10 -  توانائي لحيم كاري روي سيم هاي مسي وكارهاي سخت

1 – 10  مفهوم لحيم كاري وكاربرد آن  :  در صنعت برق براي محكم كردن اتصال هايي كه  نياز به جدا شدن ندارند يا اتصال سيم هايي كه طول آنها كوتاه شده از لحيم كاري استفاده مي شود لحيم آلياژي است از سرب وقلع كه نقطه ذوب آن پائين است بهترين لحيم براي اتصال سيم هاي مسي آلياژ 63 درصد قلع و 37 درصد سرب مي باشد كه نقطه ذوب حدودا  190 درجه سانتي گراد مي باشد هر گاه ميزان درصد قلع وسرب تغيير كند نقطه ذوب الياژ بالا خواهد رفت .

2 – 10  آ ماده كردن سطح جهت لحيم كاري  : براي اينكه سطح فلز پاك شود ولحيم به آن بچسبد از روغن لحيم استفاده مي شود ابتدا سطح مورد نظر را بوسيله برس سيمي يا سمباده نرم به روغن لحيم آغشته مي كنند سپس سطح فلز را گرم گرم كرده و لحيم را روي آن ذوب مي كنند.

3 – 10  روغن لحيم  :  روغن لحيم در دو نوع ساده و اسيدي ساخته مي شود نوع ساده براي لحيم كاري مس و  آلومينيم و نوع اسيدي براي لحيم كاري ورقه هاي ضخيم فلزي يا كابل هاي فشار قوي بكار مي رود .

4 – 10  سيم و انواع آن  : سيم لحيم به دو صورت شمش و مفتولي سا خته مي شود لحيم شمش همان آلياژ سرب و قلع با درصد هاي مختلف است كه در مسگري حلبي سازي و صنعت برق بكار مي رود لحيم مفتولي را بيشتر در صنايع برق والكترونيك استفاده مي كنند كه به صورت استوانه تو خالي است كه داخل آن روغن لحيم قرار مي گيرد.

5 – 10  انواع هويه و كاربرد آنها

هويه القايي ( هفت تيري ) : اين هويه بر اساس ترانسفورماتوري كه ثانويه آن اتصال كوتاه شده ساخته شده است.كار مي كند.  سيم پيچ اوليه اين ترانسفورماتور داراي دور زياد با قطر نازك وثانويه آن از يك ميله فلزي ساخته شده است  

طرز كار هويه هفت تيري 13

هويه قلمي : هويه قلمي در اندازه هاي كوچك با قدرت 20 وات ودر اندازه هاي بزرگ با قدرت 500 وات ساخته مي شوند. قسمت هاي اصلي يك هويه قلمي از نوك هويه - المان گرم كننده - محافظ دسته چوبي وسيم رابط تشكيل مي شود المان حرارتي داخل حفاظ فلزي قرار دارد. نوك هويه حرارت توليد شده به وسيله المان را دريافت كرده و به خارج انتقال مي دهد . در قسمت خارجي هويه صفحات يا ميله هايي وجود دارد كه به منزله تكيه گاه مي باشد .

هويه ساده يا هويه چكشي : اين هويه توسط چراغ كوره اي يا مشعل گازي گرم مي شود واز سه قسمت تشكيل يافته است 1- سر هويه شبيه چكش و از جنس مس مي باشد  2 – دسته هويه كه مفتولي از آهن است   3 – قسمت عايق و از جنس چوپ مي باشد در نقاطي كه دست رسي به برق وجود ندارد از اين هويه استفاده مي كنند .

12 -  توانايي بررسي و  اصول محاسبات الكتريسيته 

1 -12  تاريخجه پيدايش برق  : اگر الكتريسيته در زمانهاي اخير مورد استفاره قرار گرفته ولي در حدود 2000 سال پيش به وسيله يونانيها كشف شده است آنها وقتي مادهاي به نام كهربا را به ماده ديگري مالش مي دادند با نيروي مرموزي باردار مي شد چنين كهرباي بارداري اجسامي مانند برگ خشك درختان واجسام سبك را جذب مي كرد.يونانيها اين كهربا را الكترون نا نهادند

در حدود سال 1600 ميلادي اجسامي كه مانند كهربا عمل مي كردند الكتريك نا نهادند واجسامي كه مانند كهربا عمل نمي كردند غير الكريك نام نهادند . در اواسط سالهاي 1700 بنجامين فرانكلين اين دو نوع را الكتريسته هاي مثبت و منفي نام نهاد.  

