اندازه گیری مقاومت به روش پل و تستون و پل تار

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 7

اندازه گیری مقاومت به روش پل و تستون و پل تار

منظور آزمایش :

شناسایی پل و تستون و پل تار و اندازه گیری مقاومت به وسیله آنها

وسایل مورد نیاز :

یک منبع تغذیه جریان مستقیم – یک عدد آوومتر – یک جعبه مقاومت یا (مقاومتهای مختلف ) کلید قطع و وصل – مقاومت مجهول – مقاومت معلوم – پل تار – سیمهای رابط

مقدمه :

پل وتستون برای اندازه گیری سریع و دقیق مقاومت مجهول یک جسم و یا یک وسیله الکتریکی متداول است . این مقدار در سال 1843 بوسیله دانشمند انگلیسی (چارلز وتستون) طرح گردید . مقاومتهای R1 و R2 معلوم بوده و مقدار مقاومت R3 را می توان بدلخواه تغییر داد و منظور اندازه گیری مقاومت RX می باشد ( برای انجام آزمایش و بکار بردن پل وتستون باید پس از سوار نمودن مدار آنقدر مقاومت متغیر را تغییر داده تا آمپرمتر A درجه صفر را نشان دهد) در این هنگام پتانسیل نقاط C و D برابر بوده داریم.

( برای به خاطر سپردن این رابطه دقت کنید که حاصلضرب مقاومتهای روبرو مساوی هستند ) بنابراین با داشتن مقادیر مقاومت های R1 و R2 و R3 مقدار مقاومت مجهول RX را می توان معین نمود.

پل تار :

پل وتستون را می توان به صورت ساده تری که پل تار نام دارد سوار نمود . شکل(2) یک پل تار را نشان می دهد که یک رشته سیم یکنواخت است و معمولا یک متر می باشد .

برای اندازه گیری مقاومت مجهول با استفاده از پل تار مداری مطابق شکل (3) می بندیم .

R مقاومت معلوم و RX مقاومت مجهولی است که باید اندازه گیری شود.

برای کار با پل تار لغزنده را که می تواند روی سیم حرکت کند ، بقدری در طول سیم حرکت می دهند تا از آمپرمتر جریانی عبور نکند در این صورت مقاومتهای R و RX و سیم های L1 و L2 مانند چهار شاخه پل و تستون هستند که به حالت تعادل باشند و بنابر رابطه ای که اثبات آن در پل وتستون گذشت.

روش آزمایش :

1- مدار شکل (1) را با قرار دادن دو مقاومت ثابت معلوم بجای R1 و R2 ( مقاومت بزرگتر را R2 فرض کنید ) و نصب جعبه مقاومت و یا مقاومتهای مختلف به جای R3 و مقاومت مجهول بجای R2 سوار نموده و سپس کلید S را بسته و مقاومت متغیر را آنقدر تغییر دهید تا جریانی از آمپرمتر عبور نکند.

2- مقدار مقاومت R3 را خوانده و با قرار دادن در رابطه (7) ، مقاومت مجهول را پیدا کنید .

3- این آزمایش را برای دو مقاومت مجهول دیگر تکرار کرده و نتایج را در جدول شماره (1) درج نمائید .

پل تار :

4- مدار شکل (3) را با قرار دادن مقاومت 10 اهمی بجای R و مقاومت مجهولی بجای RX سوار نموده و سپس آنقدر محل لغزنده را در روی سیم هادی تغییر دهید تا آمپرمتر جریانی را نشان ندهد.

5- دو طول L1 و L2 را در روی خط کش اندازه گرفته و با قرار دادن در رابطه (10) مقدار مقاومت مجهول را پیدا نمائید .

6- این آزمایش را برای همان مقاومتهای مجهول که در آزمایش قبل بکار بردید تکرار کرده و نتایج را در جدول شماره (2) بنویسید .

7- برآورد بیراهی ها

با در نظر گرفتن دقت وسائل سنجنده ای که در این آزمایش به کار رفته است بیراهی نسبی را در اندازه گیری یک مقاومت به روش پل وتستون و یک مقاومت به روش پل تار محاسبه نمائید .

