصل از بارها در هر نقطه شدت میدان در یك جسم هادی بارداردر یك جسم هادی باردار شدت میدان در تمام نقاط داخلی و سطح خارجی هادی برابر صفر است ولی در نقاط خارج از جسم میدان وجود دارد میدان الكتریكی یكنواختمیدانی است كه در آن شدت میدان چه از لحاظ مقدار وچه از لحاظ امتداد و جهت ثابت باشد مانند میدان الكتریكی دو صفحه موازی نزدیك بهم اختلاف پتانسیل بین دو صفحه vفاصله بین آنهاd اختلاف پتانسیل اختلاف پتانسیل الكتریكی عامل برقراری جریان از نقطه ای به نقطه دیگر است كه همواره جریان از پتانسیل زیاد به پتانسیل كم برقرار استپتانسیل صفردر هر میدان الكتریكی نقطه ای بعنوان پتانسیل صفر یا زمین الكتریكی تعریف می شود كه پتانسیل نقاط دیگر نسبت به آن نقطه سنجیده می شودتعریف پتانسیل یك جسم بار دارپتانسیل هر نقطه عبارتست از مقدار انرژی لازم برای ابتقال واحد بار مثبت از زمین (پتانسیل صفر)به آن نقطهانتقال بار از زمینq انرژی لازمwاختلاف پتانسلvپتانسیل مثبت ومنفیبا وصل نقطه بارداری به زمین بار مثبت از نقطه به زمین منتقل شود پتانسیل آن مثبت است و اگر از زمین به جسم منتقل شود پتانسیل آن منفی است بعبارت دیگر اگر برای انتقال واحد بار مثبت از زمین به جسمی كار مثبت انجام شود(انرژی بدهیم)پتانسیل آن جسم مثبت است و اگر كار منفی انجام شود (انرژی بگیریم) پتانسیل جسم منفی استتغییرات انرژی پتانسیلاگر در یك میدان پتانسیل تغییری در جهت خواسته میدان انجام شود انرژی توسط میدان آزرد می شود یعنی انرژی داخلی آن كاهش می یابد ولی اگر در خلاف جهت خواسته میدان تغییری صورت گیرد انرژی داخلی آن افزایش می یابد پتانسیل نقاط اطراف بار نقطه ایبر حسب تعریف، پتانسیل نقاط واقع در بی نهایت دور از بار نقطه ای را صفر فرض می كنیم و پتانسیل هر نقطه از فرمول زیر بدست می آیدتوجه :پتانسیل بر خلا ف شدت میدان الكتری كی كمیتی اسكالر و دارای مقدار مثبت، منفی و یا صفر استپتانسیل یك جسم هادی باردار در تمام نقاط داخلی و سطح خارجی یك جسم هادی باردار پتانسیل یكسان است R شعاع کره بار دار و در نقاط خارج کره باردار پتانسیل از رابطه زیر به دست میآید پتانسیل یك جسم هادی باردار در تمام نقاط داخلی و سطح خارجی یك جسم هادی باردار پتانسیل یكسان استشعاع کره بار دار Rو در نقاط خارج کره باردار پتانسیل از رابطه زیر به دست میآیدخازن وسیله ای است برا ذخیره بار الكتریكی كه تشكیل شده است از دو صفحه رسانا كه به موازات هم قرار گرفته ودر فضای بین دو صفحه عایق و یا دی الكتریك مناسب قرار می دهند تا دو صفحه با هم تماس نداشته باشند خازن در دو وضعیت می تواند وجود داشته باشددلیل آن این است؟خازن خالی مقاومت الكتریكی اش ناچیز است به محض آن كه كلید وصل می شود خازن شروع به پر شدن می كند كه در ضمن پر شدن مقاومت آن نیز افزایش می یابد تا جایی كه وقتی خازن شارژ می شود مقاومت الكتریكی اش خیلی زیاد می شود و چون طبق قانون اهم شدت جریان با مقاومت رابطه عكس دارد بنا براین با زیاد شدن مقاومت شدت جریان كاهش می یابد سطح محصور بین نمودار شدت جریان –زمان به هنگام شارژ خازن مقدار بار الكتریكی است كه در خازن ذخیره می‌شود بین ظرفیت خازن و اختلاف پتانسیل دو سر خازن و بار ذخیره شده در خازن رابطه زیر برقرار استc=q/vبا توجه به این رابطه یكای سنجش ظرفیت خازن (ولت/كولن )است كه فاراد می نامیم فارادفاراد ظرفیت خازنی است كه اگر اختلاف پتانسیل یك ولت در دو سر آن بر قرار شود آن گاه بار الكتریكی 1 كولن در آن ذخیره میشودعوامل موثر در ظرفیت خازن مسطحالف – سطح مقطع جوشن های خازن ،كه ظرفیت خازن باآن رابطه مستقیم داد یعنی هر چه جوشن