امروزه دانشمندان بر اين عقيده اند كه الكتريسته از ذرات بسيار ريزي به نام الكترون پروتون توليد مي شود اين ذرات بسيار ريز غير قابل رويت اند ولي در تمام مواد وجود دارند  

2 -12  ساختمان ماده :

تعريف ماده : هر چيزي كه بتوان ديد احساس كرد و يا به كار برد ماده مي گويند .در واقع ماده هم حجم دارد و هم فضا را اشغال مي مكند

ماده داراراي سه حالت جامد – مايع و گاز مي باشد سنگ چوب و فلز از انواع جامد آ ب الكل و بنزين از انواع مايع و اكسيژن وهيدروژن و اكسيد مس از مواد گازي هستند

عناصر : عناصر اجزاي اصلي تشكيل دهنده ماده هستند .اكسيژن هيدروژن آلومنينيوم مس نقره همه عنصرند كمي بيشتر از 100 نوع عنصر شناخته شده وجود دارد كه 92 نوع از اين عناصر به طور طبيعي وجود دارند وبقيه ساخته دست انسانند

تركيب : عناصر مي توانند با يكديگر تركيب شوند وموادي را به وجود آورند كه از نظر خواص به هيج وجه مشابه باعناصر نيستند به عنوان مثال آب و نمك طعام هر دو تركيبند آب از دو عنصر اكسيژن و هيدروژن بوجود آمده و نمك طعام ازعناصر سديم كلر بوجود آمده است

مولكول : كوچكترين جزئي از يك تركيب است كه اگر آن را به اجزاي كوچكتر تقسيم كنيم هنوز خواص آن تركيب را دارا باشد

اتم : اتم كوچكترين جزئي از عنصر است كه هنوز خواص آن عنصر را دارا باشد

سا ختمان اتم : اگر اتم يك عنر شكسته شود ديگر خواص عنصر در ذرات حاصل وجود ندارد زيرا اين ذرات كوچكتر در اتم هاي تمام عناصر وجود دارند فرق عناصر با هم ديگر در اين است كه تعداد متفاوتي از اين ذرات كوچكتر را شا مل مي شوند .

در اصل هر اتم از سه نوع ذره تشكيل شده است كه در الكتريسيته بسيار مهمند : الكترون – پروتون – نوترن

الكترون ها در اربيتال ها يا مدار ها يي به دور هسته گردش مي كنند .پروتونها  و نوترنها در مركز يا هسته اتم قرار دارند قسمت مركزي هر اتم هسته نام دارد

به تعداد پروتونهاي هر عنصر عدد اتمي آن عنصر مي گويند در واقع تعداد پروتونهاي موجود در هسته تفاوت بين دو عنصر را تعيين مي كند ممكن است تعداد نوترنها با پروتونها برابر نباشد به مجموع تعداد نوترنها وپروتونها ي اتم عدد جرمي مي گويند

پروتون : بسيار كوچك است قطر آن يك سوم قطر الكترون مي باشد ولي جرمش 1840 برابر جرم يك الكترون مي باشد جدا كردن پروتون از هسته اتم كار بسيار مشكلي است پروتونها در عبور وانتقال انرژي اثر فعالي ندارند و داراي بار الكتريكي مثبت مي باشد خطوط نيروي اين بار به صورت شعاعي مستقيما در تمام جهات از پروتون خارج مي شود.

نوترون : ذره اي است اگر تجزيه شود يك پروتون و يك الكترون حاصل مي شود نوترون از نظر الكتريكي خنثي است ودر ماهيت الكتريكي اتم ها زياد تلقي نمي شود.

الكترون : قطر الكترون سه برابر قطر پروتون مي بلشد وحدود   سانتي متر مي باشد ولي 1840 برابر سبكتر از پروتون مي باشد اكترونها را به آساني مي توان حركت داد و آنها ذراتي هستند كه درانتقال انرژي اثر فعالي دارند  الكترون داراي بار منفي است وخطوط نيروي وارده از هسته به صورت شعاعي در تمام جهات از همه طرف به الكترون وارد مي شوند     

اثر بار هاي الكترواستاتيك بر يكديگر : بار منفي الكترون از نظر مقدار مساوي ولي از نظر جهت خطوط نيرو مخالف بار مثبت پروتون است. به بار هاي الكترون و پروتون بارهاي اكترواستاتيكي مي گويند . خطوط نيروي هر يك از ذرات ميدانهاي الكترواستاتيك توليد مي كنند .

قانون بارهاي الكتريكي : ذراتي كه بار هاي همنام دارند همديگر را دفع مي كنند وذراتي كه بارهاي مخالف دارند همديگر را جذب مي كنند.

