تحقیق اهم (docx) 9 صفحه

دسته بندی : تحقیق

نوع فایل : Word (.docx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحات: 9 صفحه

قسمتی از متن Word (.docx) :

اهم‌متر برای اثبات‌پذیری کامل این مقاله به منابع بیشتری نیاز است یا منابع ارایه‌شده به‌درستی ارجاع داده نشده‌اند.لطفاً با توجه به شیوهٔ ویکی‌پدیا برای ارجاع به منابع با ارایهٔ منابع معتبر این مقاله را بهبود بخشید.مطالب بی‌منبع در آینده مردود و حذف خواهندشد. یک اهم متر آنالوگ اُهم‌مِتر دستگاهی است که برای اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی بکار می‌رود. در دو نوع آنالوگ (عقربه‌ای) و دیجیتال موجود می‌باشد. روش کار با اهم متر عقربه‌ای به این صورت است که دو سر سیم را به مدار مورد نظرتان اتصال دهید. عقربه شروع به حرکت می‌نماید به خط مدرج اهم متر نگاه کنید. - اگر سلکتور روی عدد X۱ بود هر عددی را که عقربه نشان می‌دهد بخوانید. - اگر سلکتور روی X۱۰۰ باشد هر عددی که عقربه نشان داد را در ۱۰۰ ضرب نمائید. - اگر سلکتور روی X۱k قرار داشت (۱ کیلو اهم مساوی ۱۰۰۰ اهم است) عدد هقربه را در ۱۰۰۰ ضرب نمائید. این اعداد همان مقاومت مدار مورد نظر است. در مورد اهم متر دیجیتالی نیز به همین صورت است با این تفاوت که عدد بر روی صفحه نماشگر نمایش داده می‌شود. نکته: برای اندازه گیری مقدار مقاومت مدار بایستی حدود آن را در نظر گرفته تا متناسب با آن سلکتور را تنظییم نمود، اگر عقربه به سمت راست یا چپ چسبید (در نوع دیجیتال هیچ عددی نمایش داده نمی‌شود) نشان آن است که سلکتور روی عدد درست تنظیم نشده‌است. اهم متر به کمک یک ولت متر و یک منبع جریان مستقیم (باتری) به ولتاژ کاملا معین و ثابت می‌توان مقاومتهای مجهول را با دقتی که معمولا برای کارهای عملی کافی است، اندازه گرفت. در این مورد دستگاه اندازه گیر را اهم متر می‌گویند. دید کلی اصولا مولتی مترها ابزاری در صنعت الکترونیک هستند که برای اندازه گیری جریان و ولتاژ مقاومت بکار می‌روند. این ابزارها بر دو نوع آنالوگ و دیجیتال تقسیم بندی شده اند. در نوع آنالوگ عقربه‌ای است که بر روی یک صفحه مدرج حرکت می‌کند. در نوع دیجیتال ابتدا پارامتر الکتریکی مورد نظر به سیگنال پالسی تبدیل می‌گردد، پالسهای مزبور در دستگاه اندازه گیری بوسیله آی سی های شمارنده شمرده شده و توسط نشان دهنده‌های دیجیتال به صورت رقمی نشان داده می‌شود. اساس اندازه گیری مقاومت اساس اندازه گیری مقاومت بر قانون ساده اهم است، به این ترتیب که هر گاه r مقاومت داخلی ولت متر و ولتاژ منبع جریان ، R مقاومت مجهول مفروض باشد بر طبق قانون اهم رابطه زیر بین آنها برقرار می‌شود: R = (e - E)/E/r e و E به ترتیب مقدار ولتی است که صفحه مدرج ولت متر قبل از قرار دادن R در مدار نشان می‌دهد که این دو مقدار باید با استفاده از یک حساسیت اندازه گیری شود. انحراف عقربه هر چقدر مقاومت مجهول R کوچکتر باشد انحراف عقربه بیشتر است و بالعکس در این صورت یعنی برای اندازه گیری دقیق مقاومتها حساسیت دستگاه برعکس مقدار مقاومت مورد اندازه تنظیم می‌شود. یعنی برای اندازه گیری مقاومتهای بزرگتر ولتاژ زیادی ضروری است. برای اندازه گیری مقاومتهای مجهول به محاسبه فوق احتیاجی نیست، زیرا وقتی ولت متر به صورت اهم متر بکار می‌رود درجات صفحه مدرج بر طبق رابطه بالا با مقیاس اهم تقسیم بندی شده است. اندازه گیری مقاومتهای کمتر از صد اهم برای اندازه گیری چنین مقاومتهایی مقاومت مجهول R بطور موازی به میلی آمپر متر وصل شده و بطور سری به R1 وصل