هدف آزمایش :

1) مطالعه قانون اهم در یک مدار ساده الکتریکی

2) بررسی رابطه بین مقاومت و جریان در مدارهایی که شامل تعدادی مقاومت بطور سری و موازی می‌باشد.

تئوری آزمایش ‌: 1) اندازه‌گیری اختلاف پتانسیل و جریان در یک مدار الکتریکی 2) بستن مقاومت‌ها بطور سری و موازی 3) بستن مقاومت‌ها به صورت مختلط 4) تحقیق قانون اهم

وسایل آزمایش : یک منبع تغذیه با ولتاژ متغیر- آوومتر A.V.Oـ 3 مقاومت با مقادیر متفاوت ـ چند رشته سیم رابط.

روش آزمایش : به وسیله دستگاه A.V.O سنجی که در اختیار داریم می‌توان اختلاف پتانسیل الکتریکی بر حسب ولت V و مقدار مقاومت را بر حسب اهم ( ) و بر شدت جریان را برحسب آمپر (A ) نشان می‌دهد.

با عوض کردن سیم‌های وصل شونده به دستگاه می‌توانیم آمپرمتر یا ولتمتر یا اهم متر داشته باشیم که برای اندازه‌گیری اختلاف پتانسیل بین دو نقطه ولتمتر باید به صورت موازی بین 2 نقطه و برای اندازه‌گیری شدت جریان، آمپرمتر باید به صورت سری در مدار قرار گیرد.

بستن مقاومت‌ها به صورت سری و موازی :

اگر دو سر ابتدا و انتهایی 2 مقاومت را به منبع تغذیه وصل کنیم گوییم مقاومت‌ها به صورت موازی بسته شده است که در این حالت اختلاف پتانسیل 2 در تمام مقاومت‌ها با سیم برابر می‌باشد و شدت جریان کل مدار برابر با مجموع شدت جریان 2 در تک‌تک مقاومت‌ها می‌باشد و اگر مقاومت‌ها را پشت سر هم به هم وصل کنیم و بعد سر ابتدا و انتهایی را به منبع تغذیه وصل کنیمم در این حالت گوییم مقاومت‌ها را به صورت سری بسته‌ایم و در این حالت گوییم مقاومت‌ها را به صورت سری بسته‌ایم و در این حالت شدت جریان تک تک مقاومت‌ها با هم برابر و مجموع اختلاف پتانسیل 2 در مقاومت‌های به هم وصل شده برابر اختلاف پتانسیل کل صادر می باشد. بستن مقاومت‌ها به صورت مختلط ( سری و موازی ) برای نمونه 2 مقاومت را به صورت موازی بسته و مقاومت سوم را به صورت سری به مقاومت سوم می‌بندیم، بور به وسیله‌ی آوومتر اختلاف پتانسیل مقاومتهای موازی را اندازه و بعد اختلاف پتانسیل دو سر مقاومت سری را اندازه گرفته و بعد اختلاف پتانسیل کل مدار را اندازه گرفته و می‌‌بینیم که اختلاف پتانسیل مقاومت سری به اضافه مقاومت موازی برابر اختلاف پتانسیل کل مدار می‌شود.

اندازه گیری مقاومت به روش پل و تستون و پل تار

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

اندازه گیری مقاومت به روش پل و تستون و پل تار

منظور آزمایش :

شناسایی پل و تستون و پل تار و اندازه گیری مقاومت به وسیله آنها

وسایل مورد نیاز :

یک منبع تغذیه جریان مستقیم – یک عدد آوومتر – یک جعبه مقاومت یا (مقاومتهای مختلف ) کلید قطع و وصل – مقاومت مجهول – مقاومت معلوم – پل تار – سیمهای رابط

مقدمه :

پل وتستون که برای اندازه گیری سریع و دقیق مقاومت مجهول یک جسم و یا یک وسیله الکتریکی متداول است . این مقدار در سال 1843 بوسیله دانشمند انگلیسی (چارلز وتستون) طرح گردید . مقاومتهای R1 و R2 معلوم بوده و مقدار مقاومت R3 را می توان بدلخواه تغییر داد و منظور اندازه گیری مقاومت RX می باشد ( برای انجام آزمایش و بکار بردن پل وتستون باید پس از سوار نمودن مدار آنقدر مقاومت متغیر را تغییر داده تا آمپرمتر A درجه صفر را نشان دهد)

( برای به خاطر سپردن این رابطه دقت کنید که حاصلضرب مقاومتهای روبرو مساوی هستند ) بنابراین با داشتن مقادیر مقاومت های R1 و R2 و R3 مقدار مقاومت مجهول RX را می توان معین نمود.

