رنج مقاومت و خازنها @electroscience

✅ بعضی وقتا یه مدار طراحی می کنید با یه سری مقاومت و خازن
ولی وقتی میرید مقاومت ها و خازن ها رو بخرید می بینید اون مقادیر رو نداره!
چرا!؟
چون سازنده ها نمیان تمام مقادیر رو درست کنن، یه سری مقاومت و خازن توی رنج استاندارد درست می کنن و شما باید با اون رنج استاندارد مدارتون رو طراحی کنید
معمولا مقاومت های استاندارد که تو بازار خیلی راحت پیدا میشه E12 هست که رنگش رو آبی کردیم!
مقاومت های E12 این عدد ها هستن و مضارب 10 اونها !
مثلا مقاومت 1.5 اهم، 15 اهم، 150 اهم، 15کیلو اهم و .... موجوده
و مقدار بالا تر از اون میشه 1.8 اهم، 18 اهم، 180 اهم و ... پ ن : مقاومت های با دقت بیشتر هم داریم مثل E96 و E192 که استاندارد E192 مقاومت های 1.00 ، 1.01 ، 1.02 ، 1.04 ،1.05، 1.06 و ... رو داره
پ ن2 : مقاومت هایی که آبی رنگ هستن مقاومت های نظامی هستن که خطاشون خیلی کمتر از معمولی ها هست
پ ن 3: مقاومت های معمولی با کد رنگی که معمولا تو مدارهای مختلف می بینیم تحمل 0.25 وات تلفات رو دارن! یعنی یه مقاومت مثلا 100 اهم، ولتاژ دو سرش نباید بیشتر از 5 ولت بشه!!! پس حواستون به توان مقاومت ها باشه
مقاومت های 5 وات و 10 وات هم تو بازار هست، اگه تلفاتتون بیشتره از اونها استفاده کنید!
راستی به این نکته توجه کنید که تلفات مقاومت ها به صورت گرما است! و اگه مقاومت 10 وات استفاده کنید و مثلا 8 وات توی مقاومت تلف داشته باشید این 8 وات خودش رو به صورت گرما نشون میده و باید یه جوری مدار رو خنک کنید
@electroscience

چه موقع از چه باتری استفاده کنیم @electroscience

چه موقع از چه باتری استفاده کنیم؟
✅ 1)باتری های قلیایی(alkaline) : یکی از محبوبترین باتری ها میباشد و همه جا میشه پیداش کرد . هر سلول باتری 1.5 ولتی هستش و هزینه اس خیلی پایینه و چگالی انرژی معقولی داره.
کجاها ازش استفاده کنیم؟
برای مصارف توان پایین مثل کنترل تلویزیون و بعلت اینکه همه جا میشه پیداش کرد این باتریو انتخاب خیلی خوبیه برا این سبک کاربردها (البته این باتری ها رو هم نباید دست کم گرفت چرا که ناسا داره یکی از پروژه هاش از این باتری در ipod شاتل فضاییش استفاده میکنه )
کجاها از این باتری استفاده نکنیم؟
جاهایی که چگالی انرژی بالایی بخواهیم مثلا تو یک هواپیما کنترلی که انرژی زیادی به صورت ناگهانی میخواد و این باتری زود خالی میشود.
✅ 2)باتری های روی – کربن :این باتریا معمولا ارزانتر از باتری های قلیایی هستن .
کجاها ازش استفاده کنیم؟
زمانیکه هزینه یه پارامتر خیلی مهم باشه از این باتریا استفاده میکنیم که معمولا در اسباب باز ی بچه ها یا همون باتری کنترل تلویزیون ازش استفاده میکنیم.
کجاها از این باتری استفاده نکنیم؟
جاهایی که جریان دشارژ زیادی مورد نیازه مانند چراغ قوه های توان بالا. معمولا این باتری ها انرژی کمتری نسبت به باتری های قلیایی تو خودشون میتونن ذخیره کنن و جاهایی هم که نیاز به زمان کار طولانی هست این انتخاب مناسبی نیست.
✅ 3)باتری های اولیه ی لیتیومی : که این باتری ها را در سلول های در ابعاد باتری ساعت مچی تا ابعاد بزرگتر میسازن. البته ابعاد کوچک در این بخش مدنظره .
کجاها ازش استفاده کنیم؟
کاربردهایی که جریان کشیده شده از باتری خیلی پایین باشه مثل ساعت مچی یا جایی که جریان دشارژ پایینی بخوایم . جایی که سلول باتری برامون مهم باشه مثل همون ساعت مچی
کجاها از این باتری استفاده نکنیم؟
جاهاییکه هزینه مهم باشه چون این باتریا ارزون ترین باتری شیمیایی نیستن !!!

