فرمت فایل: ورد –Word و قابل ویرایش

تعداد صفحات: 8

هدف : بررسی منحنی های شارژ و دشارژ خازن

وسایل مورد نیاز : ولتمر، منبع تغذیه، یک عدد خازن، کرنومتر، سیم رابط

مقدمه :

برای نگهداری الکتریستیه از یک قطعه الکتریکی به نام خازن استفاده می کنیم الکتریسیته را نمی بینیم و به صورت انتزاعی تصور می کنیم خازن ها انواع مختلفی دارند : کروی، استوانه ای، مسطح خازن از دو صفحه که در سر یکی بار مثبت و در سر دیگر بار منفی جمع می شود تا c=g/vیک اختلاف پتانسیلی پیدا کند.

ظرفیت خازن به سطح مقطع صفحات، فاصله در صفحه رسانه ای که بین صفحات قرار دارد بستگی دارد.چون الکتریسیته را در خازن ذخیره می کنیم یک خازن را می توان از الکتریسیته پر یا خالی کرد که شارژ و دشارژ نام دارد.

وقتی خازنی پر شد دیگر خازنی از آن عبور نخواهد کرد.

شارژ خازن : هر گاه دو یک خازن را به دو قطب یک منبع وصل کنیم خازن شارژ می شود. ولتاژ خازن بعد از موتی که بستگی به ظرفیت خازن و مقدار مقاومت دارد با ولتاژ پیل مساوی می شود.

دشارژ خازن :

هرگاه در سر خازنی را که شارژ شده است به یک مقاومت وصل کنیم خازن خالی یا اصطلاحا شارژ می شود.

برای دشارژ یک لحظه منبع را قطع می کنیم خازن موازی با ولمتر می شود ولتاژ دو سر خازن در دو سر مقاومت ولتمتر تخلیه می شود.

y_f22 =C

W10=V

S55/4 = شارژ شد

S12/4= دشارژ شد

آزمایش شماره 1 ( خواندن مقاومت ها)

هدف آزمایش :هدف از این آزمایش فراگیری چگونگی خواندن یک مقاومت است که بتوان از مقاومت مناسب، در جای مناسب استفاده کرد.

موارد مصرفی :

برای این آزمایش، تنها به تعدادی مقاومت نیاز داریم که آنها را بخوانیم.

شرح کار :

هر مقاومت در روی خود دارای 4 خط رنگی می باشد که توسط کارخانه تولید کننده آن ایجاد می شود. این خطوط رنگی، نشان دهنده میزان مقاومت می باشد که توسط شرکت سازنده مقاومت و طی آزمایشات مختلف تعیین شده است.

هر رنگ نیز معرف عددی است که به آن نسبت داده شده که این قانون نسبت دادن رنگ ها به اعداد، در تمام مقاومت ها رعایت می شود.

این خطوط شامل رنگ های زیر می باشند :

رنگ عدد رنگ عدد

سیاه 0 قهوه ای1

قرمز 2 نارنجی 3

زرد 4 سبز 5

آبی 6 بنفش 7

خاکستری 8 سفید 9

علاوه بر رنگ های بالا، دو رنگ دیگر نیز بر روی مقاومت ها به چشم می خورد که معرف میزان خطای اندازه گیری در مقاومت ها می باشد. این دو رنگ شامل رنگ های زیر می باشند :

طلایی ( خطای 5 درصد)

نقره ای ( خطای 10 درصد)

این دو رنگ طلایی و نقره ای، با فاصله ای مناسب از رنگ های دیگر قرار می گیرند تا کاملا مشخص باشند.

طریقه خواندن یک مقاومت :

برای خواندن یک مقاومت، ابتدا به رنگ های آن نگاه می کنیم و رنگ نقره ای یا طلایی آن را می یابیم. مقاومت را طوری نگه می داریم که رنگ نقره ای یا طلایی آن در سمت راست قرار گیرد و سپس شروع به خواندن مقاومت می کنیم.

در شکل بالا، شمای کلی یک مقاومت و طریقه درست گرفتن مقاومت نشان داده شده است. همانطور که دیده می شود، رنگ طلایی یا نقره ای ( در اینجا طلایی) در سمت راست قرار گرفته و رنگ ها به ترتیب از چپ به راست آبی، قرمز و سبز هستند.

برای خواندن مقاومت، به جای هر رنگ، عدد متناسب با آن را از جدول خوانده و قرار می دهیم. به این صورت که دو اعداد مربوط به دو رنگ اول را به صورت ارقام جداگانه ( مانند 1،2،3 و.....) قرار داده و عدد مربوط به رنگ چهارم که همان رنگ طلایی یا نقره ای است را نیز به نتیجه اضافه و از آن کم می کنیم تا خطای محاسبات نشان داده شود. به طور مثال در شکل بالا :

آبی6=

قرمز2=

62*10⁵±5%≈6.2MΩ± 5% سبز5=

طلایی%5=

اندازه گیری R

min R

Max R رنگ سوم رنگ دوم رنگ اول ردیف

Ω 2 /10 19 20 5% مشکی مشکی زرد 1

Ω k 66 /0 51/5 81/5 5% قرمز خاکستری سبز 2

Ω k 66/2 5/256 270 5% قرمز بنفش قرمز 3

Ω k 02/0 75/24 25 5% مشکی سبز قرمز 4

آزمایش شماره 2 ( موازی بستن مقاومت ها)

هدف آزمایش :

هدف از این آزمایش، اثبات این موضوع است که در اختلاف پتانسیل ثابت، شدت جریان عبوری از مجموع چند مقاومت که به صورت موازی با هم بسته شده اند، برابر است با مجموع شدت جریان های عبوری از هر کدام از مقاوت ها در همان ولتاژ.

موارد مصرفی :

دو عدد مقاومت

سیم های رابط

مولد

آمپر متر

شرح کار :

در مقاومت های موازی که در سر مقاومت ها، بدون واسطه و تنها توسط سیم به دو سر مقاومت ها وجود دارد و شدت جریان عبوری از دو سر مجموعه مقاومت های موازی برابر با مجموع تک تک شدت جریان های عبوری از دو سر هر کدام از مقاومت ها است.

طبق قانون اهم داریم :

V=R*I→ I=V/R

I_T=I⁵+I₂=…+I_n →V/R_T =V/R_I +V/R_2 +…+V/R_n

پس از فاکتور گرفتن V و حذف آن از دوطرف معادله، داریم :

V/R_T =V/R_I +V/R_2 +…+V/R_n

که R_T همان مقاومت معادل است.

در یک ولتاژ ثابت ( مثلا 5V)، مجموع شدت جریان های عبوری از دو سر مقاومت ها، برابر است با شدت جریان عبوری از دو سر مجموع مقاومت ها، که به صورت موازی بسته شده اند.

برای انجام آزمایش، ابتدا چهار مقاومت را به صورت موازی به یکدیگر می بندیم و آنها را با ولتاژ ثابت به مولد متصل می کنیم و جریان دو سر آنها را توسط آمپر متران اندازه می گیریم. سپس مقاومت ها را از یکدیگر جدا کرده، با همان ولتاژ ثابت، شدت جریان عبوری از تک تک آنها را به دست می آوریم.که درنتیجه، شدت جریان عبوری از دو سر مقاومت های موازی باید برابر مجموع شدت جریان های عبوری از تک تک مقاومت های باشد.