پل تار :

پل وتستون را می توان به صورت ساده تری که پل تار نام دارد سوار نمود . شکل(2) یک پل تار را نشان می دهد که یک رشته سیم یکنواخت است و معمولا یک متر می باشد .

برای اندازه گیری مقاومت مجهول با استفاده از پل تار مداری مطابق شکل (3) می بندیم .

R مقاومت معلوم و RX مقاومت مجهولی است که باید اندازه گیری شود.

برای کار با پل تار لغزنده را که می تواند روی سیم حرکت کند ، بقدری در طول سیم حرکت می دهند تا از آمپرمتر جریانی عبور نکند در این صورت مقاومتهای R و RX و سیم های L1 و L2 مانند چهار شاخه پل و تستون هستند که به حالت تعادل باشند و بنابر رابطه ای که اثبات آن در پل وتستون گذشت

روش آزمایش :

1- مدار شکل (1) را با قرار دادن دو مقاومت ثابت معلوم بجای R1 و R2 ( مقاومت بزرگتر را R2 فرض کنید ) و نصب جعبه مقاومت و یا مقاومتهای مختلف به جای R3 و مقاومت مجهول بجای R2 سوار نموده و سپس کلید S را بسته و مقاومت متغیر را آنقدر تغییر دهید تا جریانی از آمپرمتر عبور نکند.

2- مقدار مقاومت R3 را خوانده و با قرار دادن در رابطه (7) ، مقاومت مجهول را پیدا کنید .

3- این آزمایش را برای دو مقاومت مجهول دیگر تکرار کرده و نتایج را در جدول شماره (1) درج نمائید .

پل تار :

4- مدار شکل (3) را با قرار دادن مقاومت 10 اهمی بجای R و مقاومت مجهولی بجای RX سوار نموده و سپس آنقدر محل لغزنده را در روی سیم هادی تغییر دهید تا آمپرمتر جریانی را نشان ندهد.

5- دو طول L1 و L2 را در روی خط کش اندازه گرفته و با قرار دادن در رابطه (10) مقدار مقاومت مجهول را پیدا نمائید .

6- این آزمایش را برای همان مقاومتهای مجهول که در آزمایش قبل بکار بردید تکرار کرده و نتایج را در جدول شماره (2) بنویسید .

7- برآورد بیراهی ها

با در نظر گرفتن دقت وسائل سنجنده ای که در این آزمایش به کار رفته است بیراهی نسبی را در اندازه گیری یک مقاومت به روش پل وتستون و یک مقاومت به روش پل تار محاسبه نمائید .

به پرسشهای زیر پاسخ دهید :

1- نشان دهید هنگامیکه پل وتستون در حال تعادل باشد و جریانی از آمپرمتر عبور ننماید اگر جای آمپرمتر و منبع تغذیه را با هم عوض کنیم در این حالت نیز جریانی از آمپرمتر عبور نخواهد کرد.

2- در صورتیکه رابطه پل وتستون را ثابت شده قبول کنیم چگونه از این رابطه به رابطه پل تار می رسید و با زبان ساده تر ،‌رابطه پل تار را با کمک رابطه پل وتستون بدست آورید.

3- الف : آیا در شکل (4) جریانی از آمپرمتر عبور می کند ، چرا ؟

ب: اگر بخواهیم از آمپرمتر جریانی عبور نکند چه تغییری در این شکل باید بدهیم ؟

هدف آزمایش :

1) مطالعه قانون اهم در یک مدار ساده الکتریکی

2) بررسی رابطه بین مقاومت و جریان در مدارهایی که شامل تعدادی مقاومت بطور سری و موازی می‌باشد.

