مقاومت ها ، خازن ها

مقاومت ها-

مقاومت ها از اصلی ترین اجزایی هستند که در وسایل برقی به کار می روند.مقاومت هادی دربرابر عبور جریان الکتریکی را مقاومت الکتریکی گویند.واحد مقاومت اهم و نشانه آن W  است . شمای مقاومت در مدارها بدین صورت است .

مقاومت رابه منظور کاهش دادن جریان به مقدار معین و یا افت مقدار معینی از ولتاژ به کار می برند.

انواع مقاومت-

الف-مقاومت طبیعی مدارها که ناشی از جنس ونوع قطعات به کار رفته در مدار است مثل موتور های الکتریکی.

ب-مقاومت های مصنوعی ساخته شده که درمدار به کار می رود وبه شرح زیر می باشند.

۱-مقاومت های سیمی مولد حرارت-معمولا از جنس کرم نیکل یاکرم آلومینیوم هستندوبه منظور تولید حرات ساخته شده اند مثل المان سماور برقی،سشوار،اتو و….

۲- مقاومت سیمی تهیه شده از مانگانین (ترکیبی از مس ونیکل و منگنز ) این مقاومت ها از یک اهم تاهزار ها اهم تهیه می شوند ودر دستگاه هایی نظیر ولتمتر استفاده می شود.جنس و طول سیم مقدار مقاومت را مشخص می کند ساختمان آن بدین صورت است که سیم مذکور  را به دور یک هسته عایق که معمولا از جنس چینی ، باکلیت یا کاغذ فشرده می باشد می پیچند.

۳- مقاومت های کربنی – از ذرات کربن یا گرافیت که همراه با پودر ی ازجنس عایق تهیه میشوند.مقدار در صد هر یک از اجزاء بالا درمخلوط مقدار معینی از مقاومت را بدست می دهد.مخلوط مذکور را درون محفظه ای از جنس پلاستیک ریخته ودر دو طرف آن هادی هایی جهت اتصال ولحیم کاری درمدار ها تعبیه می نمایند.این مقاومت ها با قدرت های ۱/۸,۱/۴,۱/۲,۱,۲ وات واز یک تا ۲۰ مگا اهم تهیه می شوند.

۴- مقاومت های کربنی لایه ای – بر روی عایقی از جنس چینی لایه ای از گرافیت اندود می کنند واین لایه را بصورت مار پیچ می تراشند .مقدار مقاومت با پهن وباریک بودن این نوار مارپیچ تعیین می شود .برای محافظت لایه کربنی روی آن را اندود می کنند.مقدار مقاومت ها را یا بر روی آن ها چاپ می کنند ویا از روش استاندارد نقطه ها ونوار های رنگی استفاده می کنند در این روش هر رنگ نماینده یک عدد می باشد مقاومت را طوری در دست می گیرند که نوار های رنگی بطرف دست چپ نزدیک تر باشد اولین نوار از سمت چپ مشخص کننده رقم اول ودومین نوار رقم دوم را نشان می دهد ونوار سوم تعداد صفر هایی را مشخص می کند که بعد از دو رقم اول ودوم قرار گیرد .حلقه چهارم مقدار تلرانس مقاومت (مقدار درصد خطای مقاومت داده شده با مقاومت واقعی) را نشان می دهد.کد های رنگی مقاومت ها مطابق جدول زیر می باشد.

رنگ نوار اول نوار دوم

نوار سوم(ضریب)

نوارچهارم(تلرانس)

سیاه ۰ ۰ ×۱
قهوه ای ۱ ۱ ×۱۰
قرمز ۲ ۲ ×۱۰۰
نارنجی ۳ ۳ ×۱k
زرد ۴ ۴ ×۱۰k
سبز ۵ ۵ ×۱۰۰k
آبی ۶ ۶ ×۱M
بنفش ۷ ۷ ×۱۰M
خاکستری ۸ ۸ ×۱۰۰M
سفید ۹ ۹ ×۱۰۰۰M -,+۲۰
طلایی -,+ %۵
نقره ای -,+ %۱۰
بیرنگ -,+ %۲۰

