تبلیغات
فیزیک - فیزیك سوم – جریان الكتریكی بخش 2
فیزیک
آموزش، نکته، تست، نمونه سوال فیزیک راهنمایی
به وبلاگ فیزیک خوش آمدید.شما در این قسمت می توانید مطلب مورد نظر خود را در وبلاگ جستجو کنید. لطفا برای بهبود کیفیت وبلاگ نظرات خود را در در بخش تماس با ما در پایین صفحه قرار دهید.
در حال بارگذاری موتور جستجو
بازدید : مرتبه
تاریخ : جمعه 25 شهریور 1390
 

قانون اهم:

آزمایش ها نشان می دهد كه هر چه مقدار مقاومت الكتریكی یك مدار بیش تر باشد، شدت جریان الكتریكی در آن مدار كم تر است. از این رو می توان نتیجه گرفت كه در یك مدار الكتریكی بین شدت جریان مدار، ولتاژ و مقاومت الكتریكی رابطه ی زیر وجود دارد.

مثلث اهم:

قانون اهم را می توان در مثلث مقابل قرار دارد. بنابر این دست خود را بر روی كمیت مورد نظر قرار می دهیم و عملیات ریاضی باقیمانده را انجام می دهیم.

توجه: مقاومت الكتریكی یك رسانا با تغییر دما تغییر می كند. در رساناهای فلزی افزایش دما سبب افزایش مقاومت ویژه در نتیجه افزایش مقاومت رسانا می شود.

مثال: به دو سر یك لامپ اختلاف پتانسیل 220 ولت وصل است. اگر شدت جریان در لامپ برابر 5/0 آمپر باشد مقاومت الكتریكی لامپ چند اهم است؟

اتصال پیل ها:

1- اتصال سری همسو:

اگر قطب مثبت هر پیل به قطب منفی مجاورش متصل شود اتصال را سری همسو می نامند و جهت جریان هایی كه پیل ها به مدار می فرستند همسو است.

مثال: اگر در یك مدار به جای یك فوه 5/1 ولتی از دو قوه 5/1 ولتی كه به طور سری به هم وصل شده اند استفاده كنیم، در مجموع اختلاف پتانسیل قوه ها برابر 3 ولت می شود.

مجموع نیروی محركه بیل های متصل به هم=نیروی محركه پیل معادل

توجه: در صورتیكه یك یا چند پیل در خلاف جهت سایر پیل ها قرار داشته باشند، نیروی محركه آن هارا از بقیه كم می كنیم.

2-اتصال موازی همسو: در این اتصال قطب های همنام پیل ها دوبه دو به هم وصل شده اند و ولتاژ دو سر همه پیل ها مساوی است.

نیروی محركه یكی از پیل ها= نیروی محركه بیل معادل اتصال موازی همسو

به هم بستن مقاومت ها:

1- مقاومت های متوالی:

اگر چند مقاومت مانند R1و R2و R3یكی به دنبال دیگری بسته شود به طوریكه از همه آن ها شدت جریان I بگذرد، می گوییم كه مقاومت ها به طور متوالی به هم بسته شده اند، در این صورت مقاومت معادل از مجموع این مقاومت ها به دست می آید.

R=R1+R2+R3

در مقاوت های سری شدت جریان در طول مسیر یكسان است. پس I1=I2=I3

اما ولتاژ معادل برابر است با: V=V1+V2+V3

2- مقاومت های موازی:

مقاومت ها را در صورتی موازی می گویند كه هر یك از آنها بین دو نقطه از یك مدار بسته شود.

اختلاف پتانسیل دو سر همه مقاومت های موازی یكی است ولی جریان كل مدار بین آنها تقسیم می شود.

مقاومت معادل از رابطه ی زیر به دست می آید:

اختلاف پتانسیل دو سر همه مقاومت های موازی یكسان است پس V1=V2=V3

در مقاومت های موازی جریان بین مقاومت ها تقسیم می شود پس I=I1+I2+I3

مثال: در شكل مقابل، قسمتی از یك مدار نشان داده شده است. مقاومت معادل آن چند اهم است؟

پاسخ: مقاومت های 6و4 اهمی به طور سری به یكدیگر متصل شده اند پس مقاومت معادل آن ها برابر است با:

R'=R۱+R۲=۶+۴=۱۰Ω

مقاومت Wر10('R) و مقاومت 40 اهمی به طور موازی با یكدیگر بسته شده اند بنابراین مقاومت معادل آنها برابر است با:

آهنربا:

یونانیان باستان بیش از 2500 سال پیش با پدیده ی آهن ربا آشنا بودند، تالس كه اغلب از او به عنوان پدر علم یونان یاد می شود، ماده ی كانی مگنتیت (Fe3O4) را كه آهن می رباید می شناخت، ماده ی دارای چنین ویژگی را آهن ربا می گویند. مشهور است كه این ماده برای نخستین بار در محلی به نام "مگنزیا" در آسیای صغیر (تركیه ی امروز) مشاهده است.

