فایل ورد کامل تحقیق مقاومت الکتریکی (Resistor)؛ تحلیل علمی ساختار، عملکرد و کاربرد آن در مدارهای الکترونیکی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل تحقیق مقاومت الکتریکی (Resistor)؛ تحلیل علمی ساختار، عملکرد و کاربرد آن در مدارهای الکترونیکی دارای ۲۶ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل تحقیق مقاومت الکتریکی (Resistor)؛ تحلیل علمی ساختار، عملکرد و کاربرد آن در مدارهای الکترونیکی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل تحقیق مقاومت الکتریکی (Resistor)؛ تحلیل علمی ساختار، عملکرد و کاربرد آن در مدارهای الکترونیکی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل تحقیق مقاومت الکتریکی (Resistor)؛ تحلیل علمی ساختار، عملکرد و کاربرد آن در مدارهای الکترونیکی :

مقاومت
Resistor

مقاومت قطعه ای است که از جنس کربن ساخته می شود و بمنظور کم نمودن ولتاژ و جریان مورد استفاده قرار می گیرد . واحد مقاومت اُهم ( ) است
هر هزار اهم برابر با یک کیلو اُهم و هر میلیون اُهم برابر با یک مگا اُهم است
محاسبه مقدار اُهمی یک مقاومت در مقاومتهای با وات پائین معمولاً مقدار اُهمی مقاومت بصورت کدهای رنگی و بر روی بدنه ان چاپ می شود ولی در مقاومتهای با وات بالا تر مثلاً ۲ وات یا بیشتر ، مقدار اُهمی مقاومت بصورت عدد بر روی آن نوشته می شود .

محاسبه مقدار اُهم مقاومت های رنگی بر اساس جدول رمز مقاومتها و بسیار ساده انجام می شود بر روی بدنه مقاومت معمولاً ۴ رنگ وجود دارد . برای محاسبه از نوار رنگی نزدیک به کناره شروع می کنیم و ابتدا شماره دو رنگ اول را نوشته و سپس به میزان عدد رنگ سوم در مقابل دو عدد قبلی صفر قرار می دهیم . اینک مقدار مقاومت بر حسب اُهم بدست می آید
شماره رنگ اول و دوم را می نویسیم و سپس به تعداد عدد رنگ سوم در مقابل دو رقم قبلی صفر قرار می دهیم .

درصد خطای یک مقاومت
رنگ چهارم درصد خطای مقاومت ( تلرانس ) را نشان می دهد رنگ چهارم طلائی خطای مثبت و منفی ۵ درصد است . یعنی مقدار این مقاومت ۵ درصد بیشتر یا ۵ درصد کمتر است . در زیر میزان خطا برای رنگ های قهوه ای ، قرمز ، طلائی و نقره ای نشان داده شده است
قهوه ای ±۱% قرمز ±۲% طلائی ±۵%

نقره ای ±۱۰%
۲۷۰۰R means 2.7K
۵۶۰R means 560
۲K7 means 2.7 k = 2700
۳۹K means 39 k
۱M0 means 1.0 M = 1000 k
مقاومت های وات بالا

جنس این مقاومت ها معمولاً از کرم نیکل است و معمولاً دارای یک روکش گچی یا آجری می باشند و به همین دلیل به مقاومتهای گچی یا آجری نیز معروف هستند . ظرفیت اُهمی و توان این مقاومتها بصورت عدد بر روی آنها چاپ می شود

مقاومتهای خودکار
تر میسترهادر مدارات برای ممانعت ازآسیب رساندن فشار جریانی که در ابتدای روشن نمودن آنها در مدار جریان پیدا میکند بکار برده میشود. با قرار دادن این قطعه در ابتدای ورودجریان باعث می شود تا جریانی که در ابتدای بکار انداختن مدار با فشار وارد میشود مواجه با تر میستر شده ومتوقف شود.تر میستر در مقابل جریان وارده کم کم گرم شده وجریان را تد ریجا وارد مدار میکند تاآنکه مقاومت خودش براثر گرما کم شده عبور جریان را بحالت عادی در می آورد.