اتم هاي باردار : به طور طبيعي در اتم تعداد الكترونها و پروتونها مساوي هستند. بنابراين بار هاي مساوي ومخالف مثبت همديگر را خنثي مي كنند واتم را از نظر الكتريكي خنثي نگه مي دارند ولي اگر در اتمي تعداد الكترونها كمتر از تعداد پروتونها باشد اتم بار مثبت دارد ويون مثبت ايجاد مي كند و جنانجه تعداد الكترونهاي اتمي بيشتر از پروتونهايش باشد اتم بار منفي دارد ويون منفي ايجاد مي كند.

بار دار شدن اجسام : اجسام را به سه طريق بار دار مي كنند. 1 – اصطكاك (مالش )  2 – تماس ( هدايت )  3 – القاء  

ميدان هاي الكترواستاتيك : نيروهاي جاذبه و دافعه دو جسم بارداراز طريق خطوط نيروي الكترواستاتيكي كه در اطراف جسم بادار وجود دارند اعمال مي شود . در يك جسم باردار منفي خطوط نيروي الكترونهاي اضافي با يكديگر جمع مي شوند و ميدان الكترواستاتيكي به وجود مي آورند كه جهت خطوط نيروي آن در تمام جهات از بيرون به طرف درون جسم است . در جسم باردار مثبت كمبود الكترونها باعث مي شود كه خطوط نيروي پروتونهاي اضافي با هم جمع شوند و ميدان الكترواستاتيكي توليد كنند كه در آن خطوط نيرو در تمام جهات از درون جسم به طرف بيرون است.

نيروي جذب و دفع به دو عامل بستگي دارد : 1) مقدار باري كه در هر جسم وجود دارد   2) فاصله بين دو جسم

هر چه بارهاي الكتريكي اجسام بيشتر باشد نيروي الكترواستاتيك بزرگتر خواهد بود. هر چه دو جسم به يكديگر نزديكتر باشند نيروي الكترواستاتيك بين آنها بيشتر خواهد بود .  اگر بارها كم باشد و يا دو جسم از يكديگر دور شوند نيروي جاذبه و دافعه ضعيف تر خواهند بود.

3 – 12   قانون كولن :

تعريف قانون كولن : قدرت جذب ودفع ميان دو جسم باردار با حاصلضرب دو بار نسبت مستقيم  و با مربع يا مجذور فاصله بين آنها نسبت عكس يا معكوس دارد .

اگر دو بار الكتريكي را با  و  و فاصله بين انها را با  و نيرو را با حرف  نمايش دهيم قانون كولن به صورت رابطه زير نوشته مي شود

 K - ضريبي است كه  بستگي به جنس محيطي دارد كه دو جسم باردار در ان قرار گرفته اند . وتقريبا برابر است با     

   بار موجود در جسم اول  و  بار موجود در جسم دوم  و هر دو بر حسب كولن  (  c )

d  -   فاصله بين دو جسم بار دار  بر متر  (  m )                                   F -  نيرو بر حسب  نيوتن  (  N)

نكته : وقتي كه فاصه بين دو بار الكتريكي دو برابر شود نيروي بين انها به  مقدار اوليه اش مي رسد و هنگامي كه فاصله بين آنها سه برابر شود نيروي بين آنها به  مقدار نخستين مي رسد .

4 – 12  هدايت الكتريكي مواد

مواد از نظر هدايت الكتريكي به سه دسته تقسيم بندي مي شوند   1 )  هاديها      2  )  نيمه هاديها      3 )  عايقها

هاديها  : لايه والانس مي تواند تا هشت الكترون داشته باشد چون انرژي اعمال شده بين الكترونهاي والانس تقسيم مي شود در نتيجه اتمهايي كه الكترونهاي والانس كمتري دارند به راحتي مي توانند الكترونهايشان را آزاد كنند. به موادي كه الكترونهايش به راحتي آزاد مي شود هادي مي گويند اتمهاي هاديهاي خوب فقط 1 يا 2 الكترون والانس دارند . اجساميكه اتمهابشان فقط يك الكترون والانس دارند بهترين هادي محسوب مي شوند.

مثال : فلزاتي كه معمولا در لايه آخر يك الكترون والانس دارند عبارتنداز : مس ( عدد اتمي 29 ) نقره ( عدداتمي 47 )  طلا  ( عدد اتمي 79 ) .

عايقها : موادي هستند كه آزاد كردن الكترونهاي مدار آخرآنها بسيار مشكل است. لايه هاي والانس اتمهاي عايق معمولا هشت الكترون دارند يا با حدااقل بيش از چهار الكترون پر شده اند انرژي كه به چنين اتمي داده مي شود بين تعداد زيادي از الكترونها تقسيم مي شود . ولي علاوه بر اين مانع ديگري براي آزارد كردن اين الكترونها وجود دارد كه به آن پايداري شيميايي مي گويند.

