فیزیک

مقاله در مورد مقاومت ویژه

در مورد جریان الکتریکی، چگالی جریان الکتریکی مورد بحث قرار گرفته است، بنابراین میدان الکتریکی نیز در مبحث مربوط به میدان الکتریکی توضیح داده شده است. میدان الکتریکی و جریان الکتریکی در یک رسانا وجود دارند اگر اختلاف پتانسیل در رسانا وجود داشته باشد، در حالی که اگر اختلاف پتانسیل وجود نداشته باشد، میدان الکتریکی و جریان الکتریکی نیز وجود نخواهد داشت.

تقریباً در تمام رساناهای فلزی، میدان الکتریکی با چگالی جریان الکتریکی نسبت مستقیم دارد، که در آن نسبت میدان الکتریکی به چگالی جریان الکتریکی ثابت است. مقدار مقایسه میدان الکتریکی با چگالی جریان، مقاومت ویژه نامیده می‌شود. از نظر ریاضی، رابطه بین میدان الکتریکی، چگالی جریان و مقاومت ویژه در معادله زیر بیان شده است:

ادامه مطلب

مقاله در مورد کد رنگی مقاومت ها

مقاومت یکی از اجزای مدار الکتریکی است که وظیفه کنترل تعداد جریان‌های الکتریکی را بر عهده دارد. به طور کلی، دو نوع مقاومت وجود دارد، یعنی مقاومت‌های سیم‌پیچ و مقاومت‌های کربنی. مقاومت‌های رول سیمی معمولاً در آزمایشگاه استفاده می‌شوند که با پیچیدن سیم نازک روی سطح لوله عایق ساخته می‌شوند. مقاومت‌های کربنی معمولاً در مدارهای الکترونیکی، استوانه‌ای شکل و دارای سیم در دو انتها استفاده می‌شوند. مقدار مقاومت مقاومت کربنی به صورت کد رنگی بیان شده و روی سطح مقاومت نمایش داده می‌شود.

مقدار مقاومت یک مقاومت را می‌توان با تفسیر کد رنگی مقاومت مشخص کرد. برای درک این موضوع، ابتدا به جدول زیر نگاه کنید، سپس مثال را برای تعیین مقدار مقاومت مطالعه کنید.

ادامه مطلب

مقاله در مورد مقاومت های سری

اگر مقاومت‌ها مطابق شکل به هم متصل شوند، مقاومت‌ها به صورت سری چیده می‌شوند. مقاومت یا مقاومت الکتریکی مورد نظر می‌تواند به شکل قطعات مقاومتی، چراغ‌ها یا سایر مقاومت‌های الکتریکی باشد.

بار الکتریکی از طریق مقاومت ۱ (R) حرکت می‌کند.₁) = شارژ الکتریکی از مقاومت ۲ (R) عبور می‌کند.₂) = بار الکتریکی از طریق مقاومت 3 (R) حرکت می‌کند₃). جریان الکتریسیته (I) یک بار الکتریکی است که در یک بازه زمانی مشخص (I = Q / t) جریان می‌یابد، از این رو جریان الکتریکی از طریق مقاومت ۱ (I)₁) = جریان الکتریکی عبوری از مقاومت ۳ (I)₂) = جریان الکتریکی عبوری از مقاومت ۳ (I)₃). از نظر ریاضی، جریان الکتریکی کل (I) = I₁ = من₂ = من₃.

ادامه مطلب

معادله مقاومت الکتریکی

در مبحث قانون اهم، فرمولی که رابطه بین ولتاژ (V)، جریان الکتریکی (I) و مقاومت الکتریکی (R) را بیان می‌کند، استخراج شده است. این فرمول از طریق معادلات ریاضی بیان می‌شود:

این معادله نشان می‌دهد که مقاومت الکتریکی (R) با ولتاژ الکتریکی (V) نسبت مستقیم و با جریان الکتریکی (I) نسبت معکوس دارد. اگر ولتاژ شبکه بیشتر از باشد، مقاومت الکتریکی بزرگتر می‌شود، برعکس، اگر جریان الکتریکی قوی‌تر باشد، مقاومت الکتریکی بزرگتر خواهد شد. این معادله قانون اهم را تنها زمانی توضیح می‌دهد که مقاومت الکتریکی (R) ثابت باشد. اگر مقاومت الکتریکی ثابت نباشد، این معادله قانون اهم را توضیح نمی‌دهد، بلکه مقاومت یک رسانا را توضیح می‌دهد.

ادامه مطلب

مقاله در مورد مقاومت های موازی

اگر مقاومت‌ها مانند شکل به هم متصل شوند، مقاومت‌ها به صورت موازی متصل می‌شوند.

جریان الکتریکی ( جریان الکتریکی = بار الکتریکی که در یک بازه زمانی جریان می‌یابد) که وارد نقطه اتصال می‌شود، همان جریان الکتریکی است که از نقطه اتصال خارج می‌شود. چندین نقطه اتصال وجود دارد به طوری که کل جریان الکتریکی = مقدار جریان الکتریکی جاری در هر نقطه اتصال. از نظر ریاضی، I = I ₁ + I ₂ + I _3. در حالی که اختلاف پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ الکتریکی در هر نقطه اتصال یکسان است.