مثال:مقدارمقاومت شکل برابر است با    ۴۷ اهم

تذکر: درصورتیکه حلقه سوم سیاه باشد هیچ عدد یا صفر منظور نمی کنیم .پس مقدار مقاومت یک عدد دو رقمی است.مقاومت های کربنی به وفور در دستگاه های الکترنیکی وهمچنین بصورت سری با لامپ های اتو سماور برقی و …بکار می روند.مقاومت ها را بصورت متغییر نیز می سازند مثل مقاومت متغییر (ولوم) تنظیم صدا در دستگاه های صوتی .

اتصال مقاومت ها به هم  –

مقاومت کل مقاومت هایی که در مدار سری به هم بسته می شوند (مقاومت معادل ) از فرمول زیر بدست می آید. R=R1+R2+R3

مقاومت کل مقاومت هایی که در مدار موازی به هم بسته می شوند(مقاومت معادل) از فرمول زیر بدست می آید.

۱/R=1/R1+1/R2+1/R3+…..

عیب یابی مقاومت ها–

سوختگی ،شکستگی و پارگی از نشانه های ظاهری خرابی مقاومت هاست.همچنین می توان یک سر مقاومت را از مدار جدا کرده واهم متر را روی رنج مربوطه قرار داده وسیم های آن را به دو سر مقاومت متصل می نماییم در صورتی که جریان از خود عبور داده ومقدار مقاومت را مشخص نماید،مقاومت سالم ودر غیر این صورت معیوب است.

خازن ها-

خازن تشکیل شده است از دوصفحه هادی که بوسیله جسم عایقی از یکدیگر جدا شده باشند.کاغذ،میکاوسرامیک از جمله عایق هایی هستند که در ساخت خازن بکار می روند.خازن در مدار دو اثر مهم دارد . اولا” با دادن ولتاژ به دو سر آن بار الکتریکی در آن ذخیره می شود . ثانیا”ذخیره شدن بار های الکتریکی باعث ایجاد اختلاف پتانسیلی در دو سر خازن میشود.وقتی که ولتاژ خازن برابرولتاژ داده شده شود دیگر جابجایی بار الکتریکی بیشتری بوجود نمی آید.این بار الکتریکی درخازن چه به منبع وصل باشد یا آن را قطع کنیم در خازن باقی می ماند.وقتی که دوسر یک خازن شارژ شده که از منبع تغذیه جدا کرده ایم را به وسیله یک سبم رابط به هم وصل کنیم خازن خالی می شود عملا” کافی است که ولتاژ خازن بیشتر از ولتاژ داده شده به سر آن باشد تا خازن به عنوان یک منبع ولتاژ موقت برای ایجاد یک جریان تخلیه در مسیر تخلیه اقدام کند در این دو حالت جریان تخلیه خازن ادامه خواهد داشت تا اینکه ولتاژ به صفر ویا برابر ولتاژ داده شده به دو سر آن برسد. مقدار ذخیره الکتریسته در خازن را ظرفیت خازن می نامند واحد ظرفیت خازن فاراد است فاراد واحد بزرگی است به همین دلیل از واحد های کوچکتری استفاده می شود که عبارتنداز:

انواع خازن ها-

خازن با عایق میکا-ورقه های نازکی از میکا(طلق)بین صفحات نازک قلعی که به منظور صفحات خازن است برای تولید ظرفیت لازم خازنی قرار داده می شود.نوار های صفحات قلع را یک در میان به یکدیگر وصل کرده واز هردوسری صفحات قلعی که به هم وصل شده اند انشعابی خارج می کنند که مشخص کننده ترمینال های خازن میباشد. تمامی این قطعات داخل محفظه ای از باکلیت (فیبر استخوانی)قرارداده می شود.استفاده از خازن های میکایی معمولا” برای مقدار ظرفیت های کوچک از ۵۰تا۵۰۰PF است.