ها وسیع تر باشد بار الكتریكی بیشتری در آنها ذخیره می شودب – فاصله بین دو جوشن كه ظرفیت خازن با آن رابطه عكس دارد یعنی هر چه دو جوشن به هم نزدیكتر شوند به علت نیروی جاذبه بین آنها باعث قرار گرفتن بار بیشتر بر روی جوشن ها میشود ج – قابلیت گذر دهی الكتریكی دی الكتریك (عایق) كه با ظرفیت آن نسبت مستقیم دارد به هم بستن خازن هاخازنها به دو طریق ساده می توانند نسبت به یكدیگر وصل شوند كه عبارتند ازالف – به هم بستن سری ب – به هم بستن موازیبه هم بستن سریالف – بار ذخیره شده در خازنها سری با هم برابر بوده و با بار ذخیره شده در خازن معادل هم برابر است ب – مجموع اختلاف پتانسیل دو سر خازن های سری برابر با اختلاف پتانسیل دو سر خازن معادل است اثبات رابطه به هم بستن موازیالف – اختلاف پتانسیل در سر خازنها ی موازی با همچنین با اختلاف پتانسیل دو سر خازن هم با هم برابر استب – مجموع بار الكتریكی جمع شده در خازنهای موازی برابر است با باز ذخیره شده در خازن معادل اثبات رابطه نكتهاگر خازنی توسط مولدی شارژ گردد و پس از شارژ از دو سر مولد جدا شود و بعد فاصله جوشن های آن از هم دور یا به هم نزدیك شوند بار الكتریكی در آن ثابت می ماند ظرفیت آن تغییر می كند اختلاف پتانسیل دو سر آن و انرژی تغییر می كندشدت جریانمقدار الکتریسیته ای که در واحد زمان از مداری می گذرد شدت جریان نامیده می شود و واحد آن آمپر استتعریف آمپریک آمپر بزرگی جریان الکتریکی در مداری است که در یک ثانیه یک کولن بار الکتریکی از مقطع مدار شارش می کندمقدار الکتریسیته شدت جریان iدر زمان tمقاومت الکتریکیدر دمای ثابت نسبت اختلاف پتانسیل دو سر سیم به جریانی که از آن عبور می کند مقاومت الکتریکی سیم می نامند ( قانون اهم) یک اهمیک اهم مقاومت سیمی است که اگر اختلاف پتانسیل 1 ولت در دو سر آن بر قرار شود جریان 1 آمپر از آن عبور می کنداثر دما بر مقاومت الکتریکیافزایش دما مقاومت الکتریکی هادی های فلزی را افزایش و مقاومت هادی‌های غیر فلزی ونیمه هادی ها را کاهش می دهد ضریب ازدیاد گرمایی مقاومت a مقاومت در صفر درجه سلسیوس Ro مقاومت در دمای Rبرای فلزات مثبت وبرای غیر فلزات منفی است a نیروی محرکه نیروی محرکه ی مولد مقدار انرژی است که مولد به یکای بار الکتریکی می دهد تابتواند در مدار شارش پیدا کند =u/q انرژی مولد که به بار داده می شودu مقدار بار الکتریکی q نیروی محرکه بر حسب ولت مولد انرژی را به بار می دهد تا از پایانه منفی به پایانه مثبت منتقل می شود مولد مانند یک پمپ آب است که آب را در مدار از پایین دست به بالا دست جا بجا می نماید عمل می کند هر مولد دارای مقاومت درونی است که در واقع مقاومت مولد در مقابل جریان است و آن را با r نشان می دهندقانون اهم در مدار جریان پیوستهاختلاف پتانسیل دو سر یک مقاومت از رابطه v=RI بدست می آید اختلاف پتانسیل دو سر یک مولد از رابطه v=E-rI بدست می آید که rI را افت پتانسیل داخلی مولد می نامندمحاسبه اختلاف پتانسیل بین دو قطعه از مداردر یک مدار الکتریکی اختلاف پتانسیل بین دو نقطه از مدار بر اساس اجزای تشکیل دهنده ی مدار محاسبه می گردد برای محاسبه از یک نقطه از مدار در یک جهت روی مدار حرکت می کنیم به ازای هر جزء از مدار تغییر پتانسیل را محاسبه می کنیم تا نقطه دوم سپس اختلاف پتانسیل بین دو نقطه را به دست می آوریمVB+ -Ir1-IR1=VA VAB= -I(r1-R1) محاسبه شدت جریان در مدار تک حلقهبرای محاسبه ی شدت جریان در یک مدار تک حلقه از یک نقطه ی دلخواه شروع می کنیم و در جهت جریان به ازای اجزاء مدار تغییرات پتانسیل را محاسبه می کنیم تا دو باره به نقطه شروع برسیم با به دست