تئوری آزمایش ‌: 1) اندازه‌گیری اختلاف پتانسیل و جریان در یک مدار الکتریکی 2) بستن مقاومت‌ها بطور سری و موازی 3) بستن مقاومت‌ها به صورت مختلط 4) تحقیق قانون اهم

وسایل آزمایش : یک منبع تغذیه با ولتاژ متغیر- آوومتر A.V.Oـ 3 مقاومت با مقادیر متفاوت ـ چند رشته سیم رابط.

روش آزمایش : به وسیله دستگاه A.V.O سنجی که در اختیار داریم می‌توان اختلاف پتانسیل الکتریکی بر حسب ولت V و مقدار مقاومت را بر حسب اهم ( ) و بر شدت جریان را برحسب آمپر (A ) نشان می‌دهد.

با عوض کردن سیم‌های وصل شونده به دستگاه می‌توانیم آمپرمتر یا ولتمتر یا اهم متر داشته باشیم که برای اندازه‌گیری اختلاف پتانسیل بین دو نقطه ولتمتر باید به صورت موازی بین 2 نقطه و برای اندازه‌گیری شدت جریان، آمپرمتر باید به صورت سری در مدار قرار گیرد.

بستن مقاومت‌ها به صورت سری و موازی :

اگر دو سر ابتدا و انتهایی 2 مقاومت را به منبع تغذیه وصل کنیم گوییم مقاومت‌ها به صورت موازی بسته شده است که در این حالت اختلاف پتانسیل 2 در تمام مقاومت‌ها با سیم برابر می‌باشد و شدت جریان کل مدار برابر با مجموع شدت جریان 2 در تک‌تک مقاومت‌ها می‌باشد و اگر مقاومت‌ها را پشت سر هم به هم وصل کنیم و بعد سر ابتدا و انتهایی را به منبع تغذیه وصل کنیمم در این حالت گوییم مقاومت‌ها را به صورت سری بسته‌ایم و در این

مقاومت الکتریک1

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

مقاومت الکتریکی

یک مقاومت ایده‌ال عنصری است با یک مقاومت الکتریکی که صرفنظر از ولتاژ اعمالی به دو سرش یا جریان الکتریکی عبوری از آن ، ثابت می‌ماند. اما بدلیل اینکه مقاومتهای جهان واقعی نمی‌توانند این شرایط ایده‌ال را برآورده سازند، آنها را بگونه‌ای طراحی می‌کنند که در برابر تغییرات دما و دیگر عوامل محیطی ، نوسانات کمی در مقاومت الکتریکی شان ایجاد شود. مقاومتها ممکن است که ثابت یا متغییر باشند. مقاومتهای متغیر پتانسیومتر یا رئوستا نیز خوانده می‌شوند و این اجازه را می‌دهند که مقاومت وسیله توسط تنظیم یک میله یا لغزش یک ابزار کنترلی ، تغییر کند.

برخی از مقاومتها بلند و نازک هستند و ماده مقاوم حقیقی در وسط آنها قرار دارد و یک پایه هادی در هر انتهای آن نصب شده است. به این مقاومت بسته محوری گفته می‌شود. تصویر سمت راست یک ردیف از مقاومتهایی را نشان می‌دهد که عموما در یک بسته بندی قرار داده می‌شوند. مقاومتهای استفاده شده در کامپیوترها و دیگر وسایل ، نوعا خیلی کوچکتراند و اغلب در بسته‌های با پایه سطحی (فن آوری پایه سطحی) بدون سیمهای رابط بکار می‌روند. مقاومتهای با توان بالاتر را در بسته‌های محکمتری قرار می‌دهند و بگونه‌ای طراحی شده‌اند که گرما را بطور موثری از بین ببرند، اما تمامی آنها دارای همان ساختار قبلی مقاومتها هستند.

