تعیین مقدار مقاومت مجهول:

  • همان طور که می دانیداولین معلوماتی که، باید از یک مقاومت دانست، مقدار اهم آن است و همیشه نمی توان مقدار اهم یک مقاومت را از روی آن مشخص نمود.لذا برای پیداکردن این مقدار روش های زیر را به کار می گیریم.

  • روش های تعیین مقاومت مجهول:

  1. استفاده از اهم متر
    اندازه گيري مقاومت مجهول به روش پل وتستون و پل تار

    اول:(پل وتسون)هدف از این آزمایش پیدا کردن مقدار Rx (مقاوت مجهول) به روشی دیگر است.

    الف)مدار روبرو را ببندید.(ولتاژ منبع تغذیه را کمتر از 5 ولت اعمال کنید)

    مدار پل وتسون

    ب)در صورتی که عقربه آمپرمتر عددی را نشان دهد سعی نمایید با تغییردادن در جعبه مقاومت( R3 ) آمپرمتر را صفر کنید.آن عددی از جعبه مقاومت که می تواند عقربه آمپرمتر را روی صفر بیاورد یادداشت کنید.

    ج)مقدارR1 و R2 را که مقاومت های ثابت و معلومی هستند نیز یادداشت نمایید.سپس مقدارRx را از رابطه زیر حساب کنید.   Rx* R2=R1* R3   (این رابطه را پل وتسون گویند)

    د)مقدار Rx بدست آمده از رابطه را، با عدد نوشته شده بر روی مقامت مجهول مقایسه و درصد خطای آنرا بدست آورید.

    سوالات تشریحی:

    1-لازم به یادآوری است که شرط برقراری رابطه پل وتسون آن است که از آمپرمتر جریانی عبور نکند.با این شرایط رابطه فوق را اثبات کنید.(راهنمایی:در لحظه ای که آمپرمتر صفر می شود.یعنی vA=VB )

    2-در صورتی که حداکثر مقدار جعبه مقاومت از مقدار مورد نظر ما_که باید آمپرمتر را صفر کند_کوچکتر باشد چه راهکاری را پیشنهاد می کنید.

    3-در صورتی که بخواهیم آزمایش را با دقت نسبتا خوبی انجام دهیم نکاتی که به نظر می رسد، شرح دهید.        

     

    دوم(پل تار):یک روش دیگر برای پیداکردن مقاومت مجهول Rx روش پل تار می باشد که از نظر تحلیل مداری، همان پل وتسون می باشد.

    الف)مدار زير را ببندید. ولتاژ منبع تغذیه را کمتر از 2 ولت اعمال کنید. همچنین R3 معلوم و Rx مجهول است. به نقاط D و C هم یک سیم فلزی با طول مشخص متصل شده و سر دوم آمپرمتر هم بر روی سیم DC بطور لحظه ای اتصال داده می شود.

    ب)زمانی که لغزنده آمپرمتر را به سیم DC اتصال می دهید، عقربه آمپرمتر حرکت می کند، فقط یک نقطه از سیم DC است که اگر اتصال آمپرمتر در آن نقطه قرار گیرد، آمپرمتر را صفر می کند.بوسیله خط کشی که زیر سیم قرار گرفته طول سیم مقاومت های R1 و R2 را مشخص نمایید و آنها را L1 و L2 بنامید.

    ج)حال با استفاده از رابطه ی پل تار که به راحتی از رابطه پل وتسون نتیجه می شود مقدار RX را بدست آورید.RX=(L2/L1 )*R3  

    مثال:اگرL1=47cm و L2=53cm و WR3=100  باشد آنگاه Rx معلوم شده است.

    سوال:

    1-رابطه پل تار را با استفاده از تحلیلی که در آزمایش پل وتسون به کار بردیم اثبات کنید.

    2-علت اینکه تاکید کردیم ولتاژ منبع کمتر از 2 ولت باشد چییست؟

    3-الف)مواردی را ذکر کنید که رعایت آنها در بستن مدار و انجام آزمایش موجب دقیق تر شدن این کار گردد.

    ب) یکی از مواردی که ممکن است خطای زیاد ایجاد کند آن است که L1 و L2 اختلاف زیادی با هم داشته باشند.علت را توضیح دهید.

     

  2. روش جانشانی

  3. روش پتانسیومتر(با استفاده از قانون اهم)

  4. روش پل وتستون

  5. روش پل تار

  • که در این آزمایش 3 روش اول را مطرح می کنیم و در آزمایش شماره 2 روشهای 4 و 5 را مورد مطالعه قرار می دهیم.

روش اول:استفاده از اهم متر

مقامتی را که مقدار اهم آن به ظاهر معلوم می باشد مشخص نموده و به اهم متر متصل نمایید و مقدار خوانده شده را با مقدار نوشته شده بر مقاومت مقایسه کنید.

 

الف)عدد خوانده شده با اهم متر چقدر است؟

ب)مقدار خوانده شده از روی مفاومت چقدر است؟

دلیل اختلاف این دو مقدار را توضیح دهید.

د)آیا ممکن است اهم متر خطا داشته باشد.چرا؟

روش دوم:روش جانشانی

الف)مدار روبرو را ببندید.(ولتاژ منبع را حدود 3 ولت قرار دهید)

ب)جریان عبوری از این مدار را با دقت اندازه گیری نمایید و عدد را یادداشت کنید.

ج)حال مقاومت مجهول را برداشته و به جای یک جعبه مقاومت با دقت 0.1 اهم قرار دهید.(شکل زیر)

د)بدون آنکه آمپرمتر و منبع تغذیه را تغییر دهید با تغییر اهم جعبه مقاومت، سعی کنید همان جریان خوانده شده در قسمت(ب) را ایجاد نمایید.

ه)چه اتفاقی افتاده است؟آیا می توانید مقدار مقاومت Rx را مشخص کنید؟ آنرا بنویسید.

و)آیا این آزمایش خطایی دارد؟خطاهای احتمالی را حدس بزنید.

روش سوم:روش پتانسیومتر(با استفاده از قانون اهم)

الف)قانون اهم را به خاطر بیاورید.

ب)مدار شکل روبرو را تشکیل دهید.

تذکر:فراموش نکنید که هدف ما پیدا کردن مقدار Rx می باشد و فرض می کنیم مقدار اهم آن را نمی دانیم

ج)ولتاژ منبع را روی عدد دلخواهی (ترجیحا کمتر از 5 ولت) قرار دهید و تا آخر آزمایش به آن دست نزنید.