تر میستر در مدارات رادیو وتلویزیون استفاده میشود.البته موارد استفاده فراوانی دارد. که شما میتوانید در مدارات طراحی شده خود تان هم از این قطعه بکار ببرید وبه مدار خود امکان جدیدی را بیافزاید.
البته چگونگی استفاده از این قطعه بستگی به نیاز مدار شما دارد
LDR مقاومت تابع نور

LD R مقاومت تابع نوریا همان دیود تابع نور در تاریکی، مقدار مقاومت الکتریکی این قطعه بسیار زیاد است یعنی اجازه ی عبور جریان الکتریکی را از خود نمی دهد. ولی با تابیدن نور بر سطح آن، مقاومت آن کاهش می یابد و هر چه نور شدیدتر باشد، رسانا تر می شود.
مقاومتهای توان کم دارای ابعاد کوچک هستند، به همین دلیل مقدار مقاومت و تولرانس را بوسیله نوارهای رنگی مشخص می‌کنند که خود این روش به دو شکل صورت می‌گیرد:
روش چهار نواری

۱ روش پنج نواری
روش اول برای مقاومتهای با تولرانس ۲% به بالا استفاده می‌شود و روش دوم برای مقاومتهای دقیق و خیلی دقیق تولرانس کمتر از ۲%) استفاده می‌شود. در اینجا به روش اول که معمولتر است می‌پردازیم. به جدول زیر توجه نمائید. هر کدام از این رنگها معرف یک عدد هستند:

دو رنگ دیگر هم روی مقاومتها به چشم می‌خورد: طلایی و نقره‌ای ، که روی یک مقاومت یا فقط طلایی وجود دارد یا نقره‌ای. اگر یک سر مقاومت به رنگ طلایی یا نقره‌ای بود ، ما از طرف دیگر مقاومت ، شروع به خواندن رنگها می‌کنیم. و عدد متناظر با رنگ اول را یادداشت می‌کنیم. سپس عدد متناظر با رنگ دوم را کنار عدد اول می‌نویسیم. سپس به رنگ سوم دقت می‌کنیم. عدد معادل آنرا یافته و به تعداد آن عدد ، صفر می‌گذاریم جلوی دو عدد قبلی( در واقع رنگ سوم معرف ضریب است. عدد بدست آمده ، مقدار مقاومت برحسب اهم است. که آنرا می‌توان به کیلواهم نیز تبدیل کرد.

ساخت هر مقاومت با خطا همراه است. یعنی ممکن است ۵% یا ۱۰% یا ۲۰%خطا داشته باشیم . اگر یک طرف مقاومت به رنگ طلایی بود ، نشان دهنده مقاومتی با خطا یا تولرانس ۵ % است و اگر نقره‌ای بود نمایانگر مقاومتی با خطای ۱۰% است.اما اگر مقاومتی فاقد نوار چهارم بود، بی رنگ محسوب شده و تولرانس آن را ۲۰ %در نظر می‌گیریم.
به مثال زیر توجه نمایید:

از سمت چپ شروع به خواندن می‌کنیم. رنگ زرد معادل عدد ۴ ، رنگ بنفش معادل عدد ۷ ، رنگ قرمز معادل عدد ۲ ، و رنگ طلایی معادل تولرانس ۵ می‌باشد. پس مقدار مقاومت بدون در نظر گرفتن تولرانس ، مساوی ۴۷۰۰ اهم ، یا ۴۷ کیلو اهم است و برای محاسبه خطا عدد۴۷۰۰ را ضربدر ۵ و تقسیم بر ۱۰۰ می‌کنیم، که بدست می‌آید: ۲۳۵

۴۹۳۵ = ۲۳۵ + ۴۷۰۰
۴۴۶۵ = ۲۳۵ – ۴۷۰۰

مقدار واقعی مقاومت چیزی بین ۴۴۶۵ اهم تا ۴۹۳۵ اهم می‌باشد. _
تعاریف دیگر
مقاومت الکتریکی
عبور جریان الکتریکی از هادی ها از بسیاری جهات شبیه عبور گاز از یک لوله است . اگر این لوله پر از پشم فلزی یا ماده مختلتی باشد ، این شباهت ها بیشتر می شود . اتم های نشکیل دهنده سیم هادی از عبور الکترون ها جلوگیری می کنند ، همانطور که الیاف پشم فلزی مانع عبور مولکولهای گاز می شوند . حال می خواهیم ببینیم که مقاومت هادی ها به غیر از جنس فلز به چه عواملی دیگری بستگی دارد .

