تحقیق الکتریسنه و مغناطیس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 22 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

2
‏بنام خدا
‏م‏وضوع تحقيق: الكتريسيته و مغناطيس
‏و انرژی خورشیدی
‏م‏دار جاري و لامپ روشن ميشود. لازم نيست كه چند دقيقه، يا حتي چند ثانيه صبر كنيم ‏ت‏ا آثار جريان را در مدار مشاهده كنيم. ضمناُ به نظر ميرسد كه فاصلة بين كليد و لامپ، كه معمولاً خيلي بيشتر از cm‏10 ا‏ست، بر زمان بروز آثار الكتريكي تأثير محسوسي ندارد.
‏ن‏كته آن است كه براي اينكه فيلامان به جريان پاسخ دهد، لازم نيست صبر كنيد تا يك الكترون معين ‏ا‏ز سر باتري به لامپ برسد. وقتي كه كليد را ميبنديم، همة توزيع بار درون رسانات، تقريباً بلافاصله، به حركت درميآيد؛ اين موضوع شبيه ان است كه آب درون يك لولة دراز بلافاصله پس از بازكردن شير جاري ميشود.
‏20-3 ‏مقاومت و مقاومت ويژه
‏ا‏گر سيمي بين دو قطب باتري ببنديم‏،‏ بارهاي مثبت از داخل اين مدار خارجي جاري ميشوند و از قطب مثبت به قطب منفي، يعني، مطابق شكل20-7، از نقطة با پتانسيل بيشتر به نقطة با پتانسيل كمتر ميروند. در داخل باتري جريانبارهاي مثبت از قطب منفي به قطب مثبت، يعني در خلاف جهت ميدان الكتريكي، است؛ در داخل باتري، عامل حركت بارها ميدان الكترواستاتيكي نيست بلكه واكنش شيميايي باتري است. در مدار خارجي، عامل حركت بارها مبدان E‏ ا‏ست. به عنوان نمونهاي مشابه با جريان بار در مدارهاي الكتريكي ميتوان از جريان آب در سيستمهاي هيدروليكي نام برد. آب در ميدان گرانشي هميشه به‏ ‏پايين جاري ميشود؛ اما ابزارهايي
2
‏بنام خدا
‏م‏وضوع تحقيق: الكتريسيته و مغناطيس
‏و انرژی خورشیدی
‏م‏دار جاري و لامپ روشن ميشود. لازم نيست كه چند دقيقه، يا حتي چند ثانيه صبر كنيم ‏ت‏ا آثار جريان را در مدار مشاهده كنيم. ضمناُ به نظر ميرسد كه فاصلة بين كليد و لامپ، كه معمولاً خيلي بيشتر از cm‏10 ا‏ست، بر زمان بروز آثار الكتريكي تأثير محسوسي ندارد.
‏ن‏كته آن است كه براي اينكه فيلامان به جريان پاسخ دهد، لازم نيست صبر كنيد تا يك الكترون معين ‏ا‏ز سر باتري به لامپ برسد. وقتي كه كليد را ميبنديم، همة توزيع بار درون رسانات، تقريباً بلافاصله، به حركت درميآيد؛ اين موضوع شبيه ان است كه آب درون يك لولة دراز بلافاصله پس از بازكردن شير جاري ميشود.
‏20-3 ‏مقاومت و مقاومت ويژه
‏ا‏گر سيمي بين دو قطب باتري ببنديم‏،‏ بارهاي مثبت از داخل اين مدار خارجي جاري ميشوند و از قطب مثبت به قطب منفي، يعني، مطابق شكل20-7، از نقطة با پتانسيل بيشتر به نقطة با پتانسيل كمتر ميروند. در داخل باتري جريانبارهاي مثبت از قطب منفي به قطب مثبت، يعني در خلاف جهت ميدان الكتريكي، است؛ در داخل باتري، عامل حركت بارها ميدان الكترواستاتيكي نيست بلكه واكنش شيميايي باتري است. در مدار خارجي، عامل حركت بارها مبدان E‏ ا‏ست. به عنوان نمونهاي مشابه با جريان بار در مدارهاي الكتريكي ميتوان از جريان آب در سيستمهاي هيدروليكي نام برد. آب در ميدان گرانشي هميشه به‏ ‏پايين جاري ميشود؛ اما ابزارهايي
2
‏– ‏مثل تلمبه ‏– ‏وجود دارد كه با گرفتن انرژي از ساير منبعها، آب را به بالا ميرانند.