مقاومتها به عنوان بخشی از شبکه‌های الکتریکی بکار می‌روند و در علم میکرو الکترونیک و ابزارهای نیمه هادی شرکت دارند. اندازه گیری دقیق یک مقاومت بصورت نسبت ولتاژ به جریان است و واحد آن در دستگاه SI، اهم است. یک عنصر دارای مقاومت 1 اهم است اگر یک ولتاژ 1 ولتی دو سر عنصر منجر به یک جریان 1 آمپر شود که معادل جریان یک کولمب بار الکتریکی (تقریبا 6.242506 X 10 18 الکترون) در ثانیه در جهت مخالف است.

یک جسم فیزیکی نوعی مقاومت است. اکثر فلزات، مواد هادی هستند و در برابر جریان الکتریسته مقاومت کمی دارند. بدن انسان ، یک تکه پلاستیک ، یا حتی یک خلا دارای مقاومتهایی هستند که قابل اندازه گیری است. موادی که دارای مقاومتهای بسیار بالایی هستند عایق نامیده می‌شوند.

رابطه بین ولتاژ ، جریان و مقاومت در یک جسم توسط یک معادله ساده که از قانون اهم گرفته شده و اغلب با آن اشتباه می‌شود، بیان می‌شود:

V = IR

که در آن V ولتاژ دو سر مقاومت بر حسب ولت ، I جریان عبور کننده از مقاومت بر حسب آمپر و R مقدار مقاومت بر حسب اهم است. اگر V و I دارای یک رابطه خطی باشند که به مفهوم ثابت بودن R در یک محدوده است، آنگاه این ماده در آن محدوده اهمی خوانده می‌شود. یک مقاومت ایده آل دارای مقاومت ثابت در تمامی فرکانسها و مقادیر ولتاژ و جریان است. مواد ابر رسانا در دماهای بسیار پایین دارای مقاومت صفر هستند. عایقها ( نظیر آزمایشهای مربوط به هوا ، الماس ، یا مواد غیر هادی) ممکن است دارای مقاومتهایی بسیار بالا (اما نه بینهایت) باشند. لکن تحت ولتاژهای به میزان کافی زیاد، دچار شکست می شوند و جریان بزرگی را از خود عبور می‌دهند.

مقاومت یک عنصر را می‌توان از مشخصه‌های فیزیکی آن محاسبه کرد. مقاومت با طول عنصر و مقاومت ویژه (یک خاصیت فیزیکی ماده) آن بطور مستقیم متناسب است و با سطح مقطع آن رابطه عکس دارد. معادله محاسبه مقاومت یک بخش ماده مانند زیر است:

R = rL/A

که در آن r مقاومت ویژه ماده ، L طول و A مساحت سطح مقطع است. این معادله را می‌توان برای موادی که از نظر شکل پیچیده‌ترند، بصورت انتگرالی نیز نوشت. اما این فرمول ساده برای سیمهای استوانه‌ای و اغلب هادیهای عمومی قابل استفاده است. این مقدار می‌تواند در فرکانسهای بالا به علت اثر پوستی ، که سطح مقطع در دسترس را کاهش می‌دهد، تغییر کند. مقاومتهای استاندارد را در مقادیری از چند میلی اهم تا حدود یک گیگا اهم به فروش می‌رسانند. تنها محدوده مشخصی از مقادیر که مقادیر ترجیح داده شده نام دارند در دسترس هستند.

در عمل ، اجزای گسسته فروخته شده به عنوان مقاومت ، یک مقاومت کامل آنگونه که در بالا تعریف شد، نیستند. مقاومتها معمولا توسط خطایشان (حداکثر تغییرات مورد انتظار نسبت به مقاومت مشخص شده) بیان می‌شوند.

در یک مقاومت با رنگ کد گذاری شده باند منتهی الیه سمت راست. اگر به رنگ نقره‌ای باشد خطای 10 درصد ، اگر به رنگ طلایی باشد خطای 5 درصد ، اگر به رنگ قرمز باشد خطای 2 درصد و اگر به رنگ قهوه‌ای باشد خطای 1 درصد را نشان می‌دهد. مقاومتهای با خطای کمتر هم وجود دارند که مقاومتهای دقیق خوانده می‌شوند.