آوردن معادله تغییرات پتانسیل در مدار جریان الکتریکی مدار را محاسبه می کنیمتوان مولداگر اختلاف پتانسیل دو سر مولد v و نیروی محرکه ی آن e باشد توان مفید مولد از رابطه زیر به دست می آیدU= ItP=U/t= I با توجه به توان مصرفی می توان چنین نوشتP=VIV= -Ir P=( -Ir)I P= I-I r راندمان مولد نسبت توان مصدفی مدار به کل توان مولد را راندمان یا بازده مولد می نامندRa=P/P0 Ra=V/ Ra=( -Ir)/ Iراندمان مولدنسبت توان مصدفی مدار به کل توان مولد را راندمان یا بازده مولد می نامندبه هم بستن مقاومت ها الف ) به هم بستن مقاومت ها به صورت متوالی یا سری هر گاه چند مقاومت را به صورت سری به هم ببندیم و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل کنیم اتصال مقاومت ها به صورت متوالی است مقاومت معادل به صورت زیر است به هم بستن مقاومت ها به صورت موازیهرگاه دو یا چند مقاومت را به طوری به هم اتصال دهیم یک سر همه مقاومت ها به نقطه a و سر دیگر آن ها به نقطه b وصل شود اتصال مقاومت ها به صورت موازی است اگر مجموعه به اختلتف پتانسیل v وصل شود مقاومت معادل به صورت زیر محاسبه می شود مدارهای خازن ومقاومت الف ) اگر یک خازن همراه یک مقاومت در مداری به صورت متوالی به دنبال هم بسته شوند و مجموعه را به اختلاف پتانسیلv وصل کنیم پس از شارر خازن جریان الکتریکی در مدار صفر و اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت صفر و اختلاف پتانسیل دو سر خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر پیل خواهد بود ب ) اگر یک خازن را با یک مقاومت موازی ببندیم و مجموعه را به اختلاف پتانسیل v وصل نماییم در مدار جریان الکتریکی بر قرار می شود و اختلاف پتانسیل دو سر خازن برابر اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت خواهد بود و اگر کلید مدار را باز کنیم تا جریان قطع شود در این صورت خازن از طریق مقاومت تخلیه شده و اختلاف پتانسیل دو سر مخموعه صفر می شود قوانین کیر شهف در مدارهای انشعابیقانون اول : مجموع شدت جریان ورودی به یک گره برابر مجموع شدت جریانهای خروجی از آن گره می باشد یعنی مجموع جبری شدت جریانها در هر گره برابر صفر است که پایستگی بار الکتریکی در گره را نشان می دهد قانون دومدر یک حلقه بسته مجموع اختلاف پتانسیل برابر صفر است کاربرد این قانون در مدار های الکتریکی به منظور تعیین اختلاف پتانسیل بین دو مدار است اتصال مولد هااتصال سری یا متوالی اگر n عدد پیل مشابه به نیروی محرکه E و مقاومت درونی r را به دنبال هم ببندیم نیروی محرکه پیل معادل nE و مقاومت درونی معادل nr میباشد پس جریان از رابطه زیر به دست می آیدnE=I(R+nr) I=nE/R+nr اتصال موازی یا انشعابیاگر n عدد پیل مشابه را به صورت موازی ببندیم نیروی محرکه پیل معادل E و مقاومت درونی پیل معادل r/n میباشد E = I(R+r/n) I=E/R+r/n مغناطیسمحور مغناطیسمحوری است كه محوردو قطب آهن ربا را به گونه ای به هم وصل می كند خاصیت مغناطیسی در اطراف آن كاملا متقارن است مغناطیسمنشا تولید مغناطیس حركت الكترونها است به عبارتی اگر الكترونی از نقطه ای به نقطه دیگر جابجا شود در اطراف آن خاصیت مغناطیس ایجاد می شود دو قطبی مغناطیسیمیدان مغناطیسی حاصل از حركت یك عدد الكترون را اصطلاحا دو قطبی مغناطیسی می گوینددر داخل یك میله دو قطبی های مغناطیسی فراوانی وجود دارد كه هر كدام در جهت ها و راستاهای مختلفی در حال چرخش هستند كه آنها میتوانند دو به دو اثر مغناطیسی یكدیگر را خنثی كنند ادامه خواندن مقاله ميدان الكتريسيته

نوشته مقاله ميدان الكتريسيته اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.