خاصیت آهنربایی در آهن، نیكل، كبالت و پاره ای از تركیبات و آلیاژهای آن ها نیز وجود دارد.

آهن ربا را با توجه به نوع كاربردی كه دارند، به شكل های مختلف (میله ای،نعلی شكل، تیغه ای و...) می سازند.

قطب های آهنربا:

یك آهنربا به هر شكلی كه ساخته شده باشد، دارای دو قطب است.

اگر یك آهنربا را درون ظرفی پر از میخ های كوچك یا براده های آهن فرو ببرید و سپس بیرون بیاورید مشاهده خواهید كرد كه ربایش و تراكم براده های آهن در دو ناحیه آهنربا بیش از جاهای دیگر است.

به ناحیه هایی از آهن ربا كه براده های بیشتری را جذب می كند و خاصیت آهنربایی در آن نواحی بیش تر است، قطب های آهنربا می گویند.

توجه: در آهنربای نعلی شكل، یكی از شاخه ها قطب N و شاخه ی دیگر قطب S است. در آهنربای حلقه ای معمولا دو سمت بالا و پایین آهنربا قطب ها را تشكیل می دهند.

اگر آهنربا را دور از چیزهای آهنی، آزادانه بیاویزیم همیشه در راستای شمال – جنوب جغرافیایی محل آزمایش قرار می گیرد، از این رو قطب های آهن ربا را به قطب N یا شمال یاب و قطب S جنوب یاب نامگذاری كرده اند.

یكی از ویژگی های جالب آهن ربا این است كه اگر آهن ربایی را به دو یا چند قطعه بشكنیم، هر قطعه نیز خود یك آهن ربا با دو قطب S,N است آزمایش ها نشان داده است كه هر قدر این عمل شكستن را ادامه بدهیم، بازهم قطعه های حاصل دارای دو قطب S,N خواهد بود. پس می توان نتیجه گرفت كه قطب N از قطب S حدا شدنی نیست و كوچكترین ذره های تشكیل دهنده ی آهن رباها (یعنی اتم ها یا مولكول ها) نیز آهنربا هستند و دو قطب S,N دارند.

این آهنرباهای كوچك را دو قطبی مغناطیسی می نامند زیرا هر یك همواره دو قطب S,N دارند.

خطی را كه دو قطب یك دو قطبی مغناطیسی را به هم وصل می كند. محور مغناطیسی آن می نامند.یك دو قطبی مغناطیسی را با یك پیكان نشان می هند.

موادی را كه اتم ها یا مولكول های سازنده آن ها خاصیت مغناطیسی دارند، مواد مغناطیسی می نامند. نحوه ی سمت گیری دو قطبی های مغناطیسی كوچك در مواد مغناطیسی مختلف، متفاوت است، به همین دلیل از لحاظ ویژگی های مغناطیسی با هم تفاوت دارند.

مواد پارامغناطیس:

دو قطبی های مغناطیسی در یك ماده ی پارامغناطیسی دارای سمت گیری مشخص و منظمی نیستند و در جهت های كاتوره ای قرار دارند. در نتیجه این مواد خاصیت مغناطیسی ندارند. اگر آن ها را درون یك میدان مغناطیسی (مثلا نزدیك آهنربا) قرار دهیم دو قطبی های كوچك مانند عقربه های مغناطیسی در نزدیكی آهنربا رفتار می كنند و در راستای خطوط میدان منظم می شوند. هر چه میدان مغناطیسی قوی تر باشد، خاصیت مغناطیسی ماده بیش تر می شود.

اگر آهنربا را از این مواد دور كنیم، دو قطبی های مغناطیسی دوباره به سرعت به وضعیت كاتوره ای قبلی بر می گردند.

منگنز، پلاتین، آلومینیوم، اكسیژن، اكسیدازت، فلزات قلیایی و قلیایی خاكی از جمله مواد پارامغناطیسی هستند.

مواد فرو مغناطیس:

در بعضی از مواد دو قطبی های مغناطیسی كوچك به طور طبیعی تمایل دارند با یكدیگر هم خط شوند.این مواد را فرو مغناطیس می نامند. در برخی از مواد فرومغناطیس مانند آهن، كبالت و نیكل در صورتی كه خالص باشند، با قرار گرفتن در یك میدان مغناطیسی به سهولت آهنربا می شوند و به راحتی نیز خاصیت آهنربایی خود را از دست می دهند. به این مواد،"فرو مغناطیس نرم" گفته می شود.

مواد فرومغناطیس نرم با حذف میدان مغناطیسی خارجی خاصیت آهنربایی خود را از دست می دهند و به همین دلیل برای ساختن آهنرباهای الكتریكی(آهنرباهای غیر دایم) مناسب هستند.