یک مقاومت دارای حداکثر ولتاژ و جریانی است که فراتر از آنها ، مقاومت ممکن است تغییر کند (در بعضی موارد به شدت) یا از نظر فیزیکی از بین برود (برای مثال بسوزد). اگر چه که برخی از مقاومتها دارای ولتاژ و جریان نامی‌اند، اغلب آنها توسط یک توان فیزیکی حداکثر که توسط اندازه فیزیکی تعیین می‌شود، ارزیابی می‌شوند. عموما توان نامی برای مقاومتهای کامپوزیت کربن و مقاومتهای ورقه فلزی 1.8 وات ، 1.4 وات و 1.2 وات است. مقاومتهای ورق فلزی نسبت به مقاومتهای کربنی در برابر تغییرات دما و گذر زمان پایدارترند.

مقاومتهای بزرگتر قادرند که گرمای بیشتری را بدلیل سطح وسیعترشان از بین ببرند. مقاومتهای سیم پیچی شده و پر شده با شن هنگامی بکار می‌روند که توان نامی بالاتری مانند 20 وات مورد نیاز باشد. بعلاوه تمامی مقاومتهای حقیقی کمی خواص سلفی و خازنی از خود نشان می‌دهند که رفتار دینامیکی مقاومت ، ناشی از معادله ایده آل آن را تغییر می‌دهد.

هر کدام از مقاومتهای یک ساختار مداری سری و موازی دارای اختلاف پتانسیل (ولتاژ) یکسان هستند. برای محاسبه مقاومت معادل کل آنها:

Req-1 = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

خاصیت موازی بودن را می‌توان برای ساده سازی معادله ، با دو خط موازی (مانند هندسه) در معادلات نمایش داد. برای دو مقاومت موازی داریم:

(Req = R1R2/(R1 + R2

جریان هر مقاومت در مدارهای سری و موازی ثابت است، اما ولتاژ در طول هر مقاومت ممکن است متفاوت باشد. مجموع اختلاف پتانسیلها (ولتاژ) برابر ولتاژ کلی است. برای محاسبه مقاومت کلی آنها:

R = R1 + R2 + … + Rn

یک شبکه مقاومتی که ترکیبی از مدارهای سری و موازی است را می‌توان به اجزا کوچکتری تجزیه کرد که یکسان یا غیر یکسانند. برای مثال:

مقاومت الکتریک1

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 12

مقاومت الکتریکی

یک مقاومت ایده‌ال عنصری است با یک مقاومت الکتریکی که صرفنظر از ولتاژ اعمالی به دو سرش یا جریان الکتریکی عبوری از آن ، ثابت می‌ماند. اما بدلیل اینکه مقاومتهای جهان واقعی نمی‌توانند این شرایط ایده‌ال را برآورده سازند، آنها را بگونه‌ای طراحی می‌کنند که در برابر تغییرات دما و دیگر عوامل محیطی ، نوسانات کمی در مقاومت الکتریکی شان ایجاد شود. مقاومتها ممکن است که ثابت یا متغییر باشند. مقاومتهای متغیر پتانسیومتر یا رئوستا نیز خوانده می‌شوند و این اجازه را می‌دهند که مقاومت وسیله توسط تنظیم یک میله یا لغزش یک ابزار کنترلی ، تغییر کند.

برخی از مقاومتها بلند و نازک هستند و ماده مقاوم حقیقی در وسط آنها قرار دارد و یک پایه هادی در هر انتهای آن نصب شده است. به این مقاومت بسته محوری گفته می‌شود. تصویر سمت راست یک ردیف از مقاومتهایی را نشان می‌دهد که عموما در یک بسته بندی قرار داده می‌شوند. مقاومتهای استفاده شده در کامپیوترها و دیگر وسایل ، نوعا خیلی کوچکتراند و اغلب در بسته‌های با پایه سطحی (فن آوری پایه سطحی) بدون سیمهای رابط بکار می‌روند. مقاومتهای با توان بالاتر را در بسته‌های محکمتری قرار می‌دهند و بگونه‌ای طراحی شده‌اند که گرما را بطور موثری از بین ببرند، اما تمامی آنها دارای همان ساختار قبلی مقاومتها هستند.