نيمه هاديها : لايه هاي والانس هاديها كمتر از نيمه پر است و لايه والانس عايقها بيشتر از نيمه پر است. به عناصري كه اتمهاي آن چهار الكترون والانس دارند نيمه هادي مي گويند. مهمترين نيمه هاديها عبارتنداز از : ژرمانيوم ،  سيليكون ( سيليسيم ) ، سلنيوم و اكسيد مس يك ظرفيتي.

نحوه قرار گرفتن اتم هاي نيمه هاديها در كنار هم به صورت اشتراكي است. از اشتراك الكترونهاي والانس نيمه هاديها شبكه اي بوجود مي آيد كه آن را در اصطلاح شبكه كريستالي مي گويند                                                                                                                 

5 – 12   ميدان الكتريكي : نيرويي كه در يك ميدان الكتريكي بر روي واحد بار آزمون الكتريكي يا واقع در هر نقطه از اين ميدان وارد مي شود شدت ميدان الكتريكي در آن نقطه مي گويند . و با E  نمايش مي دهند.

نيرو بر حسب كولن ني

بنابر اين اگر بار مثبت در يك نقطه از ميدان الكتريكي واقع شود و بر آن نيروي اثر كند شدت ميدان الكتريكي در آن نقطه برابر خواهد بود با :  

شدت ميدان الكتريكي مانند نيرو كميت برداري است كه اندازه و راستا دارد . راستاي و  همواره يكي است ، ولي نيروي وارد بر بار مثبت هم جهت با ميدان الكتريكي و نيروي وارد بر بار منفي در خلاف جهت ميدان است .

6 – 12  ولتاژ : ولتاژ يا اختلاف پتانسيل را مي توان عامل يا شرط الكتريكي دانست كه سبب جاري شدن الكتريسيته از نقطه اي به نقطه ديگر مي شود. با توجه به اين واقعيت ، مي توان اختلاف پتانسيل را با اختلاف دما كه سبب انتقال گرما در يك جسم مي شود مقايسه كرد. همان طور كه اختلاف دما جهت انتقال گرما را در مشخص مي كند اختلاف پتانسيل الكتريكي هم جهت جريان يافتن الكتريسيته را تعيين مي كند.

پتانسيل الكتريكي يك جسم باردار : معمولا پتانسيل اجسام باردار را نسبت به زمين مي سنجند و در اين سنجش پتانسيل زمين را بنا به قرارداد صفر در نظر مي گيرند . هنگاميكه يك جسم باردار به وسيله يك رشته سيم به زمين متصل مي شود اگر الكترونها از زمين به سوي جسم جريان يابند پتانسيل جسم مثبت است و اگر الكترونها ازجسم به زمين بروند پتانسيل جسم منفي است. بنابراين اجسام باردار پيش از اينكه به زمين وصل شوند چه پتانسيل مثبت داشته باشند چه منفي ، پس از اتصال به زمين پتانسيل آنها صفر مي شود.

اندازه پتانسيل الكتريكي : پتانسيل الكتريكي يك جسم باردار ، كه آن را با U  نشان مي دهند. بنابه تعريف عبارت است از كاري كه بايد انجام گيرد. تا واحد بار الكتريكي مثبت از زمين به جسم انتقال يابد. واحد پتانسيل الكتريكي ولت است . واز رابطه زير حساب مي شود.

7 – 12  روش هاي توليد الكتريسيته

به شش روش مي توان الكتريسيته توليد كرد كه عبارتنداز:

الكتريسيته حاصل از اصطكاك ( مالش ) :

هنگاميكه دو جسم مانند ابريشم و ميله شيشه اي و يا ميله كائوچويي با پشم مالش داده شوند بار الكتريكي توليد مي شود.به اين بارها الكتريسيته ساكن مي گويند. در نتيجه بر اثر مالش انرژي حرارتي در اتم هاي سطح خارجي براي آزاد كردن الكترونها بوجود مي آيد كه به آن اثر تريبوالكتريك مي گويند.

الكتريسيته حاصل ازفعل و انفعالات شيميايي :

مواد شيميايي با فلزات مخصوصي تركيب مي شوند وسبب واكنشهاي شيميايي مي شوند كه باعث انتقال الكترونها وتوليد بارهاي الكتريكي مي گردد. اين پديده بر اساس قوانين اكتروشيمي مبتني است. به عنوان مثال مي توان باتري تر را نام برد. هنگاميكه اسيد سولفوريك با آب به عنوان الكتروليت در يك ظرف شيشهاي مخلوط مي شود اسيد سولفوريك به دو ماده شيميايي هيدروژن ( H )با يون مثبت و سولفات ( SO4 )با يون منفي تجزيه مي شود. در محلول تعداد بارهاي مثبت و منفي مساوي هستند و در نتيجه كل محلول از نظر الكتريكي خنثي است. پس از آن هنگامي كه ميله هاي مسي و روي را به محلول وارد مي كنيم. با محلول تر كيب مي شوند. ميله روي بصورت منفي و ميله مسي بصورت مثبت باردار مشود.