د)با تغییر دادن سر لغزنده رئوستا، جریان و ولتاژ های مختلفی را مشاهده می کنید.این مقادیر را در جدول زیر یادداشت نمایید.

I

V

Rx=V/I

     
     
     

ه)با استفاده از قانون اهم برای هر جفت جریان و ولتاژ بدست آمده، مقدار مقاومت مجهول(Rx) را بدست آورید و در ستون آخر محاسبه کنید.

و)با استفاده از روش میانگین گیری و روش ترسیم نمودار مقدار مقاومت مجهول میانگین را بدست آورید.

ح)خطا های احتمالی در این آزمایش را بیان کنید.

ط)مزایا و معایب 3 روش قبل را  با هم مقایسه نمایید.

ی) چه قطعه هایی را اهمی گویند؟

  

 

 

 

 

تشريح علايم روي صفحه مدرج يک مولتي متر عقربه اي و طرز کار گالوانومتر

شکل زير چند نمونه از مولتي متر عقربه اي را نشان مي دهد.



يادآوري: مولتي متر يا همان آوومتر(A.V.O) به معني يک دستگاه چندکاره مي باشد که قابليت اندازه گيري کميت هاي مختلف را دارا مي باشد.

 

بر روي صفحه مدرج هرکدام از اين مولتي مترها، علايمي وجود دارد که بيانگر مفهومي است. مثلا:

علامت : به معناي توجه و دقت است. مثلا در خلال اندازه گيري ولتاژ زياد، دقت شود رنج ولت متر روي ولتاژ کم نباشد.

علامت :نوع ساختمان گالوانومتر را مشخص مي کند. اين علامت بيان کننده دستگاه از نوع قاب گردان است.

علامت : نشان دهنده توانايي دستگاه در اندازه گيري AC و DC است. اگر شکل ديود زير علامت باشد مفهوم آن است که در داخل دستگاه براي اندازه گيري ولتاژ AC ابتدا ولتاژ را با ديود يکسو و سپس توسط دستگاه گالوانومتر آن را اندازه گيري مي کنند. همچنين اعداد همچون 2.5 يا 1.5 و يا ... تلورانس دستگاه را نشان مي دهند، يعني خطاي دستگاه در انحراف کامل 2.5 و يا 1.5 و يا ... درصد است.

علامت : نحوه قرار گرفتن دستگاه را مشخص مي کند و مفهوم آن اين است که هنگام اندازه گيري کميت، بايد دستگاه کاملا در حالت افقي قرار گيرد.

علامت : بيانگر ولتاژ آزمايش دستگاه تا 3000 ولت است.

6ـ علامت : نشان دهنده وجود مدارهای الکترونیکی در دستگاه است. که معمولا جریان و ولتاژ AC اعمالي به آوومتر ابتدا توسط این مدارها یکسو شده آنگاه اندازه گيری می شوند.

علامت : اين علامت در بسیاری از آوومترها وضعیت باتری داخل آوومتر را از نظر مقدار ولتاژ نشان می دهد. برای این منظور، يک رنج ولتاژ مخصوص تست باتری مولتی متر بر روی صفحه مدرج وجود دارد و این محدوده را دو رنج قرمز یا سبز جدا و متمایز می کنند که در صورت قرار گرفتن عقربه در این محدوده بیانگر سالم بودن باتری می باشد. و اگر کلید سلکتور در حالت قرار گيرد، عقربه دستگاه وضعیت باتری را نشان می دهد.

عدد حساسیت : از ديگر علایم روی صفحه مدرج، عدد حساسيت با علامت مي باشد که هر قدر این عدد بزرگتر باشد، دستگاه حساس تر است. در آوومترهای غیر الکترونیکی، عکس عدد ، ميزان جرياني را که آوومتر لازم دارد تا عقریه آن 100% منحرف شود، نشان مي دهد. مثلا اگر حساسیت یک آوومتر غیر الکترونیکی 10K باشد اين دستگاه براي انحراف کامل عقربه نياز به جرياني برابر mA ا100 = 1- ( 10K) دارد.




 

گالوانومتر: قبل از آنکه ساختمان داخلی گالوانومتر را تشریح کنیم، یادآوری بعضی از مطالب خالی از بهره نیست.

یادآوری: هنگامی که یک سیم حامل جریان را درون یک میدان مغناطیسی آهنربایی قرار می دادیم به سیم نیرویی وارد می شد که جهت آن نیرو و مقدار آن از قاعده دست راست بدست می آمد.

FB نيروي وارد شده به سیم بود و ضرب برداری بیان می کرد که سیم حامل جریان به طرف داخل صفحه حرکت می کند.

حال اگر به جای یک سیم، از یک حلقه سیم استفاده کنیم (شکل زیر را ببینید) می بینید که این حلقه حول محور تقارن آن شروع به حرکت دورانی می کند و اصطلاحا به آن گشتاور نیرو وارد می شود.

این گشتاور نیرو با زیادشدن تعداد این حلقه ها قوی تر می شود. چنانچه به این حلقه های سیم که عموما حول یک هسته فلزی قرار می گیرند، عقربه ای متصل کنیم می توانیم با تغییرات جریان عبوری از این سیم پیچ، مقدار گشتاور نیروی اعمال شده به آن را تنظیم و درجه بندی کنیم. همچنین برای بازگرداندن این عقربه برای مواقعی که از آن استفاده نمی کنیم، می توان از نیروی بازگرداننده یک فنر استفاده نمود و در نهایت به این مجموعه گالوانومتر اطلاق می شود. و برحسب اینکه این سیم پیچ (پیچه) چه مقدار جریان و ولتاژ را تحمل می کند قبل از آنکه به آن آسیب برسد، می توان از آن به عنوان آمپرمتر و ولتمتر برای مقادیر جریان و ولتاژهای کم استفاده نمود.

نماد گالوانومتر را معمولا با علامت نشان داده و حداکثر جریان و ولتاژ را با IG و VG نشان می دهند.



 

طرز استفاده و قرار گرفتن ولت متر، آمپرمتر و اهم متر در مدار

الف) ولت متر: ولت متر وسيله اي است که جهت اندازه گيری اختلاف پتانسیل دو نقطه از مدار استفاده می شود. و برای سنجش دو نوع ولتاژ یعنی AC (متناوب) و DC (مستقيم) به کار مي رود و قبل از نصب ولت متر باید حالت دستگاه مولتي متر را با توجه به نوع ولتاژ به کار گرفته شده (که غالبا از روی منبع تغذیه مورد استفاده در مدار مشخص می شود) تعیین کرد سپس از آن استفاده نمود.