✅ 4)باتری های نیکل – کادمیم (NiCd) : این باتریا اغلب ارزونتر از باتریای NiMh و حتی باتریای قلیایی هستش (منظور در یک ولت – آمپر ساعت برابر است) و نکته مهمشون اینه که قابل شارژن .
کجاها ازش استفاده کنیم؟
جایی که یه باتری قابل شارژ نسبتا ارزون بخوایم . جاییکه طول عمر باتری میخوایم زیاد باشه و شارژ و دشارژ زیاد داریم چون این باتریای نیکل – کادمیم زیاد میتونن شارژ و دشارژ بشن.
کجاها از این باتری استفاده نکنیم؟
جاییکه شرایط کاریمونو به صورت دقیق ندونیم چون برا اینکه طول عمرشون زیاد باشن به یه روش خاص برا شارژ کردنشون نیازه و تو اون شرایط کاریمون شاید به خوبی از طول عمر این باتری استفاده نشه و استفاده از سایر باتریا شاید بهتر باشه.
✅ 5)باتری های نیکل – متال هیدرید (NiMh) : این باتریا دارای انرژی بیشتر , انعطاف پذیری بیشتر نسبت به باتریای نیکل – کادمیم هستش.
کجاها ازش استفاده کنیم؟
جاییکه جریان دشارژ زیاد مورد نیازه مثل ادوات قدرت بی سیم. یا جاییکه نمیدونیم پروسه شارژ شدن چطوریه مثلا با نصف توانش قرار شارژ بشه که این باتریای نیکل – کادمیم خیلی مضره ولی برا این باتریا مشکلی نداره.
کجاها از این باتری استفاده نکنیم؟
جاییکه طول عمر زیاد موردنیازه . طول این باتریا معمولا کمتر از 1000 پریوده شارژ و دشارژه.
✅ 6)باتری های اسیدی (SLA) : این باتریا برا جاهاییه که توان زیادی میخوایم و قیمت باتری هم نمیخوایم خیلی زیاد بشه.
کجاها ازش استفاده کنیم؟
جاییکه میخوایم مقدار زیادی انرژی ذخیره کنیم. جاییکه هزینه خیلی برا ما مهمه چون این باتریا معمولا خیلی ارزونتر از سایر باتریای شیمیایی در توان مشابه هستن.
کجاها از این باتری استفاده نکنیم؟
اگر وزن باتری برامون یه نگرانی باشه . چون جز اصلی شیمیایی این باتری سرب هستش برا همین باتریای سنگینی هستن. جاییکه شارژ و دشارژ زیاد بخوایم چون این باتریا معمولا برای 100 پریود خوب هستن.
✅ 7)باتری های ثانویه ی لیتیومی: نوع اولیشو توضیح دادیم که معمولا در باتریای ساعت بکار میره نوع دیگرشون که بهش میگم نوع ثانویه برا جاییه که بالاترین چگالی انرژی مورد نیازه.
کجاها ازش استفاده کنیم؟
جاییکه چگالی انرژی بالا میخوایم چون سلولای این باتری دارای بالاترین چگالی انرژین. جاییکه جریان دشارژ بالا لحظه ای بخوایم . بعضی از این باتریا تا 90 برابر ظرفیتشون میتونن جریان لحظه ای بدن پس تو جاهایی مثل هواپیما کنترلی خیلی خوبن یا مثلا باتری لب تاب .
کجاها از این باتری استفاده نکنیم؟
این باتریا خیلی پر هزینن و جاییکه هزینه مهم باشه باید ببینیم به صرفه هست یا نه .
@electroscience