 الكتريسيته حاصل از فشار مكانيكي :

به اثر فشار براي توليد بارهاي الكتريكي اثر پزوالكتريك مي گويند. پيزو يك كلمه يوناني به معني فشار است. اين اثر بيشتر در مورد كريستال ها مانند نمك روچل و سراميكهاي مخصوص مانند تيتانت باريم رخ مي دهد. و در ميكروفونها و پيكاپ هاي گرام مورد استفاده قرار مي گيرد.

الكتريسيته حاصل از حرارت :

 هنگاميكه دو جسم غير مشابه به هم اتصال مي يابند در محل اتصال انتقال الكترون صورت مي گيرد. به عنوان مثال ، اگر فلز مس و روي را به هم هتصل كنيم .الكترونها از اتم مس خارج و به اتم روي وارد مي شوند. بارهايي در درجه حرارت اطاق توليد مي شوند كم هستند. ولي اگر محل اتصال دو فلز را حرارت دهيم انرژي بيشتري توليد مي شود و الكترونهاي بيشتري آزاد مي شود .به اين روش ترموالكتريسيته مي گويند. به محل اتصال دو فلز ترموكوپل مي گويند. هنگاميكه چندين ترموكوپل به همديگر متصل مي شوند يك ترموپيل (باتري حرارتي ) بوجود مي آيد. از ترموكوپل براي اندازه گيري درجه حرارت در كوره ها استفاده مي كنند.

الكتريسيته حاصل از نور : نور نوعي انرژي است. كه ازذرات حامل انرژي به نام فوتون به وجود آمده است. هنگاميكه فوتون هاي يك شعاع نوري با جسمي برخورد مي كنند انرژي خود را از دست مي دهند .اين انرژي باعث آزاد شدن الكترونها از اتم ها مي شود. اجسامي مانند پتاسيم ، سديم ، سزيم، ليتيم ، سلنيم ، ژرمانيم ، كادميم و سولفات سرب را مي توان نام برد.

الكتريسيته حاصل از نور را فوتوالكتريك مي گويند كه به سه طريق انجام مي گيرد.

تشعشع فوتو الكتريك : انرژي فوتونهاي يك شعاع نوري مي توانند باعث تخليه الكترونهاي يك سطح در لامپ خلاء گردند. يك صفحه بعدا اين الكترونها را جمع مي كند.

فتوولتيك : انرژي نوراني تابيده شده به يكي از دو صفحه متصل به هم باعث تخليه الكترون از يكي به ديگري مي شود. در مانند باطي در دو صفحه بارهاي مخالف ايجاد مي شود.

هدايت نوري : چنانچه به بعضي از اجسام كه هاديهاي خوبي نيستند انرژي نوراني بدهيم اكترونهاي آزاد در جسم توليد مي شود. و در نتيجه به هاديهاي بهتري تبديل مي شوند.

6 – الكتريسيته حاصل از مغناطيس :

از نيروي ميدان مغناطيسي براي به حركت در آوردن الكترونها مي توان استفاده كرد به اين اثر الكتريسيته مغناطيسي كفته مي شود كه اساس كار ژنراتور الكتريكي است. هنگاميكه يك هادي خوب مانند مس را در داخل ميدان مغناطيسي حركت دهيم. ميدان مغناطيسي آنقدر انرژي دارد كه اتم هاي مس ، الكترونهاي والانسشان راآزاد نمايند . حركت الكترونها به جهت و چگونگي قطع ميدان مغناطيسي به وسيله سيم بستگي دارد.

7 – 12  كميت هاي الكتريكي

1 – 7 -12   جريان الكتريكي

براي اينكه بتوانيم از الكتريسيته براي انجام كاري استفاده كنيم الكتريسيته بايد جاري باشد و وقتي صورت مي گيرد كه الكترونهاي آزاد در جهت معيني به حركت در آيند.

تعريف جريان الكتريكي : هنگاميكه تعداد زيادي الكترونهاي آزاد در يك سيم يك جهت حركت نمايند جريان الكتريكي بوجود مي آيد.

شدت جريان اكتريكي : هر چه تعداد الكترونهاي آزادي كه در يك جهت حركت مي كنند بيشتر باشد شدت جريان بيشتر است و مقدار انرژي بيشتري براي انجام كار خواهيم داشت.

شدت جريان اكتريكي را با حرف ( I ) نمايش مي دهند و واحد آن آمپر  ( A ) مي باشد . تعداد الكترونهايي كه از يك نقطه مدار مي گذرند مقدار جريان از مدا را تعيين مي كنند .