طريقه نصب ولت متر در مدار به صورت موازی بوده و باید دقت داشت که شروع اندازه گیری باید از رنج های بزرگتر (حالت هایی با اندازه گیری بیشتر ولتاژ) آغاز گردد. تا باعث صدمه در ولت متر نگردد. شکل زیر نمونه ای از نصب ولت متر در مدار را نشان می دهد.

 

چند نکته:

1) هنگام استفاده ولت متر DC عقربه ای باید توجه داشت که در صورت جابجا زدن سرهای مثبت و منفی در ولت متر جهت حرکت عقربه ها عکس خواهد شد و در این هنگام کافی است جای سیم های مثبت و منفی را در ولت متر عوض کرد.

2) برای استفاده از مولتی متر دیجیتالی جهت اندازه گیری ولتاژ، ضمن رعایت نکات بالا (1ـ انتخاب وضعیت DC و AC و 2ـ موازی وصل نمودن ولت متر) کافي است دوسری های متصل به ولت متر را در مکان های COM و V نصب نمایید. که در صورت جابجا زدن این دو سیم عدد ولت متر فقط منفی نشان داده می شود ولی به لحاظ قدرمطلق تفاوتی نمی کند و جای نگرانی نیست.

ب) آمپرمتر: برای اندازه گیری شدت جریان عبوری از یک شاخه از مدار به کار می رود. و به صورت سری در مدار قرار می گیرد.

  • آمپرمتر نيز مانند ولت متر باید قبل از نصب در مدار، در حالت AC و DC قرار داده شده (برحسب نیاز) سپس رنج آن را در بالاترین حالت قرار داده (در صورت عدم اطلاع از مقدار جريان) و آن را مطابق شکل زیر به صورت سري در مدار مورد نظر قرار دهيد. و در صورتي که عقربه آمپرمتر انحراف کمی داشت آنرا پله پله حساس کرده تا بیشترین انحراف را به خود بگیرد. آمپرمتر عقربه ای نیز مثل ولت متر عقربه ای در صورت جابجا نصب کردن سیم های دو سر آمپرمتر در جهت عکس منحرف می شود که در صورت مشاهده این عمل جای سیم های ورودی آمپرمتر باید تعویض شود.

 

  • جهت اندازه گیری جریان های DC و AC هنگام استفاده از آمپرمتر دیجیتالی ضمن رعایت نصب صحیح دستگاه و انتخاب حالت آمپرمتر، کافی است سیم های رابط آمپرمتر در محل های COM و A یا COM و mA نصب شوند. اینجا نیز در صورت جابجا نصب نمودن سیم ها فقط عدد مورد نظر منفی نشان داده می شود.

یادآوری:همانطور که در شکل می بینید، نصب آمپرمتر با قطع مدار همراه است ولی برای نصب ولت متر نیازی به قطع مدار نیست

 

 

1ـ مقاومت:

1ـ1ـ مقاومت اهمي: به مقاومتي گفته مي شود که نسبت ولتاژ اعمال شده، به جريان گرفته شده از آن يک مقدار ثابت باقي بماند يعني:

R=V/I=ثابت

به بياني نمودار تغييرات ولتاژ به جريان اين مقاومت خطي باشد. آنگاه به اين گونه مقاومت ها، مقاومت هاي اهمي مي گويند.

شکل الف: منحني تغييرات (V-I) قطعات اهمي است.

شکل ب: منعني تغييرات (V-I) يک ديود نيمه رسانا است که نمونه يک قطعه غير اهمي مي باشد.

شکل الف

شکل ب

   

                                                                  

1ـ2ـ موارد استفاده از مقاومت اهمي در مدارهاي الکتريکي و الکترونيکي

الف: محدود کردن جريان (کنترل جريان) و تقسيم ولتاژ در نقاط مختلف مدار.

ب: ايجاد حرارت

ج: تطبيق و همسنگ نمودن مقاومت ورودي و خروجي در مدارهاي الکترونيکي

د: تطابق ولتاژ بين دو طبقه در تقويت کننده ها

و: تعين پهناي باند و فرکانس قطع در تقويت کننده ها، فيلترها و موارد مشابه

1ـ3ـ انواع مقاومت هاي اهمي

1ـ3ـ1ـ مقاومت هاي ثابت

1ـ3ـ2ـ مقاومت هاي متغير

1ـ3ـ3ـ مقاومت هاي تابع عوامل فيزيکي (دما، نور و ...)

 

1ـ3ـ1 مقاومت هاي ثابت

مقاومت هايي هستند که مقدار آن ها ثابت بوده و تابع عواملي چون گرما، فرکانس، ميدان مغناطيسي، نور، رطوبت و ... نباشند و آن ها را با نماد   يا   مشخص مي کنند.

مشخصه هاي يک مقاومت ثابت عبارتند از:

الف: مقدار اهم مقاومت: از مهمترين مشخصه مقاومت بوده که يا عدد اهم، بر روي آن نوشته شده و يا به صورت نوارهاي رنگي مقدار گذاري شده اند. (که طريقه خواندن اين مقاومت هاي رنگي را در 1ـ4 خواهيم گفت)

ب: خطا يا تلورانس : از آنجا که وسيله اي با دقت صفر و بدون خطا وجود ندارد، در حين فرايند توليد مقاومت، به طور ناخواسته به مقاومت مورد نظر مقداري اضافه يا کم خواهد شد که البته اين مقدار با نظارت بيشتر و با استفاده از دستگاه هاي دقيقتر کمتر مي شود. لذا شرکت سازنده، موظف است اين بازده تغييرات را به مصرف کننده هاي مقاومت معرفي کند که به تلورانس مقاومت معروف است. مثلا مقاومت هاي 100 اهمي با تلورانس 10% ممکن است بين 90 و 110 اهم باشند.

ج: تحمل حرارتي: به بيشترين دمايي که مقاومت هاي غير سيمي در حين کار مي توانند تحمل کند قبل از آنکه تغيير ماهيت بدهند، تحمل حرارتي گويند و در حدود 100 تا 150 درجه سانتيگراد است.

د: بيشترين توان مصرفي: به بيشترين تواني که مقاومت مي تواند در مقابل عبور جريان و تحمل ولتاژ از خود نشان دهد، قبل از آنکه بسوزد، ماکزيمم توان مقاومت گويند و از رابطه P=IV يا P=RI2 محاسبه مي شود. هر مقاوتي يک مقدار مشخصي از توان مصرفي را تحمل مي کند. رايج ترين توان هاي يک مقاومت ساخته شده به صورت 16/1 و 8/1 و 4/1 و 2/1 و 1 و 2 و 3 و  5 وات هستند که معمولا از روي ابعاد فيزيکي آن قابل تشخيص مي باشند.

