منو
 کاربر Online
656 کاربر online
تاریخچه ی: جریان الکتریکی

تفاوت با نگارش: 5

Lines: 1-44Lines: 1-60
-V{maketoc}

!جریان (الکتریسته) />
در ((الکتریسته))، __جریان__ سرعت عبور الکترون ها در یک سیم مسی یا ((«م» ادی)) است. '' جریان قراردادی'' در تاریخ علم الکتریسته ابتدا بصورت عبور بارهای مثبت تعریف شد هرچند امروزه می دانیم که در صورت داشتن های فلزی، جریان الکتریسته ناشی از عبور بارهای منفی ((الکترون)) و در جهت مخالف است. علی رغم این درک اشتباه، کماکان تعریف قراردادی جریان تغییری نکرده است. نمادی که عموماً برای نشان دادن مقدار ریان ( میزان باری که در انیه از مطع هادی عبر می کند) بکار می رود، __I__ است.

از نظر تاریخی نماد جریان __I __، از کلمه آلمانی "Intensit " که به معنی "((شدت))" است، گرفته شده است. (( واحد SI )) جریان الکتریکی (( آمپر)) است. به همین علت گااً جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ''((ولتاژ))''، __ آمپراژ__ خوانده می شود. اما مهندسین از این گونه استفاده ناشیانه، ناراضی ند.

''ای ریان''، ریان در واحد سطح (مقطع) است.
در هادی های لی، مانند سیم ها، جریان ناشی از بور الکترون ها( اا با بار منفی) است، اما این امر در مورد اکثر هادی های غیر فلزی صادق نیست. جریان های الکتریکی در الکترولیت ها، عبور اتم های باردار شده بصورت الکتریکی (یون)) ها) است، که در هر دو نوع مثبت و منفی وجود دارند. برای مثال، یک پیل ((الکتروشیمیایی)) ممکن است با آب نمک ( یک محلول از ((کلرید سدیم))) در یک طرف غشا و آب خالص در طرف دیگر ساخته شود. غشا به یون های مثبت سدیم اجازه عبور می دهد، اما به یون های منفی کلر این اجازه را نمی دهد، بنابر این یک جریان خالص ایجاد می شود. /
> />جریان الکتریکی در ((پلاسما)) عبور الکترون ها، مانند یونهای مثبت و منفی است. در آب یخ زده و در برخی از الکترولیت های جامد، عبور پروتون ها جریان الکتریکی را ایجاد می کند. نمونه هایی هم وجود دارد که علی رغم اینکه در آنها، الکترون ها بارهایی ند که از نظر فیزیکی حرکت می کنند، اما تصور جریان مانند ''حفره های'' (نقاطی که برای خنثی شدن از نظر الکتریکی نیاز به یک الکترون دارند) مثبت متحرک، قابل فهم تر است. این شرایطی است که در یک ((نیمه هادی)) نوع p وجود دارد. برای اطعا بیشتر راجع مکنیم فیزیکی عبور جریان ر مواد، ((ی کیکی)) ا ماده نید. />
از ر ریاضی، جریان به عون شار الص گذرنده از یک سح عری می و. />بنر این:

{TEX()}{I=j*A}{TEX}

ک
ه ر ن ''A'' طحی است که از آن جریان بو می کند، I ریا و j ''چگی ریان'' وان ی . گی جریان بصورت یر تعری می و />
/>:{TEX()}{
j=\int_i n_i \cdot x_i \cdot \mathbf{u_i}
}{TEX}

ه ر n چگای جزا(عاد اا در وا جم)، ''u'' ر وسط ازا و x می وند جر، ا، ی هر صه یگی که مایل انده یی یا ی با. /> ا الکتریکی تولید ک ((میان منایی)) می کن. میدان مغایی را می توان ت گویی از خ ایر ی یدای که طراف سیم حال جریان را اح کره ا نمی داد.

ریان الکتریکی را می توان مقیم یک ((گلوانومر)) انز گیری کد. اما ین روش یاز به قع مدار دارد که گاهی مکل است. جریان را می توا ون ق مدار و سط اندازه گی ((میدان ناطیسی)) ای که ریان ولید می کن محاسه کرد. بزاای ورد نیاز را این کار م: />*((ور))هی ((ث ا)) ((کلم«گیر» ا ریا)) و ((م پیچ های وووکی))
است.
*((قانون اهم)) پیش ین ی کند که ریا در یک ((قاومت)) (ایه آ) (یا دیگر ((ابزارهای اهمی))) خارج سمت ((لتاژ)) عای به ((مقومت لکتریکی)) ست: /
>
I=V/R

رای بیتر می وانید به ای کلی واژا نیز راه کنید:

*((ریان متنا))
*((جریان مستقیم))
مقوه ها:
*((مقو: الکتریسته))
*((قو: کمیت فییکی))
*((مقوله: الکترومغناطیس))
+

able bgcolor=#00FF0E align=center>
>>

||جریان الکتریکی در ((الکتریسته)) ، جریان سرعت عبور الکترونها در یک سیم مسی یا (( رساا)) است. جریان قراردادی در تاریخ علم الکتریسته ابتدا به صورت عبور ((بار الکتریکی|بارهای مثبت)) تعریف شد. هر چند امروزه میدانیم که در صورت داشتن رسانی فلزی ، جریان الکتریسته ناشی از عبور بارهای منف ((الکترون)) ، در جهت مخالف است. علیرغم این درک اشتباه ، کماکان تعریف قراردادی جریان تغییری نکرده است. نمادی که عموما برای نشان دادن جریان الکتریکی (میزان باری که در ثانیه از مقطع هادی عبور می‌کند) در مدار کار مرود، I است.||

!مقدمه
در یک هادی عایق شده مانند قطعه‌ای سیم مسی ، ((الکترون آزاد|الکترونهای آزاد)) شبیه مولکولهای گازی که در ظرفی محبوس شده‌اند، حرکات کاتوره‌ای انجام می‌دهند و مجموعه حرکات آنها در طول سیم هیچ گونه جهت مشخصی ندارد. تعداد الکترونهایی که به چپ حرکت می‌کنند با تعداد الکترونهایی که به راست حرکت می‌کنند، یکی است و برآیند نها صفر می‌باشد. ولی اگر دو سر سیم را به ((باتری)) وصل کنیم، این برآیند دیگر صفر نیست.








{img src=img/daneshnameh_up/b/b5/circuit2.gif}

!تاریخچ
ه
تاریخ الکتریسیته به 600 سال قبل
از میاد می‌رسد. در داستانهای __میلتوس__ (Miletus) می‌خوانیم که یک ((کهربا)) در اثر مالش کاه را جذب می‌کند. ((مغناطیس)) از موقعی شناخته شد که مشاهده گردد بعضی از سنگها مثل مگنیتیت ، آهن را می‌رباید. الکتریسیته و مغناطیس ، در ابتدا جداگانه توسعه پیدا کردند، تا این که در سال 1825 ((اورستد)) (Orested) رابطه‌ای بین آنها مشاهده کرد. بدین ترتیب اگر جریانی از سیم بگذرد می‌تواند یک جسم مغناطیسی را تحت تأثیر قرار دهد. بعدها ((مایکل فاراده|فاراده)) کشف کرد که الکتریسیته و مغناطیس جد از هم نستند و در ((الکترومغناطیس|مبحث الکترومغناطیس)) قرار می‌گیرد.
!مشخصات جریان الکتریکی
از نظر تاریخی نماد جریان I ، از کلمه آلمانی ''Intensit'' که به معنی شدت است، گرفته شده است. واحد جریان الکتریکی در ((دستگاه SI)) ، آمپر است. به همین علت بعضی اقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ((ولتاژ)) ، آمپراژ خوانده میشود. اما مهندسین از این گونه استفاده ناشیانه ، ناراضی هتند.
!آیا شدت جریان در نقاط مختلف هادی متفاوت است؟
شدت جریا ر هر سطح مقطع از ادی مقار ثابتی است و بستگی به مساحت مقطع نارد. مانند ان که مقار آبی که در هر سطح مقطع از لوله عبور می‌کند، همواره در واحد زمان همه جا مساوی است، حتی اگر سطح مقطعها مختلف باشد. ثابت بودن جریان الکتریسیته از این امر ناشی می‌شود که ((بار الکتریکی)) در هادی حفظ می‌شود. در هیچ نقطه‌ای بار الکتریکی نمی‌تواند روی هم متراکم شود و یا از هادی بیرون ریخته شود. به عبارت دیگر در هادی چشمه یا چاهی برای بار الکتریکی وجود ندارد.








