X
تبلیغات
فیزیک - الکتریسیته

الکتریسیته

 

 

امروزه در اطراف ما، در منزل، محيط كار، خيابان هاي داخل شهر و . . . هميشه با وسيله هايي روبرو مي شويم كه از انرژي الكتريكي استفاده مي كنند. الكتريسيته در زندگي ما نقش بسيار مهمي را ايفا مي كند. در اين فصل الكتريسيته و كاربردهاي آن را مورد بحث قرار مي دهيم

 

 

بار الكتريكي

 

هر اتم از دو قسمت، شامل هسته و الكترون ها تشكيل مي شود. الكترون ها حول هسته مي چرخند و هسته كه فضاي بسيار كوچكي از اتم را اشغال مي كند، خود از ذره هاي ريزي به نام پروتون و نوترون تشكيل مي شود. بار الكتريكي الكترون، منفي و بار الكتريكي پروتون، مثبت است. اندازه ي بار الكترون و پروتون مساوي است و فقط علامت آن ها متفاوت است
نوترون بار الكتريكي ندارد. هرگاه اتم در حالت عادي باشد، تعداد الكترون ها و پروتون هاي آن با هم مساوي است

 

 

 
 
 
 
هنگامي كه يك تيغه ي شيشه اي را با پارچه ي ابريشمي يا يك تيغه ي پلاستيكي را با پارچه ي پشمي مالش دهيم و به خرده هاي كاغذ نزديك كنيم، مشاهده مي كنيم كه خرده هاي كاغذ جذب اين ميله ها مي شوند
 
 

 

 

 

 

 

 

يك تيغه ي شيشه اي را با پارچه ي ابريشمي مالش مي دهيم و به وسيله ي نخ خشك آن را از گرانيگاه آويزان مي كنيم. تيغه ي شيشه اي ديگري را با
پارچه ي ابريشمي مالش داده و به تيغه ي آويخته نزديك مي كنيم. مشاهده مي كنيم، تيغه ي آويخته دور مي شود
 
 
 
 
 
 
 
 
اگر همين اعمال را با دو تيغه ي پلاستيكي كه با پارچه ي پشمي مالش داده شده اند، انجام دهيم، نتيجه ي يكساني حاصل مي شود
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
اما اگر آزمايش را با يك تيغه ي شيشه اي كه با پارچه ي ابريشمي باردار شده است و يك تيغه ي پلاستيكي كه با پارچه پشمي مالش داده شده است، انجام دهيم. تيغه ي آويخته به تيغه اي كه در دست ما است نزديك مي شود
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
اين آزمايشها نشان مي دهند، دو تيغه ي باردار با بارهاي هم نوع يك ديگر را مي ربايند و دو تيغه ي باردار با بارهاي غيرهم نوع يك ديگر را مي رانند
وقتي يك بادكنك را با پارچه ي پشمي مالش مي دهيم و آن را به ديوار نزديك مي كنيم، باد كنك به ديوار مي چسبد
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
هرگاه يك شانه ي پلاستيكي را با پارچه ي پشمي مالش دهيم و آن را به آبي كه از يك شير آب جريان دارد، نزديك كنيم، مشاهده مي شود كه آب به طرف شانه كشيده مي شود
 
 
 
 
 
 
 

 

مدار الكتريكي

 

يك مدار الكتريكي ساده از مولد، كليد، مصرف كننده (لامپ) و سيم هاي رابط تشكيل مي شود. وقتي كليد را
مي بنديم، در مدار جريان الكتريكي برقرار مي شود و لامپ روشن مي شود. جهت واقعي جريان الكتريكي در مدار از پايانه ي منفي به پايانه ي مثبت است. ولي طبق قرار دارد، جهت جريان الكتريكي در مدار از پايانه ي مثبت به پايانه ي منفي است

 

اگر به دو سر يك رسانا، اختلاف پتانسيلي اعمال كنيم، در آن رسانا جريان الكتريكي برقرار مي شود و رسانا در مقابل اين جريان الكتريكي، از خود مقاومت نشان مي دهد. مداري مطابق شكل مي بنديم. با بستن كليد، جريان الكتريكي در مدار برقرار مي شود. جريان الكتريكي مدار و ولتاژ دو سر مقاومت را در جدولي يادداشت مي كنيم
اختلاف پتانسيل دو سر مدار را به كمك منبع تغذيه تغيير مي دهيم و در هر نوبت جريان الكتريكي و ولتاژ را از آمپرسنج و ولت سنج يادداشت مي كنيم. اگر نسبت ولتاژ دوسر مقاومت به جريان الكتريكي مدار را در هر نوبت حساب كنيم، به طور تقريبي عدد ثابتي به دست مي آيد
اين نسبت را مقاومت الكتريكي   مي نامند

 

قانون اهم

نسبت اختلاف پتانسيل دوسر هر رسانا به جرياني كه از آن مي گذرد، مقدار ثابتي است. اين مقدار ثابت همان مقاومت الكتريكي رسانا است


 

 

در اين رابطه، اختلاف پتانسيل يا ولتاژ  بر حسب ولت ، جريان الكتريكي برحسب آمپر و مقاومت الكتريكي  برحسب اهم   است

  

 
 

توان الكتريكي مصرفي در رسانا

 

 

 

آهنگ مصرف انرژي در هر دستگاه الكتريكي را توان مصرفي آن دستگاه مي نامند. توان را با نماد نمايش مي دهيم و يكاي آن ژول بر ثانيه   يا وات است. بنابه تعريف، توان الكتريكي مصرفي يك رسانا برابر است با