هـ: بيشينه افت ولتاژ DC: در مقاومت هاي با اهم بالا، بيشترين افت ولتاژ DC مجاز از مهمترين عوامل مربوط به مقاومت محسوب مي شود. بطور مثال اگر بخواهيم افت ولتاژ DC مجاز يک مقاومت 1 مگا اهمي و 1 وات را بدست آوريم از رابطه ي  P=V2/R  معلوم مي شود که اين توان با ولتاژ 1000 ولت محقق مي شود که در عمل چنين ولتاژي را نمي توان به مقاومت اعمال کرد. چون ممکن است با ميدان الکتريکي ايجاد شده دو سر مقاومت جرقه بزند که براي رفع اين مشکل بايد اندازه چنين مقاومتي را بزرگ درست کنند تا تحمل چنين اختلاف پتانسيلي را داشته باشد.

 

و: ضريب حرارتي محيطي: به تأثير گرماي محيط بر مقدار اهم مقاومت ضريب حرارتي محيطي مي گويند. هر قدر اين ضريب کمتر باشد بيانگر آن است که دماي محيط کمتر روي مقاومت تأثير مي گذارد. ضريب حرارتي مي تواند مثبت يا منفي باشد. به طور مثال اين تغيير اهم مي تواند در هنگام لحيم کاري صورت بگيرد که از اهميت بالايي برخوردار است.

ز: بيشينه بسامد کار: به بيشترين فرکانسي که مقاومت مي تواند در هنگام کار با منبع تغذيه متناوب تحمل کند، قبل از آنکه ساختار مقاومتي آن فرو بريزد و خواص غير از مقاومت به خود بگيرد، بيشينه بسامد کار مقاومت گويند.

مقدار مقاومت:

مهمترين مشخصه يک مقاومت، تعيين مقدار اهم آن است که يا عدد اهم مقاومت را روي مقاومت نوشته اند، مانند مقاومت سيمي و آجري که دو نمونه از آن ها در شکل زير آورده شده است.

و يا به صورت نوارهاي رنگي مشخص شده اند که مي توان از طريق زير آن را مشخص نمود.

  • در صورتي که مقاومت، چهار نوار رنگي داشته باشد

چنانچه به هر رنگ يک عدد نسبت دهيم، مقاومت رنگي از رابطه زير محاسبه مي شود.

رابطه مقاومت هاي چهار رنگ R = AB x 10C ± D%

که در اين رابطه D تلورانس است.

رنگ

اعداد صحيح

ضريب نوار سوم تلورانس نوار چهارم
نوار اول نوار دوم
سياه

-

0 0 -
قهوه اي 1 1 1 1%
قرمز 2 2 2 2%
نارنجي 3 3 3 -
زرد 4 4 4 -
سبز 5 5 5 -
آبي 6 6 6 -
بنفش 7 7 - -
خاکستري 8 8 - -
سفيد 9 9 - -
طلايي - - x 0.1 5%
نقره اي - - x 0.01 10%
بي رنگ - - - 20%

جدول(1):استاندارد کد نوارهاي رنگي مقاومت

 

نکته:مقاومت هاي 5 رنگ با اندک تفاوتي از رابطه زير پيروي مي کنند:

R=ABC*10D

يعني فقط به جاي دو رنگ اول، سه رنگ اول کنار يکديگر مي نشينند و رنگ چهارم توان و رنگ آخر همان تلورانس محسوب مي شود.

مقاومت هاي با تلورانس 20% را سري E-6 و مقاومت هاي با تلورانس 10% را سري E-12 و مقاومت هاي با تلورانس 5% را سري E-24 و مقاومت هاي با تلورانس 2% را سري E-48 و تلورانس 1% را با سري E-96 و 5/0% را با E-192 معرفي مي کنند.

سري E24 1.0 1.1 1.2 1.3 1.5 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6 3.9 4.3 4.7 5.1 5.6 6.2 6.8 7.5 8.2 9.1
سري E12 0.1 1.2 1.5 1.8 2.2 2.7 3.3 3.9 4.7 5.6 6.8 8.2
سري E6 1.0 1.5 2.2 3.3 4.7 6.8

با داشتن جدول بالا مي توان مقاومت هاي استاندارد را به دست آورد. براي مثال عدد 4.7 در هر سه سري مي توان پي برد که مقاومت هاي

 0.47Ω , 4.7Ω , 470Ω, 4.7Ω, 47Ω, 470Ω, 4.7Ω

 در هر سه سري موجود هستند.

استانداردهاي ديگري نيز براي بيان مقدار مقاومت به کار مي رود.اين روش بيشتر براي مقاومت هاي بالاي يک وات به کار مي رود. در اين روش R بيانگر اهم و K بيانگر کيلو و M بيانگر مگا اهم است. و براي تلورانس  20% حرف M و تلورانس 10% حرف K و تلورانس 5% حرف J معرفي شده است.

مثال:

10RJ=10Ω±%5
3K3K=3.3K
Ω±%10
6M8J=6.8M
Ω±%5
22KK=22K
Ω±%10
470RM=470
Ω±%20

 

توان قابل تحمل با توجه به ابعاد مقاومت:

شکل زير چند نمونه مقاومت کربني با نوار هاي رنگي با توان هاي مختلف و ابعاد آنها آورده شده است.

 

طول    Lmm

قطر     Dmm

قدرت(وات)

2

8

17

1

5.5

14

0.5

3.5

9.5

0.25

2.25

6.25

0.125

1.5

4

   جدول سايز بندي و وات مقاومت ها

1-3-2 مقاومت هاي متغير

        الف:مقاومت هاي متغيري که تابع عوامل محيطي و فيزيکي نيستند.

        ب:مقاومت هاي متغيري که تابع عواملي چون حرارت، نور، ... هستند.

الف:اين نوع مقاومت ها را مي توان با تغيير مکان يا تغيير زاويه ي محور متحرک آن تنظيم کرد.شکل زير چند نمونه از مقاومت هاي متغير را نشان مي دهد.

شکل زير علامت اختصاري مقاومت متغير را نشان مي دهد.

همانطور که مشخص شده است، مقاومت متغير مي تواند داراي سه ترمينال باشد که دو تاي آنها نسبت به هم ثابت است و تابع گردش محور نيست.مقدار اين مقاومت بر روي بدنه مقاومت متغير، نوشته مي شود.