چرا برق آمریکا 60 هرتزه ؟ (تصویر نیکولا تسلا) @electroscience

✅ چرا فرکانس برق آمریکا 60 هرتز است؟
آمریکایی ها میگن که تاریخ ما استانداردهای ما را تعیین میکند.
یکی از چیزایی که شاید هیچ وقت بهش فکر نکنید نه تو دانشگاه و نه حتی تو بازار کار (برای مهندسای برق) اینه که چرا فرکانس برق آمریکا 60 هرتزه؟ اما وقتی من کتاب مرد فرای زمان (Man Out of Time) مارگارت چنی رو خوندم , تونستم با برداشتی که کردم یه جورایی بفهمم چرا 60 هرتزه (در ولتاژ AC 110 ولت) انتخاب شده. به نظر می رسه که علت اون ترکیبی از یک نبوغ بزرگ و سازشی وحشتناک به خاطر کسب و کاره.
منشا برق 60 هرتز AC، احتمالا بسیاری از شما میدونید که برمیگرده به نیکولا تسلا (مهندس مورد علاقه من). او برای اولین بار با توماس ادیسون کار می کرد، و بعدا همونطور که احتمالا بدونید مجبور به یه رقابت وحشیانه با ادیسون شد .که اون رقابت باعث شد که بسیار سرد از ادیسون جدا بشه.
این خنده داره که چگونه برگ تاریخ پر از چیزهای حقیر و مضحکه ، مثل اینکه چگونه ادیسون بچه ها را برای ربودن گربه و سگ همسایه ها و وصل کردن اونا به برق AC استخدام میکرد تا به مردم خطرات برق AC را در مقابل برق DC نشون بده و یا چگونه برق AC را به یه فیل وصل میکنه و یا اختراع صندلی اعدام با استفاده از برق AC اختراع و این اختراع خودشو تحت نام "Westinghoused" تجاری کرد به دلیل اینکه جرج وستینگهاوس از تسلا حمایت میکرد .
تمامی این ها حالا چه ربطی به 60 هرتز داره؟ خوب، در حدود سال 1888 هنگامی که وستینگهاوس می خواست برای ساخت یک شبکه تامین برق با استفاده از انرژی جنبشی آبشار نیاگارا اقدام کنه، اون به ایده تسلا رو کرد، چون تسلا زودتر مزایای AC را نشان داده بود و چیزهایی نیز در مورد موتورهای الکتریکی و توزیع قدرت می دانست. تسلا در اونموقع تجزیه و تحلیل و آزمایشاتی رو انجام داده بود که فهمید 60 هرتز در 220 ولت AC کارآمد ترین گزینه است.
با این حال، مهندسان وستینگهاوس به 133 هرتز اعتقاد داشتند. در کتاب مارگارت چنی آمده:
"هنگامی که او از نظر مهندسان اطلاع یافت ، پس از تلاشی فرسایشی موفق شد آنها را متقاعد کند که راه آنها اشتباه است و آنها تنها پس از ماه ها آزمایش های بیهوده و پرهزینه در اثبات راه خودشان در نهایت کلام او را پذیرفتند. بعد از آن موتورهای برای کار در فرکانس 60 هرتز طراحی شد. فرکانس 60 هرتز تا کنون استاندارد برای برق AC در آمریکا بوده است. " Some things never change
@electroscience

موتور القایی تسلا @electroscience

فرق بین نول و زمین (گراند) چیه!؟؟؟ @electroscience

✅ فرق بین نول و زمین (گراند) چیه!؟؟؟
شاید خیلی از دانشجو های برق واسشون این سوال پیش اومده باشه!
شایدم نیومده باشه! ولی خب ما توضیح میدیم !
یه سیستم سه فاز رو در نظر بگیرید، مثلا یه موتور سه فاز که با برق سه فاز تغذیه میشه. در این حالت در بعضی از لحظه ها جریان از یه فاز وارد موتور میشه و از دو تا فاز دیگه بر می گرده و در بعضی از لحظه ها از دو تا فاز وارد موتور میشه و از یه فاز دیگه بر می گرده؛ اینجا سیم نول کاربردی نداره،چون جریان از سیم فاز میاد و از سیم فاز بر می گرده. اما سیم زمین چی!؟ با استفاده از سیم زمین بدنه ی موتور به زمین متصل میشه، در این حالت الکتریسیته ی ساکن روی موتور جمع نمی شه. (الکتریسیته ی ساکن همون چیزیه که وقتی بچه بودیم با مالیدن خط کش روی موی سرمون قدرت جادوگری پیدا می کردیم و باهاش تیکه های کاغذ رو بلند می کردیم )

اما سیم زمین چه کاربرد دیگه ای داره!؟ فرض کنید ماشین لباسشویی در حین کار اتصالی پیدا کنه و سیم برق دار به بدنه ی ماشین اتصال پیدا کنه! در این حالت بدنه ی ماشین لباسشویی برق دار شده و اگه کسی دست بزنه متاسفانه دچار برق گرفتگی میشه

