شماره تماس مستقیم : 09125173277

یکی از مراحل مهم در مدارات الکتریکی محاسبات ال ای دی مورد نظر برای تعیین منبه تغذیه و سطح مقطع سیم و طول سیم ها مدل سیم کشی عناصر و دیگر محاسبات ضروری است.در تمام تابلو هایی که دارای نور می باشند ما با این محاسبات سروکار داریم البته الین نکته الزامی است که این محاسبات در عمل کمی تفاوت دارند که در مورد آن در بخش آموزش صحبت خواهیم کرد. در ابتدای امر ما به شما یکا یک عناصر محاسباتی را توضیح می دهیم.

الکترون آزاد

در هر ماده تعداد زیادی ملکول می باشد و هر مولکول دارای الکترون هایی می باشند که در دور محور هسته اتم به تور آزادانه در حال چرخش می باشند.در محاسبات ال ای دی باید این موارد را مد نظر قرار دهید

الکترون های لایه آخر که در ترکیبات شیمیایی نقش اصلی را بازی می کنند الکترون ظرفیت یا الکترون آزاد نامیده می شوند.در برقرارای جریان الکتریسیته الکترون های آزاد نقش اصلی را بر عهده دارند.

در محاسبات ال ای دی یک قسمت رسانای الکتریسیته وجود دارد که در واقع ماده ای است که اتم های لایه آخر آن دارای یک یا دو یا چند الکترون آزاد باشد.در این گونه موارد الکترون های آزاد با اعمال نیرو های کوچک ب راحتی از جاذبه هسته رها شده و لایه خود را ترک می کند و با راه افتادن در مسیری موجب برقراری جریان الکترونی یا همان الکتریسیته می شوند.نقره مس آلومینیوم از جمله مواد رسانایی هستند که در لایه آخر آن ها دارای الکترون یک الکترون آزاد می باشند.

اگر چه سه عنصر یاد شده در محاسبات ال ای دی تنها دارای یک الکترون آزاد هستند اما نقره خاصی هدایت بهتری نصبت به آن دوی دیگر دارد و همین طور رسانش مس بهتر از آلومینیوم است. بنابراین فاصله الکترون آزاد نقره از هسته خود بیشتر از الکترون آزاد مس از هسته است و از آنجا که سرعت هر الکترون تابعی از فاصله آن نسبت به هسته است الکترون آزاد نقره در لایه آخر با سرعت بیشتری نسبت به الکترون آزاد مس به دور هسته اش می گردد.بر این اساس الکترون آزاد نقره دارای انرژیبیشتری نصبت به الکترون آزاد مس است.

حال چنانچه در محاسبات ال ای دی بر الکترون آزاد نقره نیرویی وارد شود این الکترون با انرژی بیشتری نسبت به الکترون آزاد مس از مدار یا لایه خود خارج می شود.هادی مسی نیز بنا به همین دلیل قابلیت هدایت الکتریکی بهتری نسبت به آلومینیوم دارد. 

  با اعمال نیرو الکترون آزاد اتم از مدار خود خترج شده و با برخورد به الکترون آزاد اتم از مدار خود خارج شده وبا برخورد به الکترون آزاد اتم دیگر یک زنجیره کامل حرکت الکترونی یا جریان الکتریسیته به وجود می آورد.برای مثال لوله ای را در نظر بگیرید که سرتا سر آن توسط گوی یا تیله هایی پر شده است.چنانچه یک گوی آزاد و سرگردان از سمت چپ به گوی های داخل لوله اصابت کند بلافاصله گوی آخر از دهانه لوله به خارج پرتاب می شود وگوی تازه وارد و ضارب فورا حای خالی آن را پر کند.

ضربه گوی اولیه و پر کردن جای خالی گوی بیرون پریده و همسانی و هم شکلی آن ها شرایطی را ایجاد می کند که تصور می کنیم گوی ضارب طول کل لوله را پیموده و از سر دیگر خارج شده است.در محاسبات ال ای دی در واقع الکترون ها به صورت گروهی جای خالی یکدیگر را پر می کنند و به همین دلیل است که سرعت حرکت الکترونی یا الکتریسیته نزدیک به سرعت نور است.

کولن

در محاسبات ال ای دی بر اساس قانون کولن دو نوع بار الکتریکی مثبت و منفی وجود دارد که بر هم نیرو وارد می کنند این نیرو با مجزود فاصله بین دو بار نسبت عکس و با حاصل ضرب اندازه بارها نسبت مستقیم دارد.به عبارت دیگر بارهای همنام با نیروی مشخص همدیگر را جذب می کنند.