تعريف آمپر : اگر يك كولن الكتريسيته (  الكترون ) به مدت يك ثانيه از يك نقطه سيم در جهت مشخص عبور نمايد شدت جريان عبوري يك آمپر مي باشد.

بنابه تعريف رابطه شدت جريان الكتريكي را به صورت مقابل مي توان نوشت.                  

كه در اين رابطه q مقدار الكتريسيته بر حيب كولن ، t  زمان بر حسب ثانيه ، و I شدت جريان الكتريكي بر حسب آمپر مي باشد.

2 – 7 – 12  اختلاف پتانسيل الكتريكي

براي برقراري جريان الكتريكي در يك مدار الكتريكي دو شرط لازم است:

اختلاف بار الكتريكي منبع براي به حركت درآوردن الكترونهاي آزاد

وجود يك مدار بسته

تعريف اختلاف پتانسيل الكتريكي ( ولتاژ ) : هنگاميكه دو منبع بارالكتريكي اختلاف پتانسيل داشته باشند نيروي الكتريكي كه بين دو بار به وجود مي آيد ولتاژ نام دارد. ولتاژ را با حرف ( U يا V ) نمايش مي دهند. ولتاژ واحد آن ولت و با حرف ( v ) نمايش مي دهند.

تعريف ولت : اگر يك منبع ولتاژ كاري معادل يك ژول براي جابه جايي يك كولن بار انجام دهد منبع ولتاژي برابر يك ولت است .                                                                                                                                                       

                                   الكترون  = يك كولن

بعضي از ولتاژها كه با آنها سر و كار خواهيد داشت : 5/1 ولت براي يك باطري چراغ قوه ، 12 ولت براي باطري اتومبيلها ، 220 ولت براي وسائل خانگي ، 380 ولت براي مصارف صنعتي

3 – 7 – 12 مقاومت الكتريكي

ايستادگي در مقابل جريان الكتريكي را مقاومت الكتريكي گويند و آن را با حرف ( R ) نمايش مي دهند . و واحد آن اهم مي باشد

تعريف اهم : يك اهم مقاومت هادي است كه كه تحت اختلاف پتانسيل الكتريكي يك ولت شدت جريان الكتريكي معادل يك آمپر از آن عبور نمايد. در صورتي كه با ولتاژ يك ولت شدت جريان الكتريكي نيم آمپر شود مقامت دو برابر حالت قبل يعني دو اهم خواهد بود. اهم را با حرف ( W ) نمايش مي دهند.

9 – 12  عوامل موثر بر مقاومت الكتريكي يك هادي :  سه عامل مهم بر روي مقاومت الكتريكي هادي تاثير مي گذارد. كه عبارتنداز :

جنس هادي        

سطح مقطع هادي

طول هادي

تاثير جنس هادي بر مقاومت الكتريكي : براي بررسي تاثير جنس هادي بر روي مقاومت الكتريكي دو كميت مهم را مورد بررسي قرار مي دهيم.    

هدايت الكتريكي مخصوص : تمام اجسام ، جريان الكتريكي را به يك اندازه هدايت نمي كنند. دو نوع جسم در الكتريسيته مهمند : اجسام هادي و اجسام عايق ، هاديهااجسامي هستند كه جريان الكتريكي  را به راحتي عبور مي دهند و عايقها بر عكس از عبور جريان جلوگيري مي كنند و آن به اين دليل است كه هاديها مقدار زيادي اكترون آزاد دارند

اگر بايك منبع ولتاژ كه ولتاژش ثابت باشد ميزان هدايت الكتريكي فلزات مختلف را آزمايش كنيم مي بينيم فلزي كه الكترونهاي آزاد بيشتري دارد شدت جريان بيشتري از آن عبور ميكند نسبت شدت جريان عبوري به ولتاژ منبع را هدايت الكتريكي مخصوص آن فلز گويند.

تعريف هدايت الكتريكي مخصوص  : قابليت هدايت سيمي به طول يك متر و سطح مقطع  يك ميلي متر مربع را هدايت الكتريكي مخصوص ميلي متر مربع نامند و با حرف يوناني k (كاپا ) نمايش ميدهند

  مقاومت الكتريكي مخصوص

در واقع هدايت الكتريكي مخصوص و مقاومت الكتريكي مخصوص در برابر عبور جريان دو مفهوم مخالف همديگر هستند كه در مورد يك ماده هميشه با همديگر وجود دارند. يا در واقع دو روي يك سكه هستند كه نمي توانند جدا از همديگر وجود داشته باشند به بيان ديگر هر جسمي كه هدايت الكتريكي مخصوص آن زياد است مقاومت الكتريكي مخصوص آن كم است و بر عكس

