مجتمع فنی و حرفه ای دانشمند با مجوز رسمی سازمان فنی و حرفه ای کشور، مرکز آموزش علوم کامپیوتر ، رباتیک و الکترونیک برای همه دختران ،پسران ،خردسالان ،کودکان،نوجوانان و بزرگسالان

 آموزش  رباتیک برای دانش آموزان و همه علاقمندان علوم رباتیک و الکترونیک

آموزشگاه رباتیک در تهران     تلفن    :  77422883

درس سوم  آشنایی با مقاومتهای سری و موازی

با سلام خدمت دوستاي عزيز خوب، بدون مقدمه به ادامه ي بحثمون درباره ی مقاومت و بعد از اون ،خازن ها مي پردازيم

مقاومت ها را در مدار بر حسب نوع کاربرد مي توانيم به  دو  صورت  سري و موازي ببنديم:

   اگر چند مقاومت را در مدار به صورت پشت سرهم ببنديم، يعني هر2مقاومت متوالي در يک سر با هم مشترک باشند (به شکل دقت کنيد)، آنگاه  مي گوييم مقاومت ها را با هم سري کرده ايم

دقت کنید که اگر بین دو مقاومتی که با یک دیگر سری شده اند، هر اتصال دیگری به جز دو سر مقاومتها قرار دهید، دیگر دو مقاومت با هم سری نیستند. یعنی به زبان ساده تر بین دو مقاومتی که سری شده اند ، هیچ چیز به جز یک سیم که دو سر مقاومت ها را به وصل کرده است نباید وجود داشته باشد. 

نکته: در مداراتی مشابه مدار بالا که در آن چندین مقاومت به یکدیگر متصل شده اند، می توان به جای استفاده از چندین عدد مقاوت، از 1 مقاومت استفاده کرد که اندازه ی آن معادل مجموع این چند مقاومت باشد. به این مقاومت، "مقاومت معادل"  می گویند. به طور خلاصه  "مقاومت معادل" يعني مقاومت نهايي مجموعه مقاومت ها.

   براي به دست آوردن مقاومت معادل جند مقاومت که به صورت سري بسته شده اند، کافيست اندازه ي هر مقاومت را با بعدي جمع کنيم يعني:                    (Totمخفف کلمه يTotal به معناي کل مي باشد)

مثال: مقاومت معادل مجموعه ي زير بدين صورت است:

     19=12+4+3

پس جمع مقاومت معادل مدار فوق  نوزده  اهم  است

   اگر چند مقاومت را در مدار به شکلي ببنديم که ابتدا و انتهاي همه ي آنها به همديگر متصل باشند(به شکل دقت کنيد)، آنها را با يکديگر موازي کرده ايم.

براي بدست آوردن مقاومت معادل در اين حالت از اين فرمول استفاده مي کنيم:


مثال: مقاومت معادل مجموعه ي زير بدين صورت است:

   پس در  مدار فوق جمع مقاومت معادل مدار برابر  یک و نیم   اهم  است.

مدارهاي الکترونيکي ممکنه ترکيبي از مقاومت هاي سري و موازي باشند، در اين صورت براي به دست آوردن مقاومت معادل بايد سعي کنيم مساله را به قسمت هاي کوچکتر تبديل کنيم و مقاومت هر قسمت را جداگانه محاسبه و با قسمت ديگر جمع کنيم. به مثال دقت کنيد:

پس در مدار بالا مقاومت معادل برابر  شش و نیم     اهم  است .

آشنایی مقدماتی با خازن :

   خازن يک قطعه ي الکتريکي مي باشد که مي تواند مقداري بار الکتريکي در خود ذخيره کند و در هنگام نياز به مدار باز گرداند(ميزان عبور بار الکتريکي در واحد زمان از يک نقطه را همان جريان الکتريکي آن نقطه مي گويند.بار الکتريکي همان الکترون هايي آزادي هستند که وقتي بين 2 قطب حرکت مي کنند موجب به وجود آمدن جريان الکتريکي مي شوند ). خازن ها انواع گونگوني دارند، از جمله خازن هاي عدسي، الکتروليتي، سراميکي و... .

   خازن ها از پرکابردترين قطعات الکتريکي هستند که در مدارهاي مختلف مورد استفاده قرار مي گيرند. اگر مايليد که در باره ي خازن ها اطلاعات جامع تري تري داشته باشيد مي تونيد به کتاب « فيزيک 3 و آزمايشگاه» مراجه کنيد.

   خازن را در طراحي هاي شماتيک به شکل   نمايش مي دهند.