برخی دیگر از مواد مانند فولاد (آهن به اضافه دو درصدكربن), آلیاژهای دیگری از آهن، كبالت و نیكل به سختی آهنربا می شوند به این مواد فرومغناطیس سخت می گویند. این گونه مواد، پس از برداشتن میدان مغناطیسی خارجی، ماده فرو مغناطیس سخت، خاصیت آهنربایی خود را حفظ می كنند، به همین دلیل این مواد برای ساختن آهنربای دائمی مناسب هستند.

اثر قطب های آهنربا:

قطب های همنام (N,NS,S) یكدیگر را می رانند.

قطب های ناهمنام (N,S) یكدیگر را می ربایند.

ساخت آهن ربا:

آهنربا معمولا به سه روش مالش، القا و الكتریكی ساخته می شود.

1) مالش:

اگر میله فولادی را مطابق شكل به وسیله یك آهنربا مالش دهیم میله خاصیت مغناطیسی پیدا كرده و آهنربا می شود. در این روش قطبی كه در انتهای مسیر، مالش به وجود می آید مخالف قطب مالش دهنده است.

2) القای مغناطیسی:

اگر یك سر آهنربای میله ای را به چند میخ آهنی كوچك نزدیك كنیم مشاهده می شود كه میخ ها جذب آهن ربا شده و هر یك میخ می تواند میخ دیگری را جذب می كند. در واقع میخ اولی توسط آهن ربا به یك آهنربا تبدیل شده كه توانسته است میخ دومی را جذب كند. به همین ترتیب میخ های بعدی نیز آهنربا شده اند. به این ترتیب یك زنجیر مغناطیسی ساخته شده است.

اگر آهنربای قویتری داشته باشیم می توانیم زنجیر بلندتری بسازیم.

ایجاد خاصیت مغناطیسی در یك آهن توسط یك آهن ربا بدون تماس با آن، را القای مغناطیسی می نامند.

آهن ربا ابتدا سنجاق یا یك ماده ی مغناطیسی را طوری به آهن ربا تبدیل می كند كه قطب های ناهمنام آهنربا و سنجاق در مجاورت یكدیگر واقع شوند، در این حالت نیروی جاذبه مغناطیسی بین قطب های ناهمنام، باعث جذب سنجاق توسط آهنربا می شود.

3) روش الكتریكی:

برای آن كه یك آهنربای الكتریكی بسازیم، كافی است یك قطعه آهن را در داخل یك سیملوله كه از چندین دور تشكیل شده قرار داده و جریان مستقیمی به مدت چند ثانیه از آن بگذرانیم، قطب آهنربایی كه ایجاد می شود به جهت جریان از سیملوله بستگی دارد. اگر سیم پیچ را طوری دست خود بگیریم كه چهار انگشت پیچیده شده در جهت جریان قرار گیرد، انگشت شست، قطب N را نشان می دهد.

توانایی آهنرباهای الكتریكی به سه عامل بستگی دارد:

1) شمار دورهای سیملوله هر چه عده دورهای سیملوله بیشتر باشد، آهنربای الكتریكی قویتر خواهد بود.

2) جریانی كه از سیملوله می گذرد هر چه شدت جریان عبوری از سیملوله بیش تر باشد, آهن ربا الکتریکی قویتر خواهد بود.

3) شكل هسته سیملوله

نكته: مهم ترین عواملی كه خاصیت آهنربایی را ضعیف می كنند، گرما و ضربه هستند برای جلوگیری از ضعیف شدن آهنربا، باید:

1- از وارد شدن ضربه به آن جلوگیری شود.

2- از قرار دادن آن در محل گرم خودداری كنیم.

3- آهنربا را به صورت دوتایی به نحوی كه قطب N هر یك در مجاورت قطب S دیگری قرار داشته باشد، نگهداری كنیم یا آن ها را به یك جسم آهنی بچسبانیم.

دو قطعه آهن نرم كه در دو قطب آهنربا قرار می گیرند، بنا به خاصیت القا آهنربا می شوند.

منبع : المپیاد علمی




طبقه بندی: فیزیک سوم راهنمایی، 
برچسب ها: سمپاد، تیزهوشان، آموزش، نکته، راهنمایی، کتاب، سوال، سوم راهنمایی، جریان الکتریکی، فیزیك سوم – جریان الكتریكی،
ارسال توسط مرضیه برزگر
تقویم


حدیث روز:

سخن روز:
اخبار علمی

پیوند های روزانه
نظر سنجی
در کدام مبحث فیزیک بیشتر اشکال دارید؟











ابر برچسب ها
مترجم وبلاگ

فیزیک اول دوم سوم راهنمایی

نمونه سوال نکته آموزش فیزیک

فیزیک راهنمایی

مطالب جالب فیزیک

سمپاد تیزهوشان