تاثیر سطح مقطع بر مقاومت الکتریکی
مقاومت هر جسمی به الکترونهای آزاد آن بستگی دارد . می دانید که واحد شدت الکتریکی آمپر ( A ) است . یک آمپر یعنی این که ۶/۲۸ضرب در ۱۰ به توان ۱۸ الکترون آزاد در هر ثانیه از هر نقطه سیم عبور می کند . پس یک هادی خوب باید به مقدار کافی الکترون آزاد داشته باشد تا جریان الکتریکی با چندین آمپر بتواند از آن عبور کند .
بنا بر این طبق شکل هرگاه پهنای فلز افزایش یابد ، در حقیقت سطح مقطع زیادتر و در نتیجه ، مقاومت کم تر می شود . پس سطح مقطع عکس مقاومت عمل می کند

تاثیر طول هادی بر مقاونت الکتریکی :
شاید تصور کنیئ که با افزایش طول هادی عبور جریان راحت تر می شود ولی چنین نیست . اگر چه در یک قطعه مسیبلند تر تعداد بیشتری الکنرون آزاد وجود دارد ولی الکترونهای آزاد اضافی در طول سیم ، در اندازه گیری جریان الکتریکیداخل نمی شود . در واقع هر طول معین از هادی ، مقدار معینی مقاومت دارد و هر چه سیم طویل تر باشد ، مقاومت بیتر می شود .

تغییرات مقاومت به طول سیم
نکته : تغییر طول و سطح مقطع به میزان دو برابر مقاومت را تغییر نمی دهد .
اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار

مدارهای الکتریکی به دو نوع بسته می شوند : سری یا موازی
اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدارسری :
در مدار سری همانگونه که از نامش پیدا است مقاومت ها به دنبال هم بسته شده اند پس باید تمامی مقدار آنها را با هم جمع کرد

اندازه گیری مقاومت الکتریکی در مدار موازی :
در مدار موازی باید حاصل ضرب تمام مقاومت ها را تقسیم بر مجموع مقاومت ها کرد .
کاربرد مقاومت های الکتریکی
مقاومت های اهمی برای اضافه کردن مقاومت مدارهای الکتریکی به کار می روند . در حقیقت آنها اجسامی هستند که در مقابل عبور جریان مقاومت زیادی از خود نشان می دهند . موادی که غالباٌ در مقاومت ها به کار می روند عبارتند از کربن ،

آلیاژ مخصوص از فلزاتی از قبیل نیکروم کنستانتان و منگانان . مقاومت اهمی را طوری به مدار می بندیم که جریان همان طور که از بار الکتریکی و منبع ولتاژ عبور می کند ، از آن هم بگذرد . در این صورت مقاومت کل مدار مجموع مقاومت های بار الکتریکی ، منبع ولتاژ ، سیم های رابط و مقاومت اهمی است . توجه داشته باشید که فقط با اضافه کردن یک مقاومت اهمی مناسب به مدار می توان مقاومت کل مدار را به اندازه ی دلخواه تغییر داد .