خازن با عایق کاغذ-درساختمان این نوع خازن ها از دو ورقه لوله شده قلع به منزله صفحات هادی که بوسیله ورقه های نازک کاغذی از یک دیگر جداشده اند استفاده می شودوآن را به صورت یک استوانه فشرده در می آورند.هر یک ازاتصال های خارجی خازن به ورقه های قلعی که به عنوان صفحات خازن می باشد وصل می شود معمولا” این استوانه در محفظه ای مقوایی که با موم پوشش یافته ویا آن را در محفظه ای پلاستیکی قرار می دهند.خازن های کاغذی معمولا”برای ظرفیت های حد متوسط در حدود ۰/۰۰۱MFتا۱MF به کار برده می شوند.

خازن های سرامیکی-دی الکتریک سرامیک تحت حرات خیلی زیادی ساخته می شود.با استفاده از دی اکسید تیتانیوم ویا انواع مختلف سیلیکات ها می توان دی الکتریک هایی با کیفیت بسیار عالی وثابت دی الکتریکی زیاد را بدست آورد.درخازن های عدسی شکل از نقره ذوب شده به منظور ایجاد صفحات هادی به دو طرف سرامیک استفاده میشود.خازن های سرامیکی عدسی شکل با ثابت الکتریک به میزان ۱۲۰۰وظرفیت۰/۰۱MF دارای حجم به مراتب کوچکتری از خازن های کاغذی می باشد.

خازن های الکترولیتی-دراین خازن ها به علت این که الکترولیت مقدار ظرفیت خازنی را از ۵ تا ۱۰۰۰MF دراندازه های کوچک وقیمت کم حاصل  می کند مورد استعمال فراوانی دارد ساختمان این خازن ها شامل دو فلز به نام الکترود می باشد که معمولا”از آلومینیم می باشد والکترولیت آن از فسفات یا محلول کربنات ساخته می شود.در بین صفحه آلومینیومی ماده اسفنجی (توری)به منظور جذب کردن الکترولیت به خودوایجاد تجزیه الکتریکی لازم به کار برده می شود.محفظه نگهدارنده اجزاء فوق را از جنس پلاستیک یا آلومینیم می سازند .این خازن ها در موتور هایی که با خازن راه انداز کار می کند ویا موتور های دو خازنی به کار می رود.

خازن های روغنی – عایق این خازن ها تشکیل شده از کاغذ آغشته به روغن که قدرت عایق کاغذ را بالا می برد و از داغ شدن زیاد خازن جلو گیری می کند.این خازن ها بطور دایم در مدار ند ودر مقایسه با خازن های الکترولیتی با ظرفیت مساوی بزرگ تر می باشند. با ظرفیت هایی از دو میکرو فاراد تا ۵۰ میکروفاراد ساخته می شوند ودرالکتروموتور های دو خازنی و با خازن دایم به کار می روند.

کد رنگی خازن ها – خازن های میکا وسرامیک لوله ای دارای علایم رنگی هستند که مشخص کننده ظرفیت آن ها می باشد.چون علایم

مشخصه رنگی فقط برای خازن های کوچک خیلی ضروری به نظر می رسد لذا ظرفیت خازنی که به وسیله علایم مشخصه رنگی روی خازنی قراردارد همیشه برحسب PF می باشد.علایم مشخصه رنگی خازن ها مانند مقاومت می باشد واز سیاه که برابر صفر است تا سفید که برابر ۹ میباشد ادامه دارند(جدول زیر) .