ترمينال متغير، به اتصال لغزنده متصل است و اين اتصال لغزنده مي تواند به وسيله ي گردش محور روي لايه ي کربن حرکت کند و مقدار مقاومت اين ترمينال را نسبت به ترمينال هاي ثابت تغير دهد. اين نوع مقاومت هاي متغير کربني که در بازار به پتانسيومتر يا ولوم معروف هستند، بر دو گونه يافت مي شوند.

  1. اگر تغيير مقاومت بين ترمينال هاي 1و2 يا 2و3 نسبت به حرکت محور متحرک خطي باشد، مقاومت متغير خطي گويند.

  1. اگر تغييرات نسبت به يکديگر غيرخطي باشند (مثلا لگاريتمي)، مقاومت متغير را لگاريتمي گويند.

رئوستا

گونه ي ديگري از مقاومت هاي متغير که از خانواده ي پتانسيومترهاي خطي هستند و همچنين داراي سه ترمينال مي باشند رئوستاها هستند.جنس رئوستاها برخلاف پتانسيومترها از سيم بوده و بدين خاطر از توان بالاتري نسبت به مقاومت هاي متغير کربني برخوردارند.

 

شکل زير دو نمونه کاربرد و طريقه اتصال رئوستا را نشان مي دهد.

 

جعبه ي مقاومت:

ميتوان اين جعبه را جزء دسته مقاومت هاي متغير قرار داد و به گونه ايي است که تعدادي مقاومت با مقادير معلوم را درون يک جعبه بصورت سري قرار دادهاند و عملا با انتخاب هر تعداد از آنها، مي توان مقادير مشخص و دلخواهي را در ترمينال خروجي آن ايجادنمود.شکل زير نماي خارجي و دروني يکي از جعبه ها را نشان مي دهد.

 

  

     

  ب:مقاومت هاي متغير تابع عوامل فيزيکي(محيطي):

  1.  مقاومت هاي تابع حرارت (ترميتور) : تأثير حرارت بر مقدار مقاومت به دو گونه مي تواند باشد. اگر در اثر افزايش دما، مقاومتشان کاهش يابد به آنها ترميتورهاي با ضريب حرارت منفي يا N.T.C  مي گويند. که غالبا به شکل هاي ديسکي و استوانه اي يافت مي شود.

دسته ديگري از ترميتر ها با افزايش دما، مقاومتشان افزايش مي يابد و به آنها ترميترهاي با ضريب حرارتي مثبت يا P.T.C مي گويند.

 شکل زير علامت اختصاري و چند نمونه از ترميترهاي NTC و PTC  را نشان ميدهد.

      

  1. مقاومت تابع نور:مقاومت تابع نور (L.D.R) فوتوريتور به مقاومتي گفته مي شود که با تغييرات نور تابيده شده به سطح آن، مقدار مقامتش تغيير کند.در واقع مقاومت به شدت نور تابيده شده به آن وابسته است.

    نماي ظاهري مقاومت تابع نور و علامت اختصاري LDR

2-خازن

خازن الماني است که انرژي الکنريکي را در خود ذخيره مي کند و ساختمان آن از دو قسمت تشکيل شده است.

الف)صفحات هادي: که به آن جوشن نيز مي گويند. معمولا از ورقه هاي نازک از جنس آلومينيوم، روي يا نقره ساخته مي شوند.

ب)عايق بين صفحات هادي: که به آن دي الکتريک نيز گفته مي شود.معمولا خازن ها از نظر نوع دي الکتريک به کار رفته در ساختمان آنها نام گذاري و تقسيم بندي مي شوند.

شکل زير انواع قرار گرفتن صفحات هادي مقابل يکديگر و شکل خازن را نشان مي دهد.

 

مشخصات خازن:

  • ظرفيت خازن
  • ولتاژ کار ماکزيمم
  • ضريب حرارتي خازن
  • حداکثر فرکانس کار
  • ضريب تلفات خازن

ظرفيت خازن:نسبت بار الکتريکي ذخيره شده در خازن به ولتاژ آن را ظرفيت خازن مي نامند و رابطه   بيانگر آن است که مقدار ظرفيت خازن فقط به مشخصات فيزيکي از قبيل اندازه و فاصله صفحات و جنس دي الکتريک وابسته بوده و بر حسب فاراد(F) بيان مي شود.

ولتاژ کار ماکزيمم: اين ولتاژ که معمولا روي بدنه خازن به همراه ظرفيت خازن نوشته مي شود، ولتاژي است که به دو سر خازن اعمال مي شود بدون اينکه دي الکتريک ميان صفحات يونيزه شود و بطوري که خازن بتواند در شرايط عادي کار کند که مقدار آن به فاصله صفحات و جنس دي الکتريک وابسته است.

از طرفي به مقدار ولتاژ ماکزيمم که به ضخامت دي ا لکتريک و جنس آن بستگي دارد استحکام دي الکتريک نيز گفته مي شود.

معمولا استحکام دي الکتريک را بر حسب ولت بر ميکرومتر بيان مي کنند. جدول زير ضريب ثابت دي الکتريک و استحکام چند عايق دي الکتريک مشخص شده است.

نوع عايق

K(ضريب دي الکتريک)

استحکام دي الکتريک(V/um)

هوا 1 3
پارافين

2.2-2

30-15
کاغذ خشک 3.5-2.3 9-6
فيبر 5-3.5 11-4
شيشه 10-5.5 10-4
ميکا 8-5.5 80

 ضريب حرارتي:وابستگي ظرفيت خازن به حرارت را ضريب حرارتي خازن مي گويند.

حداکثر فرکانس کار:از آنجا که خازن در مدارهاي متناوب از خود مقاومت ظاهري نشان مي دهد(که آن را با xc  معرفي مي کنند) اين مقاومت ظاهري با فرکانس را بطه عکس دارد. 

 

 در نتيجه تا جايي که با افزايش فرکانس اين امپدانس روند کاهشي داشته باشد خازن درست کار مي کند ولي از يک فرکانس مشخص به بالا تغيير خاصيت مي دهد،به اين حد فرکانسي، حداکثر فرکانس کار خازن مي گويند.

ضريب تلفات خازن:ضريب تلفات خازن به صورت رابطه زير تعريف مي شود 

   

R مقاومت اهمی صفحات خازن، C ظرفیت آن و f فرکانس منبع است.            