تعريف مقاومت الكتريكي مخصوص : مقاومت سيمي به طول يك متر و سطح مقطع  يك ميلي متر مربع را مقاومت الكتريكي مخصوص مي نامند و با حرف يوناني r  ( رو ) نمايش مي دهند

روابط مقاومت الكتريكي مخصوص و هدايت الكتريكي مخصوص به صورت مقابل است.                و     

مقايسه هدايت الكتريكي مخصوص و مقاومت الكتريكي مخصوص  فلزات :

فلز نقره در يك مقدار معين ماده الكترونهاي آزاد زيادي دارد . بنابراين در مقايسه با ساير فلزات از هدايت مخصوص بيشتري برخوردار است.   

مس بعد از نقره هادي خوبي است و نسبت به آن ارزانتر است و كاربرد بيشتري دارد. بدين جهت هدايت الكتريكي مخصوص و مقاومت الكتريكي مخصوص  ساير فلزات را نسبت به فلزمس مي سنجند

 تاثير سطح مقطع هادي بر مقاومت الكتريكي :

در واقع مقاومت هر جسمي به تعداد الكترونهاي آزاد آن جسم بستگي دارد. پس يك هادي خوب بايد به مقدار كافي الكترون آزاد داشته باشد تا اجازه دهد جريان الكتريكي با چندين امپر از آن عبور كند. چون جريان الكتريكي به تعداد الكترون آزاد موجود در سيم بستگي دارد مي توانيم با ضخيم كردن سيم تعداد الكترونهاي آزاد را بيشتر كنيم. تا مقداربيشتري جريان الكتريكي بتواند عبور كند.

   مقاومت الكتريكي و سطح مقطع عكس همديگر مي باشند ، ابرين ، هر گاه پهناي فلز زياد شود در حقيقت سطح مقطع زياد مي شود و در نتيجه مقاومت كمتر مي شود و هر گاه پهناي كوچكتر شود. سطح مقطع كوچكتر شده ودر نتيجه مقاومت زيادتر مي شود

تاثير طول هادي بر مقاومت الكتريكي :

شايد فكر كنيد كه با اضافه كردن طول هادي عبور جريان راحتتر مي شود، ولي چنين نيست . اگر در يك تكه مس بلندتر تعداد بيشتري الكترون آزاد وجود دارد ولي الكترونهاي اضافي در طول سيم در اندازه گيري جريان الكتريكي داخل نمي شوند. در واقع در طول معين از هادي مقدار معيني مقاومت دارد و هرچه طول سيم طويلتر شود مقاومت آن بيشتر مي شود

مقاومت الكتريكي و طول هادي باهم رابطه مستقيم دارند هر چه طول هادي بيشتر شود مقاومت آن بيشتر و هر چه طول هادي كوچكتر شود مقاومت آن كوچكتر مي شود.

رابطه كلي مقاومت الكتريكي هادي  : اگر طول يك هادي دو برابر شود مقاومت آن دو برابر مي شود مقاومت يك سيم با طول آن نسبت مستقيم دارد. و اگر سطح مقطع سيم را دو برابر كنيم. مقاومت آن نصف مي شود. در نتيجه مقاومت با سطح مقطع نسبت عكس دارد. اگر در يك سيم هم طول و هم سطح مقطع را دو برابر كنيم. مقاومت الكتريكي نسبت به حالت قبلي تغيير نخواهد كرد.

در تعريف مقاومت الكتريكي مخصوص و هدايت الكتريكي مخصوص گفتيم كه اين پارامترها به جنس هادي بستگي دارند. رابطه كلي مقاومت با سطح مقطع ، طول و جنس سيم را با فرمولهاي زير محاسبه مي كنيم.

در روابط بالا R مقاومت سيم بر حسب اهم  ( W )  ، L طول سيم بر حسب متر ( m ) ، A سطح مقطع سيم بر حسب ميلي متر مربع    ( mm2 ) و  r مقاومت الكتريكي مخصوص بر حيسب    و k هدايت الكتريكي مخصوص بر حسب    است

اثر حرارت بر مقاومت الكتريكي :

در واقع تمام بحث هايي كه در مورد مقاومت شد در دماي اتاق صادق بود . اما در دماهاي كمتر يا بسشتر مقدار مقاومت كليه فلزات تغيير مي كند. تغيير مقاومت بر اثر حرارت در فلزات مختلف متفاوت است. بنابراين ضريبي را براي هر فلز تعريف مي كنيم..

تعريف ضريب حرارتي : تغييرات مقاومت به ازاي يك درجه سانتي گراد را ضريب حرارتي مي گويند و آن را با ( a ) نمايش مي دهند. به عنوان مثال اگر  004/0 = a  باشد يعني اينكه به ازاي يك درجه سانتي گراد مقاومت آن 004 /0  افزايش و يا كاهش مي يابد.

