گزارش کار آزمایشگاه مدار الکتریکی

گزارش کار آزمایشگاه مدار الکتریکی به بررسی اجزای غیر فعال مانند مقاومت، خازن، سلف و وسایل آزمایشگاهی از جمله مولتی متر، اسیلوسکوپ و مولد سیگنال می پردازد.

تئوری آزمایش :
در آزمایش های مربوط به مدارهای الکتریکی ١، اجـزای غیر فعال مدار ، شامل مقاومت ، خازن و سلف و اجزای فعال شامل منابع ولتاژ مستقیم و متناوب و نیز وسایل اندازه گیری مثل ولتمتر، آمپـرمتـر و اهـم متر و مالتیمتر و همچنین اسیلوسکوپ ، مولد سیگنال ، واتمتر، کنتور برق ، کرونومتر، برد بورد و وسایل مختلف دیگری استفاده میشود.

با برخی اجزا و وسایل و کاربرد آنها از قبل (از آزمایشگاه فیزیک) آشناییت داریم.
از جمله ضمن آشنایی با اصول کار اسیلوسکــوپ و مولد سیگنال موارد زیر را مورد بررسی قرار می دهیم :
ایجاد و مشاهدۀ امواج سینوسی ، مربعی و مثلثی
اندازه گیری ولتاژ پیک تو پیک ، ماکزیمم و مؤثر

ایجاد موج مربعی توسط دستگاه اسیلوسکوپ
تعین بسامد و زنان تناوب امواج مشاهده شده روی صفحه اسیلوسکوپ
آشنایی با اختلاف فاز
برهم نهی یا ترکیب امواج سینوسی
ایجاد و مشاهدۀ اشکال لیساژو

تعین بسامد مجهول یک موج سینوسی با معلوم بودن بسامد موج سینوسی دیگر و داشتن شکل لیساژو گرفتن امواج با دامنه ها و بسامدهای مختلف از مولد سیگنال و دادن آن به اسیلوسکوپ همچنین با ساختمان و طرز کار گالوانومتـر(میلی آمپرسنج حساس) واساس کار وسایل اندازه گیری جریان و نیز با روش استفاده از مالتیمتر دیجیتالی و آوومتر آشنایی پیدا کردیم.همچنیـن از مولدهای جایان مستقیم و متناوب استفاده شده است.

مقاومت :
عنصری است که انرژی الکتریکی را به صورت حرارت مصرف یا تلف می کند. رابطۀ بین ولتاژ و جــریان یک مقـاومت ایده آل از قانون اهم پیروی می کند.مقاومتها ممکن است ثابت یا متغیر ساخته شوند.مقاومتهای متغیر دارای سه سر هستند.که دو سر ابتدایی و انتهایی آنها ثابت و سر میانی دارای اتصالی لغزنده است ،در این نوع مقاومت ، مقاومتهای مختلف از دو سری که شامل یک سر ثابت و یک سر لغزنده است،حاصل می شود.

رئوستا وپتانسیومتر گونه های از مقاومتهای متغیراند. مقاومتهای ثـــابت دارای دو سر هستـنــد و ممکـــن است دارای مقادیر استاندارد یا غیر استاندارد باشند. مقـــاومت غیر استاندارد می تواند بر حسب نیاز هر مقداری داشته باشد، مثل یک مقاومت فلزی . مقاومتهای استاندارد فقط مقادیر خاصی دارند.مقاومتهای با توان حرارتی کم را اغلب از مواد کــــربنی می سازند که از جملۀ ارزانترین و پر مصرف ترین آنهاست و مقدار مقاومت آنها به وسیله کد رنگی مشخص می شود.

در این روش بر روی مقاومت کـــــربنی چهار حلقه رنگی وجود دارد که حلقه اول رقم اول و حلقه دوم،رقم دوم و حلقه سوم،ضریب و حلقه چهارم که به رنگ طلایی یا نقره ای یا بی رنگ است نشان دهندۀ تلورانس (درصد خطا) مقاومت است .

در صورتی که مقــــاومتی دارای پنج حلقه رنگی باشد .سه حلقه اول معرف رقم اول تا سوم و حلقه چهارم معرف ضریب و حلقه پنجم نشاندهندۀ تلورانس مقاومت خواهد بود.

خازن :
جزء دیگر مدار خازن است،به طوری که شدت جریانی که از آن می گذرد مستقیماً با میزان تغییرات واتاژ دو سر آن نسبت به زمان متناسب اسـت .واحـد انـدازه گیری ظــــرفیت خازن فـــاراد(F) است که چــون واحد بزرگی است از میکرو ، نانو و پیکو استفاده می کنیم .

یک خازن واقعی دارای مقــاومت نشتی است و از این رو مدل یک خازن واقعی را می توان به صورت یک خازن ایده آل که با مقاومت نشتی (Rc) موازی شده باشد ، در نظر گرفت . مقاومت نشتی خـــازنها نــاشی از هدایت کم عایق بین صفحات رسانای خازن است. ساختمان خازنها بسته به مورد استفاده آنها متفاوت است و ممکن است کاغذی ، سرامیکی ، الکترولیتی و … باشد. خـــازنها با ظرفیت کم از pF1 تا pF104 دارای عایقی از جنس میکا یا سرامیک هستند و تلفات حـــــــرارتی کم و مقـاومت نشتی بزرگ دارند .

خازن میکا در مقایسه با خازن سرامیکی تغییرات ظرفیت کمتری نسبت به دما دارند. خازنهای با ظرفیت زیاد ،از یک تا چند میکرو فاراد ،از نوع الکــترولیتی هستند . این خازنـها تـلـفــات حـرارتی بیشتر و نیز تغییرات ظرفیت کمتری نسبت به دما دارند.این خازنها قطبی هستند یعنی یک سر آنها نسبت به سردیگر مثبت است .بنابر این هنگام استفاده از خازنهای الکترولیتی باید قطبیت آنها رعایت شود.

سلف :
جزء دیگری از مدار سلف اســـت که به اسم خـــودالقا ،چـــوک یا کویل نیز شناخته مــی شود.
سلف واقعی همیشه دارای مقداری مقاومت است که از مقاومت سیم آن ناشی می شود، بنابراین مدل یک سلف واقعی به صورت یک سلف ایده آل است که با یک مقاومت (RL) سری شــــده باشد . سلفها از پیچیدن یک رشته سیم حول استوانه ای عایق از جنس پلاستیک ، ســرامیک یا کاغذ ساخته می شوند.