انواع خازن ها

  • خازن ثابت
  1. بدون قطبيت 
  2. داراي قطبيت(الکتروليتي)  

خازن هاي بدون قطبيت:اين خازن ها در انواع مختلف

  1. خازن هاي کاغذي
  2. خازن هاي سراميکي
  3. خازن هاي عدسي
  4. خازن تانتاليومي
  5. خازن ميکا
  6. خازن روغني

وغيره مي باشد.

خازن هاي کاغذي: دي الکتريک اين نوع خازن ها از يک صفحه نازک کاغذ متخلخل تشکيل شده است که يک دي الکتريک مناسب درون آ ن تزريق مي شود. جوشن هاي اين نوع خازن نيز معمولا از جنس آلومينيوم است.اين خازن ها داراي ابعاد فيزيکي بزرگي بوده و غالبا داراي ولتاژ کار بالايي مي باشند.

خازن هاي سراميکي:اين نوع خازن ها معمولا داراي روکش سراميکي مي باشند و در ولتاژهاي بالا کار مي کنند و همچنين در مدار هاي با فرکانس زياد از اين نوع خازن ها استفاده مي نمايند.ظرفيت اين خازن ها معمولا بين 100PF تا 0.1uF مي باشند.

شکل زير نمونه هايي از خازن هاي بدون قطبيت را نشان مي دهد.

  

 

خازن هاي داراي قطبيت(الکتروليتي): در ميان خازن ها بيشترين ظرفيت را خازن هاي الکتروليتي دارند.ظرفيت زياد اين خازن ها، ناشي از به کار بردن يک لايه دي الکتريک نازک به ضخامت تقريبي يک نانومتر است.چنين لايه اي عملا به وسيله اکسيداسيون آندي يک فلز مناسب تهيه شده و ميان صفحات خازن قرار مي گيرد و به خاطر همين ضخامت کم لايه دي الکتريک و نزديک شدن صفحات خازن به يکديگر، داراي ولتاژ کار کمي مي باشد.

خازن هاي الکتروليتي اکثرا قطبي بوده و داراي کاتد و آند هستند بنابراين هنگام استفاده از آن، پايه هاي خازن اشتباه وصل نشود. در غير اين صورت واکنش هاي الکتروشيميايي درون خازن اتفاق مي افتد که باعث معيوب شدن مي گردد.

شکل زير نمونه هايي از خازن دي الکتريک را نشان مي دهد.

خازن هاي الکتروليتي با توجه به مواد دي الکتريک در انواع مختلف ساخته مي شوند که هر کدام با توجه به مواد به کار برده شده در آنها داراي مشخصات خاصي هستند.

خازن هاي متغير: با تغير سه عامل مي توان ظرفيت خازن را تغير داد.

  1. فاصله صفحات
  2. سطح مقطع صفحات
  3. نوع دي الکتريک

رايج ترين روش ساخت خازن هاي متغير، تغير سطح مقطع صفحات است.شکل زير يک نمونه خازن متغير را نشان مي دهد که شامل يک دسته صفحه ثابت و متحرک مي باشدکه تمام صفحات متغير به محور چرخان متصل مي باشد و با چرخاندن محور مي توان صفحات متحرک را درون صفحات ثابت قرار داد و بدين ترتيب سطح موثر صفحات خازن و ظرفيت آن را افزايش داد. ماکزيمم چرخش محور در خازن هاي متغير 180 درجه است.

روش ديگري که جهت ساخت خازن متغير از آن استفاده مي شود و بيشتر در سنسورهاي خيلي حساس کاربرد دارد روش تغير دي الکتريک است.به عنوان مثال در سنسور هاي حساس به گاز شيميايي و يا دود حاصل از آتش سوزي که باعث تغير ظرفيت خازن شده و فرمان به صدا در آمدن آژير خطر و يا فرمان عملياتي را به سيستم ها مي دهند.



نحوه خواندن مقدار ظرفيت خازن:

امروزه سازندگان مختلف، روي خازن هاي ساخته شده ظرفيت آنرا مي نويسند و فقط روي بعضي از خازن ها مثل خازن عدسي، به جاي نوشتن مستقيم ظرفيت يک عدد سه رقمي را ذکر مي کنند. که اگر دو رقم اول را در کنار هم بنويسيم و به مقدار عدد سوم (عدد سمت راست) در جلوي آن ، صفر قرار دهيم، عدد بدست آمده ظرفيت خازن بر حسب پيکو فاراد(PF) مي باشد . به عنوان مثال اگر بر روي خازني عدد 473 نوشته شده باشد ظرفيت آن برابر است با C=47000PF يعني ظرفيت اين خازن 0.047uF است.

و چنانچه بر روي بعضي از خازن ها نوار هاي رنگي کشيده شده باشد مي توانيم از روش خواندن مقاومت هاي رنگي استفاده نماييم ولي عدد حاصل بر حسب پيکو فاراد خوانده مي شود.(که اين روش جهت کدگذاري خازن ها ديگر رايج نيست) 



تست خازن

براي آزمايش خازن جهت سالم يا معيوب بودن آن ابتدا بايد اتصالات آن را باز نموده تا دو سر خازن آزاد شود.سپس آن را دشارژ(تخليه) نموده و به يکي از روش هاي زير عمل شود. که روش دوم و سوم براي خازن هاي صنعتي مورد استفاده قرار مي گيرد.

روش اول:آوومتر را روي قسمت اهم متر رنج(X1) يا (R*1) قرار گيرد و سيم هاي رابط آن به دو سر خازن متصل گردد. حالت هايي که اتفاق مي افتد عبارتند از:

الف)عقربه اهم متر ابتدا سريع تا آخر صفحه مدرج(سمت راست صفحه) انحراف يافته سپس آهسته به سمت چپ صفحه مدرج برمي گردد.در اين حالت خازن شارژ و دشارژ شده، نتيجتا سالم است.

ب)اگر عقربه پس از انحراف سريع به سمت چپ صفحه مدرج برنگردد و در همان سمت راست صفحه مدرج بايستد خازن از داخل اتصال کوتاه شده لذا بايد تعويض گردد.

ج)اگر عقربه هيچگونه حرکتي نداشته باشد خازن از داخل قطع بوده لذا بايد تعويض گردد.

روش دوم:دو سر خازن را چند بار به مدت خيلي کم به ولتاژ 220 شهر وصل نموده سپس آن را از برق جدا نموده دو سر آن را  توسط يک پيچ گوشتي اتصال کوتاه نماييد لذا حالت هاي زير اتفاق مي افتد:

الف)جرقه ناشي از اتصال، کم و رنگ آن سرخ است نتيجتا خازن خراب است.