قانون کولن بسیار شبیه به قانون جاذبه نیوتون است و این قوانین دقیقا محاسبات ال ای دی را شکل می دهند. اما واحد کولن به پاس خدمات شارل آگوستین کولن به عنوان کمیت اندازه گیری الکترون نیز به کار می رود.در واقع یک کولن برابر با 6.25*10به توان 18 الکترون است:

                                                           6.250.000.000.000.000.000=1کولن

 همانطور که مشاهده می کنید واقعا عدد بزرگی است.

آمپر

یکی دیگر از عناصر سازنده قانون محاسبات ال ای دی عبارت است از آمپر که جریان یک کولن در ثانیه یک آمپر است.آمپر واحد اندازه گیری شدت جریان الکترون ها ویا به عبارت دیگر الکتریسیته در یک مدار است.کمیتی همچون آمپر در بر گیرنده دو کمیت مقدار و زمان است واز این نظر قابل مقایسه با دبیدحجمی یا جرمی در سیستم های هیدرولیکی است.زیرا دبی نیز بیانگر گذر حجمی یا جرمی سیالی در واحد زمان است و با واحد هایی همچون گالن در دقیقه ویا لیتر بر ثانیه سنجیده می شود.در الکتریسیته نیز آمپر به معنای کولن در ثانیه ویا گذر الکترون در ثانیه است.

ولتاژ

ولتاژ که آن را نیروی الکتروموتوری نیز می خوانند در واقع تامین کننده نیروی لازم برای حرکت الکترون ها ویا برقراری جریان است با نبود آن محاسبات ال ای دی وجود ندارد.از این رو می توان ولتاژ را فشار الکتریکی نیز خواند.در سیستم های هیدرولیکی گاهی اوقات عامل فشار اختلاف سطح بین دو منبه نسبت به یکدیگر است.ممکن است منبعی در بالا دست و منبعی در فرو دست قرار گیرند. در این صورت اختلاف سطح یا اختلاف پتانسیل آب موجب رانده شدن آن از نقطه مرتفع به نقطه کم ارتفاع می شود.

همانطور که در سیستم های هیدرولیکی می توان فشار ناشی از اختلاف پتانسیل بدانیم می توانیم درمدارهای الکتریکی و محاسبات ال ای دی هم از استفاده از اصطلاحاتی همچون نیروی الکترو موتوری فشار الکتریکی وولتاژ از اصطلاح اختلاف پتانسیل الکتریکی نیز استفاده کنیم.

در سیستم های هیدرولیکی چنانچه اختلاف سطح فیزیکی و واقعی وجود نداشته باشد ناچار هستیم به طریقی این اختلاف را به وجود آوریم بنابراین مجبور می شویم برای به حرکت در آوردن آب در مدار از پمپ استفاده کنیم.پمپ با ایجاد اختلاف پتانسیل در سمت دهش و مکش فشار و نیروی لازم برای به گردش در آوردن آب را تامین می کند.در مدار های الکتریکی نیز عاملی باید موجب به جریان افتادن الکترون ها شود.فزونی الکترون بین یک سو و کاهش الکترون در یکسوی دیگر می تواند موجب جاری شدن آن ها گردد.روش های مختلفی برای ایجاد چنین اختلاف پتانسیلی وجود دارد که در جای خود به آن ها خواهیم پرداخت اما یکی از مشهور ترین تجهیزات که می تواند اختلاف پتانسیل الکتریکی مدار را تامین کند باتری است.این موارد تماما در محاسبات ال ای دی وجود دارد.

در مدار سیال که پمپ موجب ایجاد فشار می شود میزان فشار با واحد مانند پوند بر اینچ مربع سنجیده می شود و در مدار الکتریکی مقدار فشار یا نیروی الکترموتوری که موجبات جریان یافتن الکترون ها را فراهم می کند با کمیتی به نام ولت اندازه گیری می شود. یک ولت مقدار نیرویی است که یک کولن بار را جابجا کند و چنانچه 6.25*10 به توان 18 الکترون که معادل یک کولن است توسط یک ولت نیرو جابجا شود معنای آن این است که یک ژول کار انجام شده است.بنا بر این می توان نوشت:

W=Eq

  

 

ثبت نظر
عنوان نظر :
نام شما :
ایمیل :