{img src=img/daneshnameh_up/2/21/CD201.gif}

!سرعت رانش
((می
دان الکتریکی)) که بر روی الکترونهای هاد اثر می‌کند هیچ گونه شتاب برآیندی ایجاد می‌کند. چون ((الکرون|الکترونها)) پیوته با یونها هادی برخورد می‌کنند. لذا انرژی حاصل از شتاب الکترونها به انرژی نوسانی شبکه تبدیل می‌شود و الکترونها سرعت جریان متوسط ثابتی (سرعت رانش) در راستای خلاف جهت میدان لکتریکی بدست می‌آورند.
!چگال
جریان الکتریکی
جریا
ن I یک مشخصه برای اجسام رسانا است و مانند ((جرم)) ، حجم و ... یک کمیت کلی محسوب می‌شود. در حالی که کمیت ویژه‌ دانستیه یا ((چگالی جریان)) j است که یک ((کمیت برداری)) است و همواره منسوب به یک نقطه از هدی می‌باشد. در صورتی که جریان الکتریسیته در سطح مقطع یک هادی بطور یکنواخت جاری باشد، چگالی جریان برای تمام نقاط این مقطع برابر __~~FF00FF:j = I/A~~__ است. در این رابطه A مساحت سطح مقطع ا. بردار j در هر نقطه به طرفی که بار الکتریکی مثبت در آن نقطه حرکت می‌کند، متوجه است و بدین ترتیب یک الکترون در آن نقطه در جهت j حرکت خواهد کرد.
!اشکال
مختلف جریان الکتریکی
در هادیهای
فلزی ، مانند سیمها ، جریان ناشی از عبور الکترونها است، اما این امر در مورد اکثر هادیهای غیر فلزی صادق نیست. جریان الکتریکی در ((الکترولیت|الکترولیتها)) ، عبور اتمهای باردار شده به صورت الکتریکی (یونها) است، که در هر دو نوع مثبت و منفی وجود دارند. برای مثال، یک ((پیل الکتروشیمیایی)) ممکن است با آب نمک (یک محلول از ((کلرید سدیم))) در یک طرف غشا و آب خالص در طرف دیگر ساخته شود. غشا به یونهای مثبت سدیم اجازه عبور میدهد، اما به یونهای منفی کلر این اجازه را نمیدهد. بنابراین یک جریان خالص ایجاد میشود.

جریان الکتریکی در ((پلاسما)) عبور الکترونها ، مانند یونهای مثبت و منفی است. در آب یخ زده و در برخی از الکترولیتهای جامد ، عبور ((پروتون|پروتونها)) ، جریان الکتریکی را ایجاد میکند. نمونههایی هم وجود دارد که علیرغم اینکه در آنها ، الکترونها بارهایی هتند که از نظر فیزیکی حرکت میکنند، اما تصور جریان مانند 'حفرههای (نقاطی که برای خنثی شدن از نظر الکتریکی نیاز به یک الکترون دارند) مثبت متحرک ، قابل فهم تر است. این شرایطی است که در یک ((نیم هادی نوع p)) وجود دارد. />!ااه گیری جریان کیکی />جریان لکتریکی را می‌توان قیم یک ((گلوانومر)) ادازه یری کرد. ا این روش نیاز به قطع ار ارد که گاهی مشکل اس. ریا را میون بدون ق مدار و توسط اندازه یری ((میدن مناطیسی)) که جریان ولی میکند، ماسبه کرد. ابزارای مود یاز رای این کر شامل سنرای ثر ل ، لمپ گی‌های جریان و یم پیچای وووسکی است.
!مقاومت الکتریکی
اگر ((ختا پانیل)) معینی ا یک با ه دو انهی یم م و ار یگ ب و انهای میله چوی ول کنیم، شدت جریاه ال ر هر ه هم اختل زیادی وهند اشت. خاصیی هادی را ک ختاف را با ی‌و، ((مقامت الکتریکی)) گویند که ن ا R نان مدهند و مدا ن برابر __~~FF00FF:R = V/I~~__ است ک V اخف پانسی ی د ر سیم I جریان الکتریکی است. واح مقمت الکتریکی هم یا ل بر آمپ ماشد.
!وان الکتریکی />یک م کیکی ا ر ن ی‌گیریم که امل ریان I و لتاژ V بوده و یک مقومت Rدر آن قرار دارد. بار لکتریکی dq موع ور مقاومت اندازه Vdq ، از ((انرژی انسیل الکریکی)) ود از دس می‌دهد. بق ((قانون ای ارژی)) ، این انرژی ماومت ور دیگری مثل گرا ظا می‌شد. گر در دت زان dt نرژی du حاص شو در این ورت ریم:


::__~~FF00FF:P=du/dt~~__::
در این رابطه P ، تان الکریکی است ک دارای احد وا باشد. برای یک مقامت ی‌توان ا را به ورت ی:>>
::__~~FF00FF:P = RI2~~__::
نوشت.
!مبا ب نوان />*((اکرون))
*((
اختاف پتانسیل)) />*((ارژی الکیکی))
*((بار الکتریکی))
*((وان اکریکی))
*((چگالی جریان))
*((قانو اهم))
*((قانو بای بار الکتریکی))
*((گاوامت))
*((مدار الکتریکی))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 شنبه 19 فروردین 1385 [07:14 ]   8   مجید آقاپور      جاری 
 سه شنبه 20 اردیبهشت 1384 [15:14 ]   7   حسین خادم      v  c  d  s 
 سه شنبه 20 اردیبهشت 1384 [15:07 ]   6   حسین خادم      v  c  d  s 
 شنبه 24 بهمن 1383 [06:02 ]   5   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 سه شنبه 24 آذر 1383 [20:24 ]   4   حمید حسن نیا      v  c  d  s 
 دوشنبه 02 آذر 1383 [21:50 ]   3   حمید حسن نیا      v  c  d  s 
 دوشنبه 02 آذر 1383 [21:43 ]   2   حمید حسن نیا      v  c  d  s 
 سه شنبه 07 مهر 1383 [15:42 ]   1   حمید حسن نیا      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..