ب)جرقه ناشي از اتصال، شديد و رنگ آبي دارد که دليل سالم بودن خازن است.

روش سوم: دو سر خازن را چند بار و هر بار به مدت زمان خيلي کوتاه به ولتاژ برق شهر وصل نموده و سپس آن را از برق جدا و به دو سر آوومتر وصل کنيد. البته بايد آوومتر روي رنج ولتاژ مستقيم 1000 ولت باشد.اگر بار قابل ملاحظه ايي روي جوشن هاي خازن ذخيره شده باشد ولتاژ اندازه گيري شده بالا و خازن سالم است.

از آنجاييکه ولتاژ موثر برق شهر 220 ولت است حداکثر ولتاژي که روي خازن اعمال مي شود برابر است با : اگر خازن خراب باشد، بار ذخيره شده روي جوشن هاي خازن خيلي کم و در نتيجه ولتاژ پايين است.




سيم پيچ(سلف)

سلف که از جنس سيم با تعداد حلقه هاي مشخص تشکيل شده است الماني است که قادر است در خود انرژي الکتريکي ذخيره کند که اين عمل توسط ميدان الکترومغناطيسي صورت مي گيرد و بيشترين کاربرد آن در ترانسفورماتور ها مي باشد.

شکل زير دو نمونه سيم پيچ با هسته هاي استوانه اي و مکعبي را نشان مي دهد.

ترانسفورماتور ها که از خانواده ي سلف ها مي باشند از دو قسمت اصلي تشکيل شده اند:

الف) سيم پيچ: که از پيچاندن طول معيني از يک هادي با روکش عايق به دور يک پايه ي عايق شکل مي گيرد.

ب) هسته:که درون سيم پيچ قرار مي گيرد تا مسير مناسبي براي ميدان مغناطيسي فراهم آورد.

انتخاب جنس هسته بسته به ميزان تلفات و فرکانس منبع اوليه ممکن است تغيير کند ولي معمولا جنس هسته ها را از آهن نرم و در مواردي از فريت ها (زغال) و گاهي از هوا انتخاب مي کنند.

در فرکانس هاي زياد (مثلا بيشتر از 50 مگا هرتز) به علت استفاده از سلف هاي با خود القايي کم  جنس هسته از هوا است ولي در سلف هاي با خودالقايي زياد در صورتي که هسته از هوا باشد ابعاد سلف بزرگ مي شود بنابراين به کار بردن يک هسته مناسب الزامي است.

در صفت الکترونيک معمولا" هسته ها را از جنس فريت ها مي سازند.  شکل زير تعدادي از فريت هاي اماده براي سلف ها و ترانسفورماتورها را نشان مي دهد .

مشخصه هاي سلف:

الف) ضريب خود القاي سيم پيچ L

ب) ضريب کيفيت يک سلف Q

ج) ماکزيمم فرکانس کار

الف) ضريب خودالقايي سلف (L): مهمترين مشخصه سلف، خود القايي آن است، و اينگونه تعريف مي شود.

(زاویه بین راستای میدان)*(سطح مقطع حلقه های سلف)*(میدان مغناطیسی)=f

جریان عبوری از سلف/شار مغناطیسی ایجاد شده اطراف سیم پیچ=  L=f/I  ضریب خودالقایی

واحد L هانري است و واحدهاي کوچک آن ميلي هانري و ميکروهانري هستند.

* عوامل موثر بر ضريب خودالقايي سيم پيچ

  • تعداد دور سيم پيچ در واحد طول
  • قطر سيم به کار رفته
  • قطر حلقه هاي سيم پيچ
  • طول سيم پيچ

ب) ضريب کيفيت يک سلف (Q): يک سلف با طول معين از يک سيم هادي ساخته مي شود، بنابراين داراي مقاومت اهمي نيز هست بنابراين يک سلف واقعي از يک سلف ايده آل و يک مقاومت سري شده با آن مطابق شکل زير تشکيل شده است.

طبق تعريف ضريب کيفيت يک سلف، نسبت به راکتانس سلف به مقاومت آن در يک فرکانس معين است يعني:

در نتيجه هر قدر مقدار R را کاهش دهيم، ضريب کيفيت سلف زيادتر مي شود که مي توان اين کار را علاوه بر کوچک کردن سيم پيچ و درنتيجه کوچک شدن R با بالا بردن فرکانس در مدار نيز انجام داد.

(افزايش ضريب کيفيت <==> افزايش فرکانس)

ج) ماکزيمم فرکانس کار: گفتيم با افزايش فرکانس مي توان Q را افزايش داد ولي توجه داشته باشيد که اين کار مقاومت ظاهري سيم پيچ نيز افزايش مي يابد

XL=2pfL

در عمل، افزايش مقاومت ظاهري سيم پيج يا همان امپدانس سلف، تا فرکانس مشخصي ادامه مي يابد و يک حد فرکانس به بالا، سلف خواص ديگري از خود نشان مي دهد مثلا ممکن است خاصيت خازني در آن ظاهر شود که امپدانس آن کاهش يابد. شکل زير منحني امپدانس سلف برحسب فرکانس اعمال شده به آن را در حالت واقعي و ايده آل نشان مي دهد.

 

 

 

تحقيق رابطه

اين رابطه مربوط به مقاومت سيم هاست و بيان مي کند که مقاومت سيم ها با طول سيم (L) نسبت مستقيم و با سطح مقطع آن (A) نسبت عکس دارد و جنس سيم هم در مقدار مقاومت موثر بوده و با مقاومت سيم رابطه مستقيم دارد. اين آزمايش 3 مرحله دارد :

مرحله اول:r و A را ثابت بگيريد و L طول سيم را تغيير دهيد و ببينيد مقاومت سيم چگونه تغيير مي کند. براي آنکه مقاومت سيم ها را بدست آوريم از آزمايش پل وتستون استفاده مي کنيم.

الف) مدار روبرو را ببنديد.

تذکر:از آنجا که مقاومت سيم خيلي کوچک است، بايد دقت شود مقاومت روبروي آن R1 را نسبت به R2 چندين برابر بزرگتر در نظر گرفت تا آزمايش بهتر صورت گيرد.