اگر مقاومت الكتريكي جسمي بر اثر حرارت افزايش يابد ضريب حرارتي آن جسم مثبت و آنرا PTC مي نامند.

اگر مقاومت الكتريكي جسمي بر اثر حرارت كاهش يابد ضريب حرارتي آن جسم منفي و آنرا NTC مي نامند.

بنابراين رابطه مقاومت يك جسم در اثر درجه حرارت چنين خواهد بود .                                    كه در آن مقدار مقاومت در درجه حرارت مورد نظر  مقاومت در صفر درجه مقدار تغيير مقاومت است

10 – 12  انواع مقاومت ها وكد رنگي آنها

مقاومتها از نظر جنس و ساخت به سه دسته كلي تقسيم بندي مي شوند .

1 – مقاومتهاي تركيبي           2 – مقاومتهاي سيم پيچي            3 – مقاومتهاي لايه اي

1 – 10 – 12  مقاومتهاي تركيبي ( توده كربني )  : دراغلب مواقع كيفيت يك مقاومت نسبت به ارزش اقتصادي آن در درجه دوم اهميت قرار مي گيرد. در اين گونه موارد از مقاومت هاي تركيبي استفاده مي كنند. اين مقاومت ها اساسا شامل المان مقاومتي پودر كربن ، بدنه استوانه اي كائوچوئي براي پوشاندن ومحاوظت كردن آن و سيم هاي دو سر مقاومت براي اتصال مقاومت به مدار هستند.

مقدار مقاومت به نسبت كربن و الياف استفاده شده بستگي دارد .

محاسن مقاومت هاي تركيبي شامل : 1- كوچك بودن جثه     2- زمخت ( سخت ) بودن      3- قيمت كم

معايب مقاومت هاي تركيبي شامل مواردي كه با  شدت جريانهاي زياد و تقريب خوب سروكار نداريم استفاده مي شود.

2- 10 – 12  مقاومت هاي سيم پيچي : دونقطه ضعفي كه در مورد مقاومت هاي تركيبي وجود دارد اين است كه 1- نمي توان آنها را در مدار هاي با جريان زياد بكار برد  2-  نمي توان آنها را با تقريب خطاي كم تهيه نمود . اين دو نقص را مي توان با بحبود ساختمان آنها ، از طريق استفاده از عناصر مقاومتي حاصل از سيم هاي مقاومت دار به جاي پودر كربن بر طرف كرد كه البته اين كار سبب افزايش قيمت مي شود . معمولا طول زيدي از سيم لازم است تا بتوان مقاومت زيادي را توليد كرد . بدين خاطر سيمهارا دور يك هيته مي پيچند . به مقاوتهايي كه به اين صورت ساخته مي شوند مقاومتهاي سيم پيچي مي گويند 

به طور كلي دو نوع مقاومت سيم پيچي وجود دارد : 1- قدرتي     2-  دقيق

نوع قدرتي در مدار هاي با جريان زياد بكار مي رود و نوع دقتي براي مواقعي كه مقاومتهاي با تقريب خطاي خيلي كم مورد لزوم اسيت كه هر دو نوع فوق از طريق پيچيدن سيمي از جنس آلياژ مخصوص به دور يك هسته عايق كه روي آن با يك روپوش سراميكي يا پلاستسكي يا ماده عايق ديگري پر شده است.به دست مي آيند.

3- 10 – 12  مقاومتهاي لايه اي : مقاومتهاي لايه اي تركيبي از مقاومتهاي تركيبي و مقاومتهاي سيم پيچي هستند .بدين ترتيب كه استحكام و دقت مقاومت هاي سيم پيچي را دارند.ولي در ضمن كوچكتر و به مراتب زمخت تر و ارزانترند . مقاومت هاي لايه اي را معمولا با رسوب دادن نوار نازكي از ماده مقاومت دار بر يك لوله سراميكي يا شيشهاي درست مي كنند .دو سيم رابط نيز براي اتصال مقاومت به مدار به پوششهاي انتهاي لوله وصل شده اند و براي محافظت مقاومت نيز تمام آن را با ماده عايقي روكش مي كنند.

طبقه مقاومت ها از نوع كار

تا كنون آموختيم كه چگونه مقاومت ها بر حسب جنس طبقه بندي مي كنند. ولي راه ديگري نيز براي طبقه بندي مقاومت ها وجود دارد. در طبقه بندي مقاومت ها را از نوع كار به دو دسته تقسيم مي كنند : 1- مقاومتهاي ثابت   2-  مقاومتهاي متغير