ولی اگه سیم زمین وجود داشته باشه چی!؟ اون وقت بدنه ی برق دار به زمین وصل میشه، اون وقت حالت اتصال کوتاه رخ میده و یه جریان بسیار زیادی عبور می کنه، که این جریان زیاد باعث میشه فیوز بپره (یا در کاربرد های صنعتی رله ی جریان، قطع کنه) و سیستم بی برق میشه و خطر رفع میشه. اگه دوباره فیوز رو بزنیم باز فیوز می پره و می فهمیم که یه مشکلی وجود داره و رفعش می کنیم!

سیم زمین (یا گراند) در خطوط انتقال هم دیده میشه! اون سیم نازک تر که بالای خطوط انتقال هست سیم زمین است، که باعث میشه اگه صاعقه ای اومد به سیم های فاز بر خورد نکنه و به سیم زمین بخوره و از طریق دکل به زمین بره و در حقیقت از فاز ها محافظت کنه... این کاربرد سیم زمین

حالا سیم نول چیه!؟ همونطور که می دونید جریان باید یه مسیر بسته رو طی کنه، یعنی از یه سیم بیاد و از یه سیم دیگه برگرده، باز همونطور که می دونید برق خونه ها تک فاز هست، یعنی فقط یه فاز داریم، پس جریان و ولتاژ از سیم فاز وارد خونه میشن و روشنایی و ... رو تامین می کنن و جریان برگشتی از سیم نول بر میگرده، یعنی سیم نول دارای جریان هست، ولی ولتاژ بسیار کمی در حدود صفر ولت داره...
پریز خونه ها دو تا سیم داره که یکیش فاز هست و یکیش نول، که به وسیله ی فاز متر میشه سیم فاز رو تشخیص داد.
سیم نول کاربرد های تخصصی تری هم مثل برقراری جریان هارمونیکی صفر و ... داره که اینجا جاش نیست
@electroscience

بابا برقی ایران @electroscience

✅ بابا برقی ایران
اولين مهندس برق ايران :
"حیدرخان عمو اوغلی" اولین مهندس برق ایران حیدرخان عمواوغلی مشهور به حیدر برقی که درآذربایجان شمالی به وی حیدر تاری ویردیوف گفته میشد، در سال ۱۲۵۹ در شهر ارومیه متولد شد. پدرش علی‌اکبر افشار، طبیب بود. مشهدی علی‌اکبر را مردم عمو خطاب می‌کردند. به همین خاطر حیدرخان به عمواوغلی شهرت یافت. وی درسال ۱۲۶۵ به علت فشارهای ماموران دولتی همراه خانواده اش به شهر الکساندرپل (لنیناکان) در قفقازمهاجرت نمود. حیدر خان در آن شهر پس از اتمام تحصیلات ابتدائی در ایروان دبیرستان را با کسب مدال طلا به پایان رسانید. سپس در گرجستان به دانشگاه برق انیستیتوی پلی تکنیک وارد شد. حیدرخان بعد از تحصیل با دیپلم مهندسی برق به باکو رفت و ایستگاه برقی بر پا کرد، سپس در کارخانه متقال بافی، ماشینیست برق شد و سرانجام به سمت سرمکانیک در صنایع نفتی تقی اف به کار مشغول شد.با اختراع چراغ برق و ورود آن به ایران متولیان آستان قدس به فکر افتادند که برای تأمین روشنائی حرم از کارخانه چراغ برق استفاده کنند. بنابراین مظفرالدین شاه در هنگام بازگشت ازسفر اول اروپا سه روز در باکو ماند و دستوری برای خرید موتور برق برای حرم امام رضا در مشهد صادر کرد، چون در آن زمان بین مسلمانان مهندس چراغ برق بسیار کم بود، بنابراین مسلمان‌های باکو، حیدرخان عمو اوغلی را معرفی کردند. به عقیده کسروی، حیدرخان چون تحصیلات مهندسی برق داشت، به دعوت حاج میرزا محمود میلانی از بازرگانان تبریز، پس از خرید ماشین اوتو دویتز و لوازم چهارصد چراغ، به‌سمت خراسان حرکت کرد و در کارگاه برق مشهد استخدام شد. حیدرخان عمواوغلی مدت ۱۵ ماه در مشهد مشغول به کار انداختن کارخانه برق حرم امام رضا و بالا خیابان بود.