ب) جدول زير را کامل کنيد(فقط کافي است با هر بار تغيير طول سيم عددي از جعبه مقاومت که آمپرمتر را صفر مي کند در جدول يادداشت نموده و محاسبات را بعدا سر فرصت انجام دهيد)

Rx=R2/R1*R3 R3 L(cm) d(mm)

نوع سيم

    50 0.5 نيکل کروم
    100 0.5 نيکل کروم
    150 0.5 نيکل کروم
    200 0.5 نيکل کروم

ج)بدون آنکهRx مقاومت سيم ها را يادداشت کنيد ميتوانيد با مقايسه R3 هاي بدست آمده آزمايش را حدس بزنيد.چگونه؟

د) مواردي را که در آزمايش خطا ايجاد مي کند ذکر کنيد.

هـ)نمودار Rx بر حسب L را رسم نموده و از روي نمودار مقدار r را بدست آوريد. (راهنمايي: )




 

مرحله دوم:طول Lو جنس r را ثابت بگيريد و سطح مقطع A را تغيير دهيد.

الف)براي آنکه مقاومت سيم ها با قطر هاي متفاوت را بدست آوريم از مدار پل وتسون استفاده مي کنيم.

ب)مدار قبل را بدون آنکه تغيير دهيد به کار بريد.

ج)جدول زير را تکميل کنيد.

1/A A Rx=R2/R1*R3 R3 d(mm) L(cm) جنس  سيم
        0.25 50 نيکل کروم
        0.35 50 نيکل کروم
        0.45 50 نيکل کروم
        0.5 50 نيکل کروم

د)در صورتي که آزمايش صحيح صورت بگيرد نمودار Rx بر حسب  يک خط راست مي شود.

ضمن رسم نمودار با استفاده از شيب خط يک بار ديگر مقدار r نيکل کروم را با استفاده از فرمول زير بدست آوريد.

مرحله سوم:بررسي نقش r در مقاومت سيم

قطر و طول سيم را ثابت گرفته و جنس سيم ها را تغيير مي دهيم و مقاومت آنها را با استفاده از مدار پل وتسون بدست مي آوريم.

الف)جدول روبرو را کامل کنيد.

r Rx R3 A d(mm) L(cm) جنس  سيم
        0.5 50 نيکل کروم
        0.5 50 کنستانتين
        0.5 50 برنج

ب)مقاومت ويژه و رسانندگي سيم هاي مختلف را با همديگر مقايسه کنيد.

سوال:اکنون توضيح دهيد اگر بخواهيم براي انتقاي برق از نقطه اي به نقطه ي ديگر (که فاصله اين دو نقطه از همديگر نسبتا زياد است) استفاده کنيم چه شرايطي را بايد براي اين سيم ها مدنظر داشته باشيم که در غير اين صورت چه مشکلاتي ممکن است رخ دهد.

 

 

 

 

تحقيق تغيير مقاومت الکتريکي بر حسب دما:

 

توضيح: هدف از اين آزمايش بررسي تغييرات مقاومت الکتريکي يک رسانا با دماست.

مي دانيم مقاومت ويژه فلزها پيوسته با افزايش دما افزايش مي يابد. در گستره محدودي تا حدود 100 درجه سانتيگراد رسانندگي فلزها تقريبا با رابطه زير مشخص مي شود.

rT=r0[1+a(T-T0)]

(4-1)

که در آن r0 مقاومت ويژه در دماي مرجع T0 (معمولا 0 يا 20 درجه سانتيگراد) و rT مقاومت ويژه در دماي T است. و ضريب a را ضريب دمايي مقاومت ويژه مي نامند. و طوري انتخاب مي شود که در گستره دماهاي انتخاب شده معادله با تجربه کاملا سازگار باشد. در جدول زير مقدار a و r مربوط به فلزات مختلف درج شده است.

مقاومت ويژه چند ماده در دماي اتاق 20 درجه سانتيگراد

مقاومت ويژه سيلسيوم ذاتي (غير فلز) با افزايش دما کاهش مي يابد. يعني ضريب دمايي مقاومت آن  منفي است. در عرض مقاومت ويژه آلياژ مانگانس (منگانين) در عمل تابع دما نيست.

در شکل زير تغيير مقاومت ويژه با دما در فلزها، نيمه رساناها و يک ابررسانا نشان داده شده است.

مقاومت ويژه نيم رسانا در برابر افزايش دما کاهش چشمگيري دارد.

بعضي از مواد و از آن جمله چند آلياژ و اکسيد فلزي، خاصيتي به نام ابر رسانندگي از خود نشان مي دهند و با کاهش دما مقاومت ويژه ابتدا به طور هموار، (نظير فلزها) کاهش مي يابد و سپس در يک دماي بحراني TC گذار فازي به وقوع مي پيوندد و مقاومت ويژه به صفر سقوط مي کند. همين که جرياني در يک حلقه ابررسانا برقرار شود بدون وجود ميدان محرک تا ابد ادامه مي يابد. اکسيد مختلطي از ايريدم، مس، و باريم با TC برابر rrk (دماي جوش نيتروژن) ساخته شده است.

لوازم مورد نياز: منبع تغذيه، رئوستا، آمپرمتر، ولت متر، سيم مقاومت دار، بشر کوچک و بزرگ، پارافين، آب، منبع گرما، دماسنج.

شرح آزمايش: مطابق شکل زير بشر حاوي پارافين مايع را در داخل بشر حاوي آب قرار داده و مجموعه را روي منبع گرما قرار مي دهيم.

دماسنج را داخل ظرف پارافين قرار داده دماي اوليه را در قسمت ثبت نتايج يادداشت مي کنيم (T0). اينک سيم مقاومت دار را مطابق مدار شکل زير در مدار قرار داده منبع تغذيه را روي 2 ولت تنظيم کرده ولتاژ و جريان در دماي T0 را از روي ولت متر و آمپرمتر خوانده و يادداشت مي کنيم.

اکنون منبع گرما را روشن کرده و به ازاي هر 5 درجه افزايش دما (T) مقدار جريان را خوانده و در جدول (4-1) يادداشت کنيد و از روي رابطه (4-1)، با دانستن R سيم مقاومت دار، مقدار RT را بدست آورده و يادداشت کنيد.

نمودار تغييرات T برحسب R را رسم کنيد.

توجه داشته باشيد که رابطه (4-1) را مي توان بر حسب مقاومت اهمي R به صورت زير نوشت:

 

RT=R0[1+a(T-T0)]

(4-2)

در اين صورت با بدست آوردن V و I در هر مرحله به کمک قانون اهم روابط را تحقيق کنيد.

 

نتايج آزمايش:

    T0=    (0C)

    r0=    (Wm)

    R0=V0/I0=        W

R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6
             

T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6
             

 

 

+ نوشته شده توسط امیر هوشنگ امرایی در یکشنبه هشتم آبان 1390 و ساعت 23:14 |