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 ....

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 و 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 .

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 15 میلی آمپر و برای جریان مستقیم 60 میلی آمپر - ولتاژ متناوب 65 ولت و ولتاژ مستقیم 45 ولت است .

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 dc صدق می كند و در مدارات ac رابطه دیگری دارد كه بعدا به آن می پردازیم .

واحد و دستگاه اندازه گیری توان چیست ؟

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

ادارات برق چگونه بهای برق مصرفی ! را محاسبه می كنند ؟

در همه انشعابات ؛ كنتور میزان انرژی تحویلی به مصرف كننده ها را اندازه می گیرد و توسط شماره هایی نشان می دهد . این شماره ها بر حسب كیلو وات ساعت است . برای دانستن میزان مصرف یك ماه : شماره ماه قبل را از شماره جدید كسر می كنند همچنین هر مشترك موظف است در ماه مبلغی را بعنوان حق اشتراك كه ارتباطی به میزان مصرف ندارد بپردازد . بعبارت دیگر شما هرچقدر برق مصرف كنید یك مبلغ ثابت ماهیانه بنام حق آبونمان به آن اضافه می شود . بهای برق مصرفی هم از حاصل ضرب مصرف یكماه در بهای هر كیلو وات ساعت بدست می آید كه در آخر به آن آبونمان و نیز مالیات صدا و سیما اضافه می شود . كه آخرین مورد هیچنفعی برای اداره برق ندارد .

چرا نرخ برق بصورت تصاعدی حساب می شود ؟

این امر به منظور تشویق مشتركین به مصرف كمتر می باشد . البته مصرف كمتر سبب كاهش بار نیروگاهها و پست های توزیع می شود و این خود باعث كمتر روشن ماندن ژنراتورها و پایین آمدن هزینه می شود . البته در كشورهای پیشرفته بعلت فراوانی نیروگاهها هزینه روشن كردن مجدد ژنراتور زیادتر از خاموش ماندن آن است و این سبب تشویق مصرف كننده به افزایش مصرف است بعبارت دیگر نرخ تصاعدی در این كشورها برعكس ایران است .

منظور از زمان اوج مصرف چیست ؟

در زمانها خاصی از شبانه روز بیشترین انرژی از شبكه برق كشیده می شود كه معمولا ابتدای شب است زیرا در این زمان بیشتر مصارف روشنایی در منازل و خصوصا مغازه ها وجود دارد . در این مواقع ژنراتورها بیشترین بار را متحمل می شوند و در نتیجه سوخت بیشتری نیز مصرف می شود .

اساس كار كنتور چیست ؟

كنتور ها بر اساس نیروی الكترومغناطیس عمل می كنند . می دانیم كه اگر از یك سیم پیچ جریان برق بگذرد در اطراف آن یك میدان مغناطیسس ایجاد می شود كه شدت و جهت این میدان به جریان عبوری از سیم پیچ بستگی دارد . در كنتور های تكفاز دو دسته سیم پیچ وجود دارد كه یكی از آنها دارای تعداد دور كم و قطر بیشتر نسبت به دیگری است . سیم پیچ ضخیمتر با دور كمتر را سیم پیچ جریان و دیگری را سیم پیچ ولتاژ می نامند .


نحوه نصب كنتور تكفاز در مدار چگونه است ؟

سیم فاز را به سر سیم پیچ جریان وصل نموده و از سر دیگر آن فاز را می گیرند . و دو سر سیم پیچ ولتاژ را به فاز و نول وصل می كنند . زمانی كه مصرف كننده ای به كنتور وصل می شود جریان از سیم فاز و نول می گذرد . بعبارت دیگر جریان مصرف كننده از سیم پیچ جریان می گذرد و در آن یك میدان مغناطیسی ایجاد می كند . سیم پیچ ولتاژ كه همیشه به برق وصل است و دارای یك میدان مغناطیسی ثابت است كه مقدار آن هیچ ارتباطی به مصرف كننده متصل شده به كنتور ندارد . این دو میدان مغناطیسی بر هم اثر كرده و سبب ایجاد نیروی حركتی در صفحه آلومینیومی درون كنتور می شود . سرعت حركت این صفحه با جریان مصرف كننده رابطه مستقیم دارد . این حركت توسط یك محور و چرخ دنده به یك شماره انداز یا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زیاد می شود . این شماره ها بجز رقم اول میزان كاركرد كنتور یا همان مصرف انرژی الكتریكی را بر حسب كیلو وات ساعت نشان میدهند .البته درون كنتور قطعات دیگری هم نظیر : آهنربای سرعت گیر و پیچهای تنظیم و ... وجود دارند كه ما از توضیح آنها صرف نظر كرده ایم .