می شود در این صورت مقاومت مجهول R از رابطه زیر بدست می‌آید:R = IR1/I-i که I و i جریانی است که به ترتیب میلی آمپر mA قبل و بعد از قرار دادن R نشان می‌دهد. کاربردهای اهم متر از یک اهم متر می‌توان برای آزمایش نیمه هادیهایی مثل دیود و ترانزیستور استفاده کرد. همانطور که می‌دانید دیود در حالت بایاس (گرایش) مستقیم دارای مقاومت کم و در حالت بایاس معکوس دارای مقاومت بسیار زیادی است، بنابراین دیود تحت آزمایش باید در یک جهت جریان را عبور داده و در جهت دیگر مانع از عبور آن گردد، به عبارت دیگر مقاومت اهمی دیود در یک جهت کم و در جهت دیگر زیاد می‌باشد، البته این روش برای آزمایش و تست دیودهای پیوندی معمولی است و نمی‌توان از آن برای دیودهای دیگر مانند زنر استفاده کرد.یک ترانزیستور از لحاظ عملکرد درست مانند دو دیود که کاتد یا آندهایشان به هم متصل شده است می‌باشد، بنابراین پایه‌های بیس ، امیتر باید در یک جهت دارای مقاومت زیاد و در جهت دیگر دارای مقاومت کم باشد. همچنین مقاومت بین پایه‌های امیتر ، کلکتور در هر دو جهت باید زیاد باشد در غیر این صورت ترانزیستور خراب است. یکی دیگر از کاربردهای اهم متر در آزمایش خازنها (مخصوصا خازنهای الکترولیتی) است. با استفاده از یک اهم متر می‌توان پی به سالم بودن یا خراب بودن خازنها برد. فرض کنید می‌خواهیم خازن 0.25 میکروفاراد را آزمایش‌کنیم دو سر خازن را به سیمهای پروب اهم متر وصل می‌کنیم و آن را در وضعیت Rx10000 قرار می‌دهیم .اگر خازن مزبور دارای نشت باشد عقربه اهم متر مقدار ثابت مقاومت را نشان خواهد داد، اما در مورد خازن سالم عقربه پس از انحراف کمی که به سمت راست پیدا می‌کند به سر جای خود بر می‌گردد.اگر در این حالت عقربه به هیچ وجه به سمت راست حرکت نکرد و مقاومت بی‌نهایت را نشان داد پایه‌های خازن از داخل قطع است و باید دور انداخته شود. هنگامی که خازن 0.25 میکروفارادی سالم است به هنگام تعویض سیمهای پروب عقربه به اندازه یک چهارم پانل به سمت راست منحرف شدند و سپس با سرعت بجای خود بر می‌گردد. سلکتور یا کلید انتخابگر معمولا در مولتی مترها دو کلید در سلکتور دیده می‌شود که یکی بزرگتر است و در وسط قرار گرفته است. کلید وسط Range Salitch نام دارد که ردیفهای قابل اندازه گیری را تعیین می‌کند و کلید کوچک کناری Function Switch نام دارد که برای انتخاب پارامتر مورد سنجش بکار می‌رود. به هنگام اندازه گیری مقاومت پس از قرار دادن کلیدها در وضعیت مناسب دو سر پروب را به هم متصل می‌کنیم و با چرخاندن دگمه ZERO OHMS عقربه مولتی متر را بر روی صفر اهم ثابت می‌کنیم. صفحه مدرج مقداری که بر روی صفحه مدرج می‌خواهیم باید متناسب با رنج یا ردیفی باشد که توسط سلکتور بزرگ انتخاب کرده‌ایم، این موضوع در صحیح خواندن پارامترهای مورد اندازه گیری بسیار مهم است و باید مورد نظر قرار داد. درجه بندی مربوط به مقاومت که با اهم (OHMS) نشان داده شده است، بسیار غیر خطی است. علت این امر این است که خود اندازه گیر دارای مقاومت داخلی می‌باشد که بر روی مقاومت مورد اندازه گیری اثر می‌گذارد مولتی مترهایی که در حالت اهم دارای وضعیتهای متفاوتی می‌باشند. کلید سلکتور را باید در وضعیتی قرار داد که به هنگام اندازه گیری مقاومت یک قطعه یا بخش از یک مدار ، عقربه تا وسط حرکت کند، در این حالت مقدار خوانده شده بر روی صفحه مدرج خطای کمتری را دارا خواهد بود. قانون اهم قانون اهم که به نام کاشف آن جرج اهم نام گذاری شده است، بیان می دارد که نسبت اختلاف پتانسیل (یا افت ولتاژ) بین