I = V/R بنابراین معادله فوق به I = V/R ₁ + V/R ₂ + V/R _{3 تغییر می‌کند} . ولتاژ الکتریکی برابر است، بنابراین این معادله به I = V (1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃ ) تغییر می‌کند. اگر مقاومت معادل 1/R باشد، I = V (1/R) است. بنابراین، 1/R = 1/R ₁ + 1/R ₂ + 1/R ₃.

ادامه مطلب

مقاله در مورد منبع نیروی محرکه الکتریکی emf مقاومت داخلی ولتاژ ترمینال

جریان الکتریکی در یک مدار بسته، از پتانسیل بالا به پتانسیل پایین جریان می‌یابد. هنگامی که جریان الکتریکی از یک جزء مقاومت الکتریکی عبور می‌کند، به دلیل استفاده از انرژی الکتریکی روی این مقاومت ، انرژی پتانسیل الکتریکی کاهش می‌یابد . برای اینکه جریان الکتریکی از پتانسیل بالا به پتانسیل پایین ادامه یابد،

باید وسیله‌ای برای اضافه کردن انرژی پتانسیل الکتریکی وجود داشته باشد، این ابزار یک نیروی محرکه الکتریکی (emf) یا به طور دقیق‌تر منبع ولتاژ الکتریکی است. emf یا منبع ولتاژ قطعه‌ای است که نوعی انرژی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند، مانند باتری‌ها، سلول‌های خورشیدی یا ژنراتورهای برق.

ادامه مطلب

EMF های سری و موازی

اگر دو یا چند منبع نیروی محرکه الکتریکی (EMF) مطابق شکل به هم متصل باشند، نیروی محرکه الکتریکی به صورت سری قرار می‌گیرد.

منبع ولتاژ معادل (ε) برابر است با:

ε = ε _۱ + ε _۲ + ε _n

مقاومت داخلی معادل (r) برابر است با:

r = _r1 + _r2 + _rn

جریان الکتریکی که از مقاومت خارجی (R) عبور می‌کند برابر است با:

ادامه مطلب

قانون اول کیرشهف که قانون نقطه اتصال نیز نامیده می‌شود، بیان می‌کند که جریان الکتریکی که وارد یک نقطه اتصال می‌شود، همان جریان الکتریکی است که از آن نقطه اتصال خارج می‌شود. نقطه اتصال در یک مدار الکتریکی، نقطه‌ای است که دو یا چند هادی از دو هادی به هم می‌رسند، مانند نقطه a در شکل کناری.

I جریان الکتریکی است که وارد نقطه اتصال می‌شود، در حالی که _I1 و I2 _{جریان‌های} الکتریکی هستند که از نقطه اتصال خارج می‌شوند، I = _I1 + I2 _. مثال دیگر، به شکل زیر توجه کنید.

ادامه مطلب

قاعده دوم کیرشهف بیان می‌کند که تغییر پتانسیل الکتریکی روی محیط یک مدار بسته صفر است. قاعده دوم کیرشهف بر اساس قانون پایستگی انرژی است که بیان می‌کند انرژی ابدی است.

برای درک بهتر این موضوع، بار الکتریکی را تصور کنید که در یک مدار بسته حرکت می‌کند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. وقتی یک بار الکتریکی از یک ... عبور می‌کند مقاومت الکتریکی (R)، انرژی پتانسیل الکتریکی کاهش می‌یابد زیرا روی این مقاومت‌ها استفاده می‌شود. اگر بار الکتریکی از مقاومت الکتریکی دیگری عبور کند، انرژی پتانسیل الکتریکی دوباره کاهش می‌یابد زیرا دوباره روی مقاومت استفاده می‌شود. علاوه بر این، هنگامی که بار الکتریکی از منبع ولتاژ از پتانسیل کم به پتانسیل زیاد عبور می‌کند، انرژی پتانسیل الکتریکی افزایش می‌یابد. هنگامی که به نقطه اولیه خود برمی‌گردد، انرژی پتانسیل الکتریکی مانند قبل است، جایی که تغییر در انرژی پتانسیل الکتریکی صفر است. هنگام اعمال کیرشهوفطبق قانون دوم در یک مدار الکتریکی، ما از تغییر ولتاژ الکتریکی استفاده می‌کنیم، نه تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی.

ادامه مطلب

تعریف توان الکتریکی

توان آموخته شده در کار و انرژی به عنوان کار انجام شده در یک بازه زمانی مشخص تعیین می‌شود. کار فرآیندی از تغییر انرژی است، به طوری که توان را می‌توان به عنوان تغییر در انرژی که در یک بازه زمانی مشخص رخ می‌دهد، درک کرد.

توان الکتریکی تغییر در انرژی الکتریکی در یک بازه زمانی مشخص است. در بررسی پتانسیل الکتریکی، توضیح داده شده است که تغییرات در انرژی پتانسیل الکتریکی زمانی رخ می‌دهد که یک بار الکتریکی از یک اختلاف پتانسیل الکتریکی عبور کند.

ادامه مطلب