انواع مقامت ها
۱- مقاومت های ترکیبی
۲- مقاومت های سیم پیچی
۳- مقاومت های لایه ای

خازن
خازن چیست و کارکرد آن چگونه است؟
خازن ها انرژی الکتریکی را نگهداری می کنند و به همراه مقاومت ها ، در مدارات تایمینگ استفاده می شوند . همچنین از خازن ها برای صاف کردن سطح تغییرات ولتاژ مستقیم استفاده می شود . از خازن ها در مدارات بعنوان فیلتر هم استفاده می شود . زیرا خازن ها به راحتی سیگنالهای غیر مستقیم AC را عبور می دهند ولی مانع عبور سیگنالهای مستقیم DC می شوند

ظرفیت :
ظرفیت معیاری برای اندازه گیری توانائی نگهداری انرژی الکتریکی است . ظرفیت زیاد بدین معنی است که خازن قادر به نگهداری انرژی الکتریکی بیشتری است . واحد اندازه گیری ظرفیت فاراد است . ۱ فاراد واحد بزرگی است و مشخص کننده ظرفیت بالا می باشد . بنابراین استفاده از واحدهای کوچکتر نیز در خازنها مرسوم است . میکروفاراد µF ، نانوفاراد nF و پیکوفاراد pF واحدهای کوچکتر فاراد هستند .

µ means 10-6 (millionth), so 1000000µF = 1F
n means 10-9 (thousand-millionth), so 1000nF = 1µF
p means 10-12 (million-millionth), so 1000pF = 1nF
انواع مختلفی از خازن ها وجود دارند که میتوان از دو نوع اصلی آنها ، با پلاریته ( قطب دار ) و بدون پلاریته ( بدون قطب ) نام برد .

خازنهای قطب دار :
الف – خازن های الکترولیت
در خازنهای الکترولیت قطب مثبت و منفی بر روی بدنه آنها مشخص شده و بر اساس قطب ها در مدارات مورد استفاده قرار می گیرند . دو نوع طراحی برای شکل این خازن ها وجود دارد . یکی شکل اَکسیل که در این نوع پایه های یکی در طرف راست و دیگری در طرف چپ قرار دارد و دیگری رادیال که در این نوع هر دو پایه خازن در یک طرف آن قرار دارد . در شکل نمونه ای از خازن اکسیل و رادیال نشان داده شده است .

در خازن های الکترولیت ظرفیت آنها بصورت یک عدد بر روی بدنه شان نوشته شده است . همچنین ولتاژ تحمل خازن ها نیز بر روی بدنه آنها نوشته شده و هنگام انتخاب یک خازن باید این ولتاژ مد نظر قرار گیرد . این خازن ها آسیبی نمی بینند مگر اینکه با هویه داغ شوند

.
ب – خازن های تانتالیوم
خازن های تانتالیم هم از نوع قطب دار هستند و مانند خازنهای الکترولیت معمولاً ولتاژ کمی دارند . این خازن ها معمولاً در سایز های کوچک و البته گران تهیه می شوند و بنابراین یک ظرفیت بالا را در سایزی کوچک را ارائه می دهند .

در خازنهای تانتالیوم جدید ، ولتاژ و ظرفیت بر روی بدنه آنها نوشته شده ولی در انواع قدیمی از یک نوار رنگی استفاده می شود که مثلا دو خط دارد ( برای دو رقم ) و یک نقطه رنگی برای تعداد صفرها وجود دارد که ظرفیت بر حست میکروفاراد را مشخص می کنند . برای دو رقم اول کدهای استاندارد رنگی استفاده می شود ولی برای تعداد صفرها و محل رنگی ، رنگ خاکستری به معنی × ۰۰۱ و رنگ سفید به معنی × ۰۱ است . نوار رنگی سوم نزدیک به انتها ، ولتاژ را مشخص می کند بطوری که اگر این خط زرد باشد ۳/۶ ولت ، مشکی ۱۰ و

لت ، سبز ۱۶ ولت ، آبی ۲۰ ولت ، خاکستری ۲۵ ولت و سفید ۳۰ ولت را نشان می دهد .
برای مثال رنگهای آبی – خاکستری و نقطه سیاه به معنی ۶۸ میکروفاراد است .
آبی – خاکستری و نقطه سفید به معنی ۸/۶ میکروفاراد است .
خازنهای بدون قطب :

خازن های بدون قطب معمولا خازنهای با ظرفیت کم هستند و میتوان آنها را از هر طرف در مدارات مورد استفاده قرار داد . این خازنها در برابر گرما تحمل بیشتری دارند و در ولتاژهای بالاتر مثلا ۵۰ ولت ، ۲۵۰ ولت و ; عرضه می شوند .