   ميزان باري که در خازن ها ذخيره مي شود به ظرفيت انها بستگي دارد.

    نکته ي مهم اينکه خازن ها بعد از پر شدن(قرار گرفتن بار الکتريکي تا حد ظرفيت در آنها را پر شدن مي گوييم) ديگر هيچ جرياني را از خود عبور نمي دهند. ما از اين خاصيت خازن استفاده هاي فراواني خواهيم کرد.

   در مورد خازن ها مطالب فراووني براي گفتن وجود داره که تا حد نياز در جلسات آينده درباره ي آن خواهيم گفت.

درس چهارم : آشنایی با خازن

ظرفيت خازن و ولتاژ مناسب براي خازن ها را کارخانه هاي سازنده معمولاً روي بدنه ي آنها مي نويسند. معمولاً 3 سيستم کد گذاري براي خازن ها وجود دارد:

1- بر روي خازن هاي بزرگ (معمولاً الكتروليتي) ظرفيت و ولتاژ به صورت مستقيم و واضح نوشته شده، مثلاً خازن زير 10V و1000ميكروفاراد . پس خازن زیر یک خازن الکترولیتی    10  ولت  1000 میکروفاراد  است . این خازنهای دارای پایه یا قطب منفی و مثبت می باشند باید دقت کنید پایه منفی به پایه منفی منبع یا باتری وصل شود و پایه مپبت آن به پایه مثبت منبع وصل گردد. یایه منفی خازن بر روی خازن بصورت یک خط مشکی مشخص شده است.

واحد های ظرفیت خازن : فاراد - میلی فاراد - میکروفاراد - نانو فاراد - پیکو فاراد  است.

1 میلی فاراد ،  برابر با یک هزارم فاراد است . یعنی برابر با یک تقسیم بر 1000  فاراد  است.

       1میکروفاراد ،  برابر با  یک میلیونیم فاراد است. یعنی برابر با یک تقسیم بر 1000000  فاراد است.

1  نانو فاراد ، برابر با یک تقسیم بر 1000000000  فاراد  است.

1 پیکو فاراد ، برابر با یک تقسیم بر 1000000000000  فاراد  است.

2- در خازن هاي کوچک مثل خازن هاي عدسي به خاطر کمبود جا اطلاعات رو به صورت خلاصه تر مي نويسند. مثلاً روي يك خازن عدد 103J را مي بينيد، اين سيستم مشابهت زيادي با سيستم کد گذاري مقاومت ها دارد، يعني 2 رقم اول از سمت چپ ، ارقام اول و دوم ،و رقم سوم نيز يک ضريب طبق جدول زير مي باشد.

 حرف لاتيني که در آخر نوشته مي شود نيز تلورانس يا ضريب خطا مي باشد(در خيلي از خازنها اصلاً نوشته نمي شود). در زير اين اعداد گاهي ممکنه يک ولتاژ مثل 10V نوشته شود که ولتاژِ کاري خازن است.

 
به عنوان مثال خازن زير 100 نانو فاراد   یا  100000   پيکو فاراد مي باشد :

ظرفیت خازن زیر  10  نانو فاراد    یا  10000  پیکو فاراد  است :

 

و 3- اين سيستم کد گذاري خازن ها دقيقاً مشابه همان مقاومت هاست، يعني ظرفيت خازن با حلقه ها رنگي نمايش داده مي شود. اين سيستم بسيار کم کاربرد مي باشد و لذا ما وارد جزئيات بيشتر آن نمي شويم.

  در به هم بستن خازن ها به صورت متوالي يا سري ظرفيت معادل مجموعه از فرمول زير محاسبه مي شود

:به عنوان مثال ظرفيت معادل مجموعه ي روبرو برابر است با
          

در به هم بستن موازي خازن ها، ظرفيت خازن ها به صورت مستقيم با هم جمع مي شوند، يعني:

C=4+3+12=19: براي مثال ظرفيت معادل مجموعه ي زير برابر است با

اگر در يک مدار چندين خازن به صورت سري و موازي قرار گرفته بودند، ابتدا خازن هاي موازي را حذف و آنگاه ظرفيت معادل بقيه ي خازن ها را محاسبه مي کنيم. به مثال دقت کنيد:
 

   يكي ديگر از پر مصرف‌ترين قطعات الكترونيكي در مدارها ديود مي‌باشد. احتمالاً با اين قطعه نيز دوستان يك آشنايي مختصري دارند. در مورد اين قطعه جلسه‌ي آينده توضيح داده خواهد شد.