مقاومتها به عنوان بخشی از شبکه‌های الکتریکی بکار می‌روند و در علم میکرو الکترونیک و ابزارهای نیمه هادی شرکت دارند. اندازه گیری دقیق یک مقاومت بصورت نسبت ولتاژ به جریان است و واحد آن در دستگاه SI، اهم است. یک عنصر دارای مقاومت 1 اهم است اگر یک ولتاژ 1 ولتی دو سر عنصر منجر به یک جریان 1 آمپر شود که معادل جریان یک کولمب بار الکتریکی (تقریبا 6.242506 X 10 18 الکترون) در ثانیه در جهت مخالف است.

یک جسم فیزیکی نوعی مقاومت است. اکثر فلزات، مواد هادی هستند و در برابر جریان الکتریسته مقاومت کمی دارند. بدن انسان ، یک تکه پلاستیک ، یا حتی یک خلا دارای مقاومتهایی هستند که قابل اندازه گیری است. موادی که دارای مقاومتهای بسیار بالایی هستند عایق نامیده می‌شوند.

رابطه بین ولتاژ ، جریان و مقاومت در یک جسم توسط یک معادله ساده که از قانون اهم گرفته شده و اغلب با آن اشتباه می‌شود، بیان می‌شود:

V = IR

که در آن V ولتاژ دو سر مقاومت بر حسب ولت ، I جریان عبور کننده از مقاومت بر حسب آمپر و R مقدار مقاومت بر حسب اهم است. اگر V و I دارای یک رابطه خطی باشند که به مفهوم ثابت بودن R در یک محدوده است، آنگاه این ماده در آن محدوده اهمی خوانده می‌شود. یک مقاومت ایده آل دارای مقاومت ثابت در تمامی فرکانسها و مقادیر ولتاژ و جریان است. مواد ابر رسانا در دماهای بسیار پایین دارای مقاومت صفر هستند. عایقها ( نظیر آزمایشهای مربوط به هوا ، الماس ، یا مواد غیر هادی) ممکن است دارای مقاومتهایی بسیار بالا (اما نه بینهایت) باشند. لکن تحت ولتاژهای به میزان کافی زیاد، دچار شکست می شوند و جریان بزرگی را از خود عبور می‌دهند.

مقاومت یک عنصر را می‌توان از مشخصه‌های فیزیکی آن محاسبه کرد. مقاومت با طول عنصر و مقاومت ویژه (یک خاصیت فیزیکی ماده) آن بطور مستقیم متناسب است و با سطح مقطع آن رابطه عکس دارد. معادله محاسبه مقاومت یک بخش ماده مانند زیر است:

R = rL/A

که در آن r مقاومت ویژه ماده ، L طول و A مساحت سطح مقطع است. این معادله را می‌توان برای موادی که از نظر شکل پیچیده‌ترند، بصورت انتگرالی نیز نوشت. اما این فرمول ساده برای سیمهای استوانه‌ای و اغلب هادیهای عمومی قابل استفاده است. این مقدار می‌تواند در فرکانسهای بالا به علت اثر پوستی ، که سطح مقطع در دسترس را کاهش می‌دهد، تغییر کند. مقاومتهای استاندارد را در مقادیری از چند میلی اهم تا حدود یک گیگا اهم به فروش می‌رسانند. تنها محدوده مشخصی از مقادیر که مقادیر ترجیح داده شده نام دارند در دسترس هستند.

در عمل ، اجزای گسسته فروخته شده به عنوان مقاومت ، یک مقاومت کامل آنگونه که در بالا تعریف شد، نیستند. مقاومتها معمولا توسط خطایشان (حداکثر تغییرات مورد انتظار نسبت به مقاومت مشخص شده) بیان می‌شوند.

در یک مقاومت با رنگ کد گذاری شده باند منتهی الیه سمت راست. اگر به رنگ نقره‌ای باشد خطای 10 درصد ، اگر به رنگ طلایی باشد خطای 5 درصد ، اگر به رنگ قرمز باشد خطای 2 درصد و اگر به رنگ قهوه‌ای باشد خطای 1 درصد را نشان می‌دهد. مقاومتهای با خطای کمتر هم وجود دارند که مقاومتهای دقیق خوانده می‌شوند.

