صفحه رسمی مای درس

اطلاع از آخرین تغییرات، جوایز و مسابقات مای درس
دنبال کردن

مقاومت های خاص

پاسخ تایید شده
4 هفته قبل
0
[شاه کلید مای درس] | مقاومت های خاص
bookmark_border یازدهم ریاضی
book فیزیک (2) رشته ریاضی
bookmarks فصل 2 : جریان الکتریکی و مدارهای جریان مستقیم
4 هفته قبل
0

مقاومت های خاص

ترميستور

ترميستور نوعی مقاومت الکتريکی است که وابستگی مقاومت الکتريکی آن به دما، با مقاومت های معمولی متفاوت است. از ترميستور به عنوان حسگر دما در مدارهای حساس به دما مانند زنگ خطر آتش، دماپا و دماسنج استفاده می شود. رايج ترين ترميستورها ديسکی، مهره ای و ميله ای است.

به مقاومت های حساس به دما که از مواد نيمه هادی ساخته می شود، ترميستور می گويند.

در ترميستور مقاومت الکتريکی با دما به طور غير خطی تغيير می کند. رنج دمای آن \( - 70\)  تا 150 و نهايتا 316 درجه سانتيگراد می باشد. در اکثر کاربردها مقاومت آن در دمای 25 درجه سانتيگراد بين 100 تا 100 کيلو اهم می باشد.

1 اندازه کوچک، پاسخ سريع, حساسيت بسيار بالا از مزایای ترمیستور ها است.

2 غير خطی، محدوده دمايی کم، شکننده، مقاومت بالا و مشکلات نويز، ناپايداری و کاليبره نبودن از معایب ترمیستور ها است.

مقاومت های نوری (LDR)

نوعی مقاومت است که مقاومت الکتريکی آن به نور تابيده شده به آن بستگی دارد. به طوری که با افزايش شدت نور، از مقاومت آن کاسته می شود. اندازه ی مقاومت های نوری از چند مگا اهم در تاريکی تا چند صد اهم در روشنايی قابل تغيير است.

نوعی از اين مقاومت ها از جنس نيم رسانای خالص، مانند سيليسيم هستند که با افزايش شدت نور تابيده شده، بر تعداد حامل های بار الکتريکي آنها افزوده شده و در نتيجه از مقاومت آنها کاسته می شود. مقاومت الکتريکی چنین LDR هایی را بر حسب روشنایی (LUX) سنجیده می شوند. از (LDR) در چشم های الکترونیکی، دزدگيرها، کنترل کننده های خودکار و چراغ روشنايی خيابان ها استفاده می شود.

 

ديودها (يکسوکننده جريان)

ديود قطعه ای است که هر گاه در مداری قرار گيرد، حريان را تنها از يک سو عبور می دهد و مقاومت آن در برابر عبور جريان در اين سو ناچيز است. معروف ترين ديودها، ديودهای نوری يا (LED) هستند. از LED در چراغ خودررو، روشنايی منازل، تابلوهای تبليغاتی، نمايشگرهای LED و ... استفاده می شود. LED ها در مقايسه با لامپ رشته ای عمر طولانی تری دارند و به دليل نداشتن رشته سيم در آنها به هنگام توليد نور، گرمای زيادی توليد نمی کنند.

 

محاسبه انرژی الکتريکی مصرف شده در يک مقاومت

هنگامی که بار مثبت q در جهت ميدان الکتريکی يکنواخت حرکت کند، انرژی پتانسيل الکتريکی آن به اندازه \(q.\Delta V\)  کاهش می يابد.

\(\Delta U = q \times \Delta V\)

اين کاهش انرژی پتانسيل به صورت انرژی جنبشی در می آيد. در اثر برخورد اين بارها با اتم ها اين انرژی به اتم های رسانا منتقل می شود و انرژی درونی رسانا را افزايش می دهد، در نتيجه در اثرعبور جريان الکتريکی رسانا گرم می شود.

اگر جريان ثابت I در مدت t ثانيه در سيمی به مقاومت R برقرار شود، داريم:

\(1)U = (It).(RI) = R{I^2}t\)

U: انرژی که بار هنگام عبور از سيم از دست می دهد و به انرژی درونی سيم تبديل می شود.

با توجه به رابطه (1) و رابطه قانون اهم (\(V = RI\) ) روابط ديگری برای انرژی بدست می آوريم:

\(2)U = VIt\)

\(3)U = \frac{{{V^2}}}{R}t\)

توان الکتريکی مصرفی در يک مقاومت (P)

مقدارانرژی مصرف شده در واحد زمان را توان الکتريکی می نامند و با نماد P نشان می دهند.

\(P = \frac{U}{t}\)

1 يکای توان الکتريکی در SI، ژول بر ثانيه است که آنرا وات (W) می نامیم.

2 با توجه به رابطه ی \(U = R{I^2}t = VIt = \frac{{{V^2}}}{R}t\)  و رابطه \(P = \frac{U}{t}\) ، رابطه های زير برای توان الکتريکی مصرف شده در مقاومت به دست می آيد.

\(P = R{I^2} = VI = \frac{{{V^2}}}{R}\)

توان و انرژی الکتريکی مصرفی يا (گرما) در مقاومت

برای محاسبه انرژی الکتريکی مصرفی يا گرمای توليد شده توسط يک مقاومت کافيست که توان آن مقاومت را در زمان ضرب کنيد، \(U = P \times t\) . دقت کنيد؛ توان، انرژی الکتريکی مصرفی کل مدار را می توان به دو شکل حساب کرد.

راه اول: برای هر مقاومت حساب کرد و بدون توجه به جايگاهشان همگی را با هم جبری جمع کرد.

راه دوم: اگر ولتاژ کل يا جريان کل را داشتيم با محاسبه ی مقاومت معادل، از \(P = R{I^2}\)  یا \(P = \frac{{{V^2}}}{R}\)  استفاده کنيم.


سایر مباحث این فصل