دو سر یک هادی (و مقاومت) به جریان عبور کننده از آن به شرطی که دما ثابت بماند، مقدار ثابتی است: V \over I} = R} که در آن V ولتاژ و I جریان است. این معادله منجر به یک ثابت نسبی R می شود که مقاومت الکتریکی آن وسیله نامیده می شود. این قانون تنها برای مقاومتهایی صادق است که مقاومت شان به ولتاژ اعمالی دو سرشان وابسته نباشد که به این مقاومت ها مقاومت های اهمی یا ایده آل یا وسیله های اهمی گفته می شود. خوشبختانه شرایطی که در آن قانون اهم صادق است، بسیار عمومی است.( قانون اهم هیچگاه برای ابزارهای دنیای واقعی کاملا دقیق نیست چرا که هیچ ابزار واقعی وجود ندارد که یک ابزار اهمی باشد). معادله V / I = R حتی برای ابزارهای غیر اهمی هم صادق است اما در آن صورت دیگر مقاومت R یک مقدار ثابت نیست و به مقدار V وابسته است. برای اینکه بررسی کنیم که آیا ابزاری اهمی است یا نه، می توان Vرا بر حسب I رسم کرد و نمودار بدست آمده را با خط مستقیمی که از مبدا می گذرد مقایسه کرد. معادله قانون اهم اغلب بصورت : V = I \cdot R بیان می شود چرا که این معادله صورتی است که اکثر اوقات همراه مقاومت ها بکار برده می شود. فیزیکدانان اغلب فرم میکروسکوپیک قانون اهم را استفاده می کنند: {mathbf{j} = \sigma \cdot \mathbf{E\ که در آن j چگالی جریان ( جریان عبوری از واحد حجم)، & هدایت و E میدان الکتریکی است. و در واقع فرمی است که اهم قانونش را بیان کرد. فرم عمومی V = I·R که در طراحی مدارات بکار می رود، نسخه ماکروسکوپیک متوسط گیری شده فرم اصلی است. دانستن این مطلب مهم است که قانون اهم یک قانون گرفته شده از ریاضیات نیست ولی بخوبی توسط شواهد تجربی تایید می شود. گاهی اوقات هم قانون اهم به هم می خورد چرا که این قانون بسیار ساده سازی شده است. منشا اصلی به وجود آمدن مقاومت در مواد در برابر جریان الکتریکی را می توان عیب ها، ناخالصی های مواد و این واقعیت که الکترون ها خودشان اتم ها را به این طرف و آن طرف می زنند، دانست. وقتی که دمای فلز افزایش می یابد، عامل سوم نیز افزایش می یابد بنابراین، وقتی که یک جسم به علت عبور جریان الکتریکی از آن گرم می شود، مانند رشته داخل حباب لامپ، مقاومتش افزایش می یابد. مقاومت یک جسم از معادله زیر بدست می آید: (R = \frac{L}{A} \cdot \rho = \frac{L}{A} \cdot \rho_0 (\alpha (T - T_0) + 1 که در آن & مقاومت ویژه، Lطول جسم هادی، A مساحت سطح مقطع آن، T دمای جسم، T_0 یک دمای مرجع (معمولا دمای اتاق) و rho_0 و alpha ثابت های ویژه ماده جسم هادی اند. رابطه با هدایت گرما معادله انتشار الکتریسته که بر اساس اصول اهم بیان شده است، مشابه معادله جیان-باپتیست-ژوزف فوریر برای انتشار گرما است و اگر ما در روش حل فوریر یک مساله هدایت گرمایی کلمه دما را به پتانسیل الکتریکی تغییر داده و جریان الکتریکی را به جای شار گرمایی بکار ببریم، در آنصورت ما دارای روش حل فوریر مساله مشابه برای هدایت الکتریکی خواهیم بود. پایه کار فوریر ایده و تعریف واضح او از هدایت بود. اما امر این شامل فرضی است که بی تردید برای گرادیان های دمای کوچک درست است. فرض در نظر گرفته شده این است که اگر تمامی متغیر ها ثابت باشند، شار آزمایش‌های مربوط به گرما به شدت متناسب با گرادیان دما است. فرض کاملاً مشابهی هم در بیان قانون اهم گذاشته شده که اگر مابقی متغیرها یکسان در نظر گرفته شوند، قدرت جریان در هر نقطه متناسب با گرادیان پتانسیل الکتریکی است. با روش های پیشرفته موجود، بررسی دقت این فرض در الکتریسته از آزمایش‌های مربوط