یک مقاومت دارای حداکثر ولتاژ و جریانی است که فراتر از آنها ، مقاومت ممکن است تغییر کند (در بعضی موارد به شدت) یا از نظر فیزیکی از بین برود (برای مثال بسوزد). اگر چه که برخی از مقاومتها دارای ولتاژ و جریان نامی‌اند، اغلب آنها توسط یک توان فیزیکی حداکثر که توسط اندازه فیزیکی تعیین می‌شود، ارزیابی می‌شوند. عموما توان نامی برای مقاومتهای کامپوزیت کربن و مقاومتهای ورقه فلزی 1.8 وات ، 1.4 وات و 1.2 وات است. مقاومتهای ورق فلزی نسبت به مقاومتهای کربنی در برابر تغییرات دما و گذر زمان پایدارترند.

مقاومتهای بزرگتر قادرند که گرمای بیشتری را بدلیل سطح وسیعترشان از بین ببرند. مقاومتهای سیم پیچی شده و پر شده با شن هنگامی بکار می‌روند که توان نامی بالاتری مانند 20 وات مورد نیاز باشد. بعلاوه تمامی مقاومتهای حقیقی کمی خواص سلفی و خازنی از خود نشان می‌دهند که رفتار دینامیکی مقاومت ، ناشی از معادله ایده آل آن را تغییر می‌دهد.

هر کدام از مقاومتهای یک ساختار مداری سری و موازی دارای اختلاف پتانسیل (ولتاژ) یکسان هستند. برای محاسبه مقاومت معادل کل آنها:

Req-1 = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn

خاصیت موازی بودن را می‌توان برای ساده سازی معادله ، با دو خط موازی (مانند هندسه) در معادلات نمایش داد. برای دو مقاومت موازی داریم:

(Req = R1R2/(R1 + R2

جریان هر مقاومت در مدارهای سری و موازی ثابت است، اما ولتاژ در طول هر مقاومت ممکن است متفاوت باشد. مجموع اختلاف پتانسیلها (ولتاژ) برابر ولتاژ کلی است. برای محاسبه مقاومت کلی آنها:

R = R1 + R2 + … + Rn

یک شبکه مقاومتی که ترکیبی از مدارهای سری و موازی است را می‌توان به اجزا کوچکتری تجزیه کرد که یکسان یا غیر یکسانند. برای مثال:

گزارش کار آزمایشگاه مقاومت مصالح 28 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 28

به نام خدا

گزارش کار آزمایشگاه مقاومت مصالح

استاد راهنما:

مهندس محمود سپهری نودیجه

آزمایش شماره 1:

پیچش الاستیک

تاریخ انجام آزمایش: 1387.02.21

وسایل مورد نیاز آزمایش :

1* میله برنجی ، فولادی ، آلومنیمی

2* دستگاه مورد نیاز آزمایش

3* آچار فرانسه برای سفت و شل کردن پیچ ها

4* وزنه های 100 و 200 گرمی به تعداد لازم

5* متر

تصویر شماتیک از وسایل آزمایش :

تصویر دستگاه آزمایش

هدف آزمایش :

پیچش یک محور دایره ای و محاسبه ضریب ارتجاعی برشی فولاد ، برنج ، آلومنیوم

تعریف چند اصطلاح :

پیچش :

میله یا عضوی که تحت اثر لنگر در راستای محور طولیش قرار دارد تحت پیچش است هر عضو با مقطع دایره که تحت پیچش باشد shaft می گویند . اگر لنگر عمود بر مقطع باشد

باعث پیچش می شود و و باعث خمش می شود .

ترک ((Torque:

به لنگر پیچشی ترک گویند .

تئوری آزمایش :

اگر محوری تحت پیچش قرار گیرد تنش ایجاد شده در اثر این پیچش به وسیله روابط زیر بدست می آید.

= زاویه پیچش ( بر حسب رادیان) J = ممان اینرسی قطبی

= گشتاور = تنش برشی ناشی از پیچش

انجام آزمایش و محاسبات :