پیدا کردن ظرفیت این خازنها کمی مشکل است چون انواع زیادی از این نوع خازنها وجود دارد و سیستم های کد گذاری مختلفی برای آنها وجود دارد . در بسیاری از خازن ها با ظرفیت کم ، ظرفیت بر روی خازن نوشته شده ولی هیچ واحد یا مضربی برای آن چاپ نشده و برای دانستن واحد باید به دانش خودتان رجوع کنید .

برای مثال بر ۱/۰ به معنی ۰۱µF یا ۱۰۰ نانوفاراد است . گاهی اوقات بر روی این خازنها چنین نوشته می شود ( ۴n7 ) به معنی ۷/۴ نانوفاراد . در خازن های کوچک چنانچه نوشتن بر روی آنها مشکل باشد از شماره های کد دار بر روی خازن ها استفاده می شود . در این موارد عدد اول و دوم را نوشته و سپس به تعداد عدد سوم در مقابل آن صفر قرار دهید تا ظرفیت بر حسب پیکوفاراد بدست اید . بطور مثال اگر بر روی خازنی عدد ۱۰۲ چاپ شده باشد ، ظرفیت برابر خواهد بود با ۱۰۰۰ پیکوفاراد یا ۱ نانوفاراد .
کد رنگی خازن ها :
در خازن های پلیستر برای سالهای زیادی از کدهای رنگی بر روی بدنه آنها استفاده می شد . در این کد ها سه رنگ اول ظرفیت را نشان می دهند و رنگ چهارم تولرانس ا نشان می دهد .
برای مثال قهوه ای – مشکی – نارنجی به معنی ۱۰۰۰۰ پیکوفاراد یا ۱۰ نانوفاراد است .
خازن های پلیستر امروزه به وفور در مدارات الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرند . این خازنها در برابر حرارت زیاد معیوب می شوند و بنابراین هنگام لحیمکاری باید به این نکته توجه داشت .

تعاریف دیگر
همانطور که میدانید خازن در حالت کلی از دو صفحه یا plate هادی جریان الکتریسیته
تشکیل شده که عایقی تحت عنوان دی الکتریک بین دو صفحه قرار گرفته که میتونه هوا هم باشه.
ظرفیت خازن بستگی داره به مساحت صفحات روبرو هم فاصله ۲ صفحه و جنس دی
الکتریک.

معمولا برای صحبت از ظرفیت خازنها از واحد میکرو فاراد یا -۶^۱۰ فاراد استفاده میشود.
زیرا ۱ فاراد آنقدر ظرفیت بزرگی است که در اکثر مواقع کاربرد ندارد.

اینهم نمای شماتیکی از خازن

این شکل میتونه در فهم بهتر ظرفیت کمک کنه. در این دیاگرام شما ۲ منبع آب (بجای خازن)
مشاهده میکنید که اندازه شان متفاوت است. واضح است که با اینکه ارتفاع آب ورودی
یکسان است(همان ولتاژ) خازن با ظرفیت بالاتر بیشتر آب نگه میدارد. در واقع همینطور است
که خازن با ظرفیت بالاتر میتواند بار بیشتر(الکترون بیشتر) در خودش جا بده.

DC Voltage:
هنگامی که خازن به جریان مستقیم یا DC وصل است‌جریان برقرار می شور و با آهنگ ثابتی خازن پر میشود. هنگامی که جریان ۲ سر خازن با ۲سر ترمینال های باتری یکی شد جریان
قطع میشود. در این هنگام میگوییم خازن شارژ شده است. حتی اگر باتری را از مدار خارج کنیم
خازن شارژ می ماند و اختلاف پتانسیلی بین دو ترمینال آن دیده میشود.
وقتی از خازنهای با ظرفیت بالا استفاده میشود (۲/۱ فاراد به بالا) در اتومبیل هنگامی که ولتاژ باتری یا دینام افت میکند خازن بداخل ورودی آمپلیفایر تخلیه میشود و کمبود ولتاژ را جبران میکند