انواع كنتور كدامند ؟

برای مصارف خانگی دو نوع كنتور تكفاز و سه فاز بطور عام وجود دارند كه در دسته بندی كنتورها به نوع اكتیو معروفند . اما در مصارف صنعتی می توان به كنتورهای راكتیو و كنتورهای دو تعرفه اشاره كرد كه در جلسات قبل مختصری در باره آنها توضیح داده ایم .

كنتور های پیشرفته چگونه كار می كنند ؟

در كشورهای برخوردار از تكنولوژی دیگر كنتور نویسی به مفهوم رایج آن در ایران منسوخ شده است . در این كشورها كه پول الكترونیكی بسیار رایج است از كنتورهای هوشمند كه در بازه های زمانی خاص میزان مصرف را مشخص كرده و به ادارات برق گزارش می دهند استفاده می شود . این كنتورها میزان مصرف را از طریق همان خطوط برقی كه آنرا می رسانند به توزیع كننده اطلاع می دهند و شركتهای فروشنده برق نیز بطور خودكار از حساب مصرف كننده برداشت می كنند . در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهای كتبی از طریق فرمان از راه خطوط برق بصورت خودكار كنتور برق مشترك را قطع می كند و مشترك پس از پرداخت هزینه می تواند از خدمات شركت فروشنده استفاده كند .

آیا می توان سر كنتور را كلاه گذاشت ؟

این مساله مانند خرید كالایی است بدون پرداخت وجه آن و درنتیجه نارضایتی صاحب كالارا به دنبال دارد . هدف من از ارائه این راهكار سواستفاده از اعتماد اداره برق نیست و اما جواب این سوال : باید گفت كه می توان شماره انداز كنتور را از كار انداخت كه برای این كار سه راه حل وجود دارد 1 – قطع سیم پیچ جریان 2 – قطع سیم پیچ ولتاژ 3 – از حالت تعادل خارج كردن كنتور ............. اجازه بدهید كه این موضوع را زیاد باز نكنیم .

چگونه با لمس كنتور به برق دار بودن آن پی ببریم ؟

زمانی كه برق به كنتور وصل می شود در سیم پیچ ولتاژ آن جریان ایجاد می شود . این جریان همانطور كه قبلا گفتم ارتباطی به مصرف كننده ندارد . این جریان میدان مغناطیسی را در كنتور ایجاد میكند كه سبب لرزش خفیف آن می شود . پس اگر كف دست را روی شیشه كنتور بگذاریم با احساس این لرزش متوجه برقدار بودن آن می شویم .

در كنار بعضی از كنتورها صدای وزوز ناشی از چیست ؟

این صدا كه شبیه جلیز و ولیز است ارتباطی به خود كنتور ندارد بلكه مربوط به فیوز است كه معمولا در كنار كنتور نصب می شود . اگر اتصال فیوز از نظر الكتریكی درست نباشد ( وجود فاصله هوایی در محل تماس ) و جریان زیادی از فیوز كشیده شود در این حالت قوسهای الكتریكی كوچكی در محل تماس ایجاد می شود كه باعث ایجاد این صدا می شود . این قوسها سبب ذوب سطحی محل تماس شده و مقاومت و حرارت محل تماس را افزایش میدهد . در نتیجه باعث افت ولتاژ و در نهایت قطع و وصل جریان می شود . برای از بین بردن این ایراد باید فیوز را محكم كرد ( برای فیوزهای پیچی ) یا در نوع مینیاتوری پیچهایی را كه سیم زیر آن قرار دارد سفت نمود . در آخر اگر رفع نشد فیوز را عوض كرد .

در سیم کشی می توان سیمها را به سه گروه تقسیم کرد .

1 – سیمهای درون لوله ( توکار ) تا سه سیم در یک لوله برق

2 – سیمهای روکار ( کابلها )

3 – سیمهای هوایی که بصورت معلق در هوا یا روی مقره ها کشیده می شوند .

با توجه به تقسیم بندی فوق می توان بکمک جدول زیر نمره سیم را با داشتن جریان عبورِی از آن بدست آورد . اما توجه داشته باشید که برای استفاده صحیح از این جدول باید رابطه فوق را نیز در فواصل طولانی لحاظ کنید تا مبادا نمره سیم بدست آمده کمتر از حد مجاز باشد که در این صورت افت ولتاژ زیاد شده و سیم داغ خواهد شد .

تصوير

توان الکتریکی در یک مقاومت چگونه است ؟

توان در مقاومت همواره بصورت مصرفی است . به این معنی که مقاومت در یک مدار همیشه توان را مصرف می کند . این توان بصورت حرارت خود را نشان می دهد که مقدار آن تابع مستقیم مجذور جریان عبوری از ان است .



