همه چیز در مورد جریان برق
همه چیز در مورد جریان برق
انتقال انرژی (الکتریسیته) به محیط اطراف، از لامپها گرفته تا قطارها، توسط جریان الکتریکی صورت میگیرد. در حقیقت جریان الکتریکی حرکت بارهای الکتریکی در یک رسانا بوده و بر اثر اعمال یک نیروی محرکه یا اختلاف پتانسیل الکتریکی ایجاد میشود. در این بلاگ به همه چیز درمورد جریان برق خواهیم پرداخت، لطفا تا انتهای این مطلب همراه ما باشید.
آشنایی با انواع برق (ولتاژ و کاربردها)
همانطور که دانید دستگاههای مختلف با ولتاژهای مختلفی عمل میکنند. به عبارتی ولتاژ الکتریکی به اختلاف پتانسیلهای الکتریکی که بین دو نقطه در مدار یا میدان الکتریکی وجود دارد، میگویند که با نماد U آن را نشان میدهند.
ولتاژ مهمترین پارامتر یک شبکه الکتریکی بوده؛ چون توانایی یک منبع الکتریکی را برای انجام یک کار مشخص تعیین مینماید. بنابراین ولتاژ را میتوان فشار عبور برق در نظر گرفت و جریان را میتوان سرعت عبور برق در نظر گرفت.
ویژگیهای جریان الکتریکی
در مدارهای موازی جریان به طور نسبی بسته به مقاومت در هر مسیر تقسیم میگردد. االبته این یک اصل رایج بوده که جریان الکتریسیته همواره راه کمترین مقاومت را در پیش میگیرد. در عوض جریان الکتریسیته تمام مسیرها را طی میکند؛ ولی اندازه جریان در هر مسیر با مقاومت کلی تعیین میگردد.
در واقع این امر ما را به قاعده جریان در مدارهای موازی میسازند که بیان میکند مجموع جریانهای وارد شده به یک گره برابر بوده با مجموعه جریاناتی که از همان گره خارج میشوند.
عوامل موثر بر جریان چیست؟
در ادامه به چند عامل تاثیرگذار بر شدت جریان در مدار میپردازیم:
• طبیعت رسانا: جنس و سطح مقطع سیم یا رسانا بر روی میزان جریان اثر دارد.
• ولتاژ مدار: هر چقدر ولتاژ زیاد باشد، نیروی حرکت الکترونها افزایش مییابد و جریان نیز بیشتر میشود.
• مقاومت مدار: در اکثر مواقع مقاومت سبب کند شدن حرکت الکترونها و کاهش جریان میگردد.
انواع جریان الکتریکی
با توجه به جهت جریان الکتریکی و مقدار آن در هر لحظه از زمان به دو دسته تقسیمبندی میشوند:
1. جریان مستقیم یا جریان DC:
هر گاه مقدار و و جهت جریان در طول زمان ثابت باشد؛ جریان مذکور را جریان مستقیم گویند و با DC نمایش میدهند. مثال بارز از این نوع جریان، جریانی است که از طریق وجود باتری در قطعات الترونیکی جاری میشوند.
2. جریان متناوب یا جریان AC:
هر گاه مقدار و جهت جریان در طول زمان متغیر باشد؛ جریان مذکور را جریان متناوب گویند و با AC نمایش میدهند. برق شهری که از آن در خانه استفاده میکنیم و معمولا آن را با برق 220 ولت میشناسیم، از نوع جریان متناوب است.
تفاوتهای جریان مستقیم و متناوب
برخی از تفاوتهای جریان مستقیم و متناوب عبارتند از:
جریان متناوب AC
• جهت جریان به طور دورهای معکوس میگردد.
• ولتاژ مدام تغییر میکند و بین مقدارهای مثبت و منفی در نوسان است.
• نامناسب برای فرآیندهای الکترولیز است.
• فرکانس بین 50 الی 60 هرتز دارد.
• به خاطر تغییر مکرر جهت انرژی به راحتی ذخیره نمیشود.
• برای انتقال نیرو در مسافتهای طولانی مناسب است.
• در لوازم خانگی، ماشین آلات صنعتی و موتورهای مورد استفاده در صنعت کاربرد دارد.
• خطر برقگرفتگی به دلیل قطبیت متفاوت بالاتر است.
• توسط ژانرتورها و دینامها و نیروگاهها تولید میشود.
جریان مستقیم DC
• در یک جهت ثابت جریان مییابد.
• برای کاربردهای کم مصرف و الکترونیکی است.
• فاقد فرکانس هستند.
• توسط باتریها، سلولهای خورشیدی و یک سوکنندهها تولید میشود.
• میتوان آنها را در باتریها و خازنها