‏ا‏گر سيم بين قطبهاي باتري، يك رساناي كامل و ايدهآل باشد كه بر بارهاي متحرك آن هيچ نيرويي جز نيروي الكتروستاتيكي خارج وارد نميآيد، اين بارها بر ‏ا‏ثر ميدان E‏ ب‏ه طور يكنواخت شتاب ميگيرند. درنتيجه، سرعت متوسط حاملهاي بار در طول زمان به طور پيوسته زياد ميشود، و به همين ترتيب، جريان نيز افزايش مييابد. اما عملاً چنين نيست. جريان به سرعت به مقداري ثابت ميرسد كه متناسب با اختلاف پتانسيل دو سر سيم است. علت ‏ا‏ين امر آن است كه سيم در برابر حركت حاملهاي بار مقاومت ميكند و درنتيجه حالت پايا دست ميدهد.
‏ب‏نابر تعريف، مقاومت سيم عبارت است از نسبت ولتاژ به جريان؛ يعني:
‏(20-5)
‏ك‏ه R‏ م‏قاومت، I‏ ج‏رياني كه از اين مقاومت ميگذرد، و V‏ ا‏فت پتانسيل در طول اين مقاومت است؛ يعني V‏ ا‏ختلاف پتانسيل دو سر عنصر مقاومتي در شرايطي است كه جريان I‏ ا‏ز آن ميگذرد. واحد مقاومت اهم ‏، ‏به نام گئورك سيمون اهم (1787-1854) ا‏س‏ت. هر اهم برابر است با يك ولت بر آمپر. هر عنصر مداري را كه فقط مقاومت وارد مدار كند، مقاومت (خالص) مينامند.
‏د‏ر اكثر موارد، مقاومت عناصر مداري، دست كم در گسترهاي وسيع از جريان، از جريان داخل آن مستقل است. معادلة (20-5) يا رابطة معادل آن.
‏(20-6)
‏ر‏ا كه R‏ ث‏ابت فرض ميشود، قانون اهم مينامند.
3
‏م‏ثال 20-2 يك مقاومت ‏ ر‏ا به قطبهاي يك باتري V‏10 ب‏ستهاند. جريان در اين مقاومت چه قدر است؟
‏ح‏ل: از م‏ع‏ادلة تعريف كنندة R‏، ‏يعني معادلة (20-5)، داريم
‏بد‏ينسان:
‏قا‏نوه اهم، برخلاف قوانين حركت نيوتون، قانون دوم ترموديناميك، يا قوانين پايستگي انرژي و اندازة حركت، از جملة قوانين بنيادي طبعت محسوب نميشود. بسياري از سيستمهاي مقاومتي از قانون اهم پيروي نميكنند. اين سيستمها در الكترونيك حالت جامد نقشي كليدي بازي ميكنند. اما قانون اهم براي اكثر عناصر سادة مداري، مانند سيم، گرمكن برقي و مانند آن،‏ ‏يا صادق است، يا دست كم تقريبي خوب به شمار ميايد.
‏م‏قاومت رساناها به طول، l‏ ‏، ‏مساحت سطح مقطع، A‏، ‏و يك خاصيت ذاتي مادة رسانا، يعني مقاومت ويژه، بستگي دارد. رابطة بين مقاومت، R‏، ‏و مقاومت ويژه، l‏، ‏به اين قرار است
‏(20-7)
‏و‏احد مقاومت ويژه اهم متر است.
‏گ‏سترة مقدار مقاومت ويژة مواد در دماي اتاق وسيع است؛ از مقادير كم براي فلزات بسيار خالص، مثل مس و نقره، گرفته تا مقادير بسيار بزرگ براي نارساناهاي خوب، مانند شيشه، تفلون، و ميلار. مقاومت ويژة چند ‏ف‏لز خالص، آلياژ، نيمرسانا و نارسانا در دماي ‏،