منحنی تغییرات توان در مقاومت در جریان AC چگونه است ؟

در جریان AC که شکل موج بصورت سینوسی است ولتاپ و جریان همفا ز می باشند در نتیجه حاصل ضرب ایندو همواره دارای یک علامت است ( توان همیشه در مقاومت مثبت می باشد )

در یک سلف خالص توان چگونه است ؟

در جریان dc سلف فقط در حین قطع و صل جریان از خود عکس العمل نشان می دهد اما ÷س از جاری شدن جریان همانند یک مقاومت سیمی عمل می کند . اما در جریان ac سلف مطابق قانون لنز در برابر تغییرات جریان یک نیروی ضد محرکه ایجاد می کند که خود را بصورت عکسالعملی در برابر تغییر جریان نشان می دهد . بنابراین در سلف جریان و ولتاپ همفاز نبوده بلکه جریان 90 درجه نسبت به ولتاژ ÷س فاز است . این موضوع در توان یک سلف خود را بصورت توانهای مثبت و منفی نشان می دهد .بعبارت دیگر سلف در یک سیکل از جریان یا ولتاژ دارای دو سیکل بوده که در این دو سیکل هنگام توان مثبت از شبکه بار می شود و در توان منفی به شبکه انرژی پس می دهد .

با این اوصاف سلف در مدار توان مصرفی ندارد این موضوع را چگونه توضیح می دهید ؟

در حالت تئوری محض این قضیه کاملا درست است و وفقط در زمان اتصال مدار سلف از شبکه جریان می کشد . اما در عمل اتفاقی که روی می دهد اتلاف انرپی در مسیر عبور جریان به سلف است . به این معنی که سلف بخشی از توانی را که می خواهد به شبکه پس بدهد بصورت حرارت در مسیر عبور آن هدر می دهد .

چرا از سلف در مدارات استفاده می شود ؟

هیچگاه در برق تفکیک الکتریسیته از مغناطیس امکان پذیر نیست . هر جا الکتریسته وجود دارد ردی از مغناطسی هم وجود دارد . همچنین در تمامی وسایلی که در آنها از سیم پیچ استفاده می شود ( مانند الکتروموتورها – مولدها و ترانسها ) اثر سلفی مدار وجود دارد . نمی توان کار دستگاههای ذکر شده را بدون تصور خاصیت سلفی ممکن دانست . پس سلف و خاصیت آن را نمی توان از بین برد .

توان اکتیو و راکتیو به چه معنا است ؟

توانی که از شبکه کشیده می شود توان راکتیو نام دارد . این توان در مقاومت بیشترین مقدار خود را دارد . توانی که در یک مدار سلفی خالص بین سلف و شبکه تبادل می شود توان راکتیو است . این توان برای انجام کار سلف ضروری است اما با زگشت آن به شبکه بار ان را زیاد می کند .

منظور از توان راکتیو چیست ؟

در مصرف کننده هایی که بین ولتاپ و جریان آنها اختلاف فاز وجود دارد توان دارای دو مقدار مثبت و ومنفی است . به این معنی که مصرف کننده گاهی از شبکه توان می کشد و گاهی به آن توان می دهد . این موضوع سبب ایجاد توان راکتیو می شود . ار آنجایی که در این مصرف کننده ها امکان صفر کردن اختلاف فاز ممکن نیست نتیجه این می شود که توان راکتیو را نیم توان از بین برد .

آیا توان راکتیو لازم است ؟

آری زیرا ماهیت کار این وسایل داشتن توان راکتیو است . مثلا در یک الکتروموتور نمی توان بدون توان راکتیو نیروی الکتروموتوری ایجاد نمود .

توان راکتیو برای شبکه مفید است یا مضر ؟

این توان سبب اضافه شدن جریان شبکه و در نتیجه افزایش تلفات توان در مسیر سیم کشی بصورت حرارت می شود .

انواع توان راکتیو کدامند ؟

در الکتریسته دو عنصر خازن و سلف توان راکتیو ایجاد می کنند پس در نتیجه توان راکتیو دارای دو نوع سلف و خازنی است .

آیا می توان مقدار توان راکتیو یک شبکه را کاهش داد بدون اینکه مصرف کننده دوچار اخلال شود ؟

آری برای این منظور کافی است توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده را از راهی غیر از شبکه تامین نمود . به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل میکنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس . از انجائیکه بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی می باشند می توان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد .

ولت آمپر یا VA به چه معنا است ؟

ولت امپر واحد اندازه گیری توان ظاهری کل مدار است که این توان از حاصل ضرب جریان مصرف کننده در ولتاژ آن بدست می آید . راه دیگر محاسبه توان ظاهری جمع برداری توانهای اکتیو و راکتیو است . که بصورت زیر باهم جمع می شوند :
جمع برداری توانها

منبع نامعلوم