نکات مهم جریان پیوسته
نکته ۱ -بار الکتریکی که در واحد زمان از مقطع یک مدار شارش می شود جریان متوسط الکتریکی نام دارد . جریان را با I نشان میدهیم و یکای آن آمپر ( A ) است .
I=q/t
نکته ۲ - برای بدست آوردن معادله شدت جریان الکتریکی ٬ از معادله بار نسبت به زمان مشتق می گیریم .
I=dq/dt
نکته ۳ - قانون اهم : نسبت اختلاف پتانسیل دو سر یک رسانا به جریانی که از آن می گذرد مقداری ثابت است که مقاومت نام دارد .
R=V/I
نکته ۴ - مجموعه یک یا چند مولد ، سیمهای رابط ، کلید و مصرف کننده را مدار الکتریکی می نامیم .
نکته ۵ - آمپرسنج وسیله ای است که با آن شدت جریان را اندازه می گیریم و در مدار بصورت متوالی قرار می گیرد . مقاومت آمپرسنج بسیار کم است .
نکته ۶ - ولت سنج وسیله ای است که با آن اختلاف پتانسیل را اندازه می گیریم و در مدار بصورت موازی قرار می گیرد . مقاومت ولت سنج بسیار زیاد است .
نکته ۷ - شدت جریان در تمام قسمتهای متوالی یک مدار با هم برابر است .
نکته ۸ - مقاومت داخلی : مقاومتی است که مولد ( باتری ) در برابر عبور جریان از خود نشان می دهد و آنرا با r نشان می دهیم .
نکته ۹ - نیروی محرکه : اختلاف پتانسیل دو سر باتری هنگامی که هیچ جریانی از آن عبور نکند و آنرا با E و یا ε نشان می دهیم و یکای آن ولت است .
نکته ۱۰ - افت پتانسیل : پس از عبور جریان الکتریکی از باتری ولتاژ دو سر آن به اندازه Ir کاهش می یابد که به آن افت پتانسیل گویند .
E-Ir=V
پس طبق قانون اهم داریم : E-Ir=IR
و جریان کل مدار برابر است با : I=E/R+r
نکته ۱۱ - اگر چند مقاومت بدنبال یکدیگر بسته شده باشند ، متوالی نامیده می شوند . مقاومت معادل در حالت متوالی از جمع مقاومتها بدست می آید .
Rt=R1+R2+R3
نکته ۱۲ - اگر دو یا چند مقاومت ، یک طرفشان به هم و طرف دیگرشان نیز به هم وصل باشند ، موازی نامیده می شوند . در حالت موازی مقاومت معادل بصورت زیر محاسبه می شود .
r 1/Rt=1/R1+1/R2+1/R3
نکته ۱۳ - برای دو مقاومت موازی می توان از رابطه زیر استفاده کرد :
Rt=R1.R2/R1+R2
نکته ۱۴ - برای دو مقاومت موازی که رابطه خاصی دارند ( مثلا دو برابر یا سه برابر هم هستند ) . مقاومت معادل برابر نسبت مقا ومت بزرگتر بر یکی بیشتر از رابطه آنها است .
برای دو مقاومت ۱۲ و ۶ اهمی ( رابطه دو برابری دارند ) ۱۲را بر ۳ ( ۲+۱) تقسیم می کنیم و معادل آنها ۴ می شود .
نکته ۱۵ - گره ، محل اتصال چند سیم است .
نکته ۱۶ - جمع جریانهای وارد شده به یک گره با مجموع جریانهای خارج شده از یک گره برابر است . ( قانون دوم کیرشهف )
نکته ۱۷ - مجموع اختلاف پتانسیلهای اجزا تشکیل دهنده یک مدار بسته برابر صفر است . ( قانون اول کیرشهف )
نکته ۱۸ - در یک مدار بسته اگر از یک نقطه دلخواه شروع کنیم و یک دور کامل در آن بچرخیم .با رعایت نکات زیر می توان یک معادله بدست آورد که به حل مجهول کمک می کند .
الف) اگر نقطه شروع را فرضا A بنامیم ، پتانسیل این نقطهVA است که با حرکت در مقاومت در جهت جریان باید به اندازه IR از آن کم کنیم .و یا اگر خلاف جهت جریان حرکت کنیم به اندازه IR به آن اضافه می کنیم .
ب)اگر در حین حرکت ابتدا به قطب منفی باتری برسیم باید به اندازه نیروی محرکه باتری به آن اضافه کنیم . و در صورتیکه ابتدا به قطب مثبت باتری برسیم به اندازه نیروی محرکه کم می کنیم .
ج) مقاومت داخلی باتری نیز درست مانند مقاومتهای خارجی است . یعنی در صورت حرکت هم جهت با جریان باندازه Ir کم می کنیم .
د) جهت جریان از قطب مثبت باتری به قطب منفی است و در صورتیکه چند باتری در مدار وجود داشته باشد ،باتریهایی که قطبهای غیر همنام آنها بهم وصل باشند باهم جمع می کنیم و نیروی محرکه کل ها را با هم مقایسه می کنیم . جهت جریان در جهت نیروی محرکه بزرگتر خواهد بود .
نکته ۱۹ - انرژی مصرفی هر مقاومت برابر RI2t است .
W=RI2t
نکته ۲۰ - توان الکتریکی ، انرژی مصرف شده در واحد زمان است که آنرا با P نشان می دهیم و یکای آن وات ( W ) است .
P=W/t=RI2t/t=RI2
پس طبق قانون اهم داریم : P=VI
و یا : P=V2/R
نکته ۲۱ - در مدارهایی که از چند حلقه تشکیل شده اند ، می توان برای هر حلقه یک معادله نوشت و آنها را در یک دستگاه حل نمود .
نکته ۲۲ - اگر دو سر یک مقاومت را توسط سیم بدون مقاومت بهم وصل کنیم ، اصطلاحا می گوییم اتصال کوتاه شده و در این حالت آن مقاومت از مدار حذف می شود .
نکته ۲۳ - کلید چون بدون مقاومت است ، اگر به دو سر یک مقاومت وصل باشد در حالت بسته آن ، اتصال کوتاه می شود و آن مقاومت از مدار حذف می شود .