@electroscience

نمونه ای از ترانسفورماتور در سال 1885 @electroscience

✅ هر چه ولتاژ قابل تحمل خازن بیشتر شود، حجم خازن افزایش می یابد. اگر در مدار شما ولتاژ خازن حداکثر به 20 ولت می رسد، نباید از خازن 25 ولت استفاده کنید چرا که طول عمر خازن به شدت پایین می آید (شاید حتی به چند ساعت برسد ... ) و باید حداقل از خازن 50 ولت استفاده کنید. در طراحی pcb به این نکته توجه کنید! @electroscience

اولین نیروگاه برق آبی جهان ساخته شده توسط نیکولا تسلا و جرج وستینگهاوس در سال 1895. @electroscience

قانون اهم @electroscience

فرکانس چیه ؟ @electroscience

✅ فرکانس چیه!؟؟؟
آیا صدا و نور و تصویر و ... هم فرکانس دارن!؟؟
محدوده ی فرکانسی هر ارگان چیه!؟

آیا من می تونم تو فرکانسی که دوست دارم یه بی سیم بسازم!؟ . . . .
هر موج یه سری مشخصات و ویژگی های خاص خودش رو داره که یکی از اون ویژگی ها فرکانس است. فرکانس می تونه نشون دهنده ی سرعت تغییرات یه موج باشه! مثلا فرکانس برق شهر 50 هرتز است، یعنی دوره ی تناوبش 20 میلی ثانیه است که هر 10 میلی ثانیه جهت مثبت ، منفیش تغییر می کنه؛ اگه فرکانس برق 500 هرتز بود هر 1 میلی ثانیه جهت مثبت و منفیش عوض می شد . . . .
صدا، تصویر، نور و خیلی از پدیده های اطرافمون در حقیقت موج هستن و دارای فرکانس هستن، مثلا صدا فرکانس های مختلفی داره که گوش انسان می تونه از 20هرتز تا 20 کیلو هرتز رو بشنوه، البته حیوانی مثل خفاش می تونه تا فرکانس 100 کیلوهرتز هم بشنوه ؛ صدای مرد ها فرکانس پایین تری داره (بم تره) و صدای زن ها فرکانس بالاتری داره (زیر تره). نت های موسیقی هم هر کدوم تو یه فرکانس هستن مثلا فرکانس 440 هرتز مربوط به نت "لا" در اکتاو چهارم هست حالا با هر سازی که بزنی باز این فرکانس رو که بشنوی این نت تو ذهنت میاد ... .

فرکانس بین 400 تا 700 تراهرتز رو می تونیم ببینیم! نور مرئی توی این محدوده است که از رنگ سرخ با فرکانس 400 تراهرتز شروع میشه و به بنفش بالاتر از 700 تراهرتز ختم میشه.
10 به توان 18 تا 10 به توان 20 هرتز هم مربوط به اشعه x هست. که همونطور که میدونید هرچی فرکانس بالاتر بره خطرناک تر میشه که می تونه آسیب های جدی به انسان بزنه!
ارسال و دریافت اطلاعات رادیویی و ماهواره ای هم هرکدوم تو یه فرکانس مشخص صورت میگیره!
دیدید وقتی یه جای شلوغ حرف میزنید صدا ها با هم قاطی میشه و نمی فهمید طرف مقابلتون چی میگه!؟ این بخاطر تداخل صدا هاست دیگه! حالا فرض کنید آتش نشانی و پلیس و رادیو جوان و ... هم صداهاشون قاطی بشه! چی میشه!؟
سازمان تنظیم مقررات برای هر ارگان یه محدوده ی فرکانسی مجاز تعریف کرده که فقط حق داره تو محدوده ی فرکانس خودش ارسال و دریافت داشته باشه...

مثلا:

9 تا 14 کیلوهرتز ناوبری رادیویی

14 تا 20 کیلوهرتز موبایل دریایی

50 تا 54 مگاهرتز کانال 3 تلوزیون

87 تا 108 مگاهرتر رادیو FM

890 تا 960 مگاهرتز باند فرکانسی تلفن همراه

1710 تا 1880 مگاهرتز باند فرکانسی تلفن همراه

14 تا 14.5 گیگاهرتز ماهواره ملی زهره

15.7 تا 16.6 گیگا هرتز تعیین موقعیت رادیویی


@electroscience

تولید برق از بادبادک های زیر دریایی @electroscience