رنگ رقم ضریب تولرانس ولتاژ
سیاه ۰ ۱ ۲۰
قهوه ای ۱ ۱۰ ۱ ۱۰۰
قرمز ۲ ۲^۱۰ ۲ ۲۰۰
نارنجی ۳ ۳^۱۰ ۳ ۳۰۰
زرد ۴ ۴^۱۰ ۴ ۴۰۰
سبز ۵ ۵^۱۰ ۵ ۵۰۰
آبی ۶ ۶^۱۰ ۶ ۶۰۰
بنفش ۷ ۷^۱۰ ۷ ۷۰۰
خاکستری ۸ ۸^۱۰ ۸ ۸۰۰
سفید ۹ ۹^۱۰ ۹ ۹۰۰
طلایی ۰/۱ ۵ ۱۰۰۰
نقره ای ۰/۰۱ ۱۰ ۲۰۰۰
بی رنگ ۲۰ ۵۰۰

درخازن های میکامعمولا”از سیستم ۶  نقطه ای رنگی استفاده می شودکه درشکل نشان داده شده است خواندن آنها به این ترتیب است که اول ردیف بالایی را از چپ به راست وسپس ردیف پایینی  رااز راست به چپ ادامه می دهند.علامت سفیدی که به وسیله نقطه مشخص شده است بوسیله استاندارد ُEIA  است.مقدار ظرفیت خازنی به وسیله سه علامت بعدی خوانده می شود .مثلا” اگر رنگ ها برای نقاط ۴،۳،۲ به ترتیب قرمز سز وقهوه ای باشد در نتیجه مقدار ظرفیت خازن برابر ۲۵۰PF  است.چنانچه اولین نقطه نقره ای باشد،مشخص کننده آن است که خازن کاغذی است ومقدارظرفیت خازنی به همان ترتیب از نقطه ۴،۳،۲  خوانده ومعلوم می شود.پنجمین نقطه مقدار تولرانس خازن را تعیین می کند در صورتی که نقطه ششم مخصوص طبقه بندی خازن است.

درموردخازن های لوله ای سرامیکی دارای نقاط یا نوار های رنگی چنین عمل می کنیم.نوار پهن موجود در طرف چپ بدنه خازن ضریب حرارتی وطرفی که به الکترود داخلی خازن متصل شده است را مشخص می کند.ظرفیت خازن از روی سه رنگ بعدی چه نقطه ای چه نواری معین می شود مثلا”رنگ های قهوه ای،سیاه،قهوه ای برای نقاط ۴،۳،۲ مشخص کننده ظرفیت ۱۰۰PF می باشد.باید توجه داشت که رنگ های خاکستری وسفید برای مقادیر ضریب اعشاری خازن های کوچک استفاده می شود چنانچه خاکستری برابر ۰/۰۱وسفید برابر۰/۱ می باشد.مثلا”اگر رنگی به ترتیب سبز سیاه وسفیدبرای نقاط ۴،۳،۲ باشد به این معنی است که ظرفیت خازن برابر ۵۰×۰/۱ یا ۵PF است.در موقع خواندن مقدار ظرفیت خازن به وسیله رنگی باید به خاطر داشت که خازن های میکا معمولا”دارای ظرفیت های به میزان ۱۰تا ۵۰۰۰PF می باشندوخازن های لوله ای سرامیکی معمولا”۰/۵تا۱۰۰۰PFودر مورد خازن های کاغذی وعدسی معمولا”مقادیر ظرفیت خازنی و ولتاژ مجاز خازن بر روی آن ها نوشته شده است چنانچه میزان ولتاژ مجاز بر روی آن ها نوشته نشده باشد معمولا”حد ولتاژ بین ۴۰۰تا۶۰۰ ولت خواهد بود.خازن های الکترولیتی همیشه دارای ظرفیت خازنی ومیزان ولتاژ شده بر روی آن ها می باشد.

کاربرد خازن ها-

خازن ها به جزءمصرف زیادی که در الکترونیک دارنددر لوازم برقی با هدف های زیر نیز به کار می روند.

۱-به منظور پارازیت گیر در لوازمی که دارای موتور های یونیورسال (ذغال دار ) هستند.ذغال ها هنگام کار ودر گیر شدن با کلکتور تولید جرقه می نمایند که بر روی کار دستگاه های صوتی و تصویری اثر می گذارند.

۲-به منظور راه اندازه در الکتروموتور ها که موجب نیروی گشتاور شده و موتور به گردش در می آید.همچنین به منظور اصلاح ضریب قدرت برای جبران انر ژی الکتریکی تلف شده در الکتروموتور به کار می رود.

عیب یابی خازن ها-

ابتدا خازن را به وسیله پیچ گوشتی یا قطعه ای سیم هادی که به دو پایه آن متصل می کنیم تخلیه می نماییم.پس از آن اهم متر را روی رنج R×۱M  اهم -قرارمی دهیم برای این کار باید یک طرف خازن را از مدار قطع کرد تا این که هر نوع مسیر موازی را که سبب کم کردن مقاومت شود محدود نمود .نباید انگشتان با سیم اتصال اهم متر اتصال داشته باشد.چون در این صورت مقاومت بدن سبب اشتباه در خواندن مقدار مقاومت خازن خواهد بود.چنانچه سیم های اهم متر به دو سر خازن بسته شود برای یک خازن خوب عقربه اهم متر به سرعت به سمت درجات مقاومت های کم صفحه حرکت کرده و سپس به کندی به طرف مقاومت بینهایت می رود ومقاومت عایق خازن مقداری خواهد بود که عقربه از حرکت باز می ایستد که معمولا”مقدار زیادی خواهد بود . در مورد خازن های کاغذی و میکا وسرامیک مقاومت اهم خازن می تواند حدود ۵۰۰تا ۱۰۰۰ M  اهم ویا بیشتر باشد که عملا”دارا بودن چنین مقاومتی به منزله مقاومت بینهایت است.خازن های الکترولیتی دارای مقاومت کمتر ودر حدود ۰/۵M  اهم ویا بیشتر می باشد.وقتی که اهم متر به خازن وصل می شود ابتدا باتری اهم متر خازن را شارژ می کند.دلیل نرسیدن به حالات بینهایت عقربه نیز همین جریان شارژ می باشد از آنجایی که جریان بیشتر در اهم متر به معنای کم بودن مقاومت است در مرحله اول شارژ مقدار شدت جریان عبور داده شده ماکزیمم بوده سپس جریان با ازدیاد ولتاژ دو سر خازن کاهش پیدا می کند تا به حد ولتاژ داخلی اهم متر می رسد .بنابر این عقربه اهم متر به کندی به طرف مقاومت اهمی اهم متر حرکت می کند. بالاخره خازن تاحد ولتاژ اهم متر شارژ می شود در این حالت شدت جریان برابرصفر می شود واهم متر فقط مقدار کمی جریان نشتی در داخل دی الکتریک را نشان می دهد این عمل نشان می دهد که خازن می تواند بار الکتریکی را در خود نگه داشته ومشخص کننده سالم بودن آن نیز می باشد ..نتیجه این که :

۱-اگر عقربه اهم متر به طرف عدد صفر رفت ودر همان جا باقی ماند خازن به صورت اتصال کوتاه می باشد وخراب است .

۲-اگر خازن حالت شارژ را نشان داد ولی مقاومت خوانده شده به وسیله اهم متر از حالت نرمال کمتر باشد خازن دارای جریان خواهد بود چنین خازنی در مدار های با مقاومت زیاد ایجاد اشکال می کند.

بستن خازن ها به هم -اتصال خازن ها به یکدیگر یا برای بالا بردن اختلاف پتانسیل است (به صورت سری) یا برای به دست آوردن ظرفیت بیشتر (به صورت موازی).

ظرفیت کل خازن هایی که در مدار سری به هم بسته می شونداز فرمول زیر بدست می آید.

۱/c=1/c1+1/c2+ 1/c3+…..

ظرفیت کل خازن هایی که در مدار موازی به هم بسته می شوند از فرمول زیر بدست می آید.

c=c1+c2+c3+…..

این نوشته در آموزش ارسال و , برچسب شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.
این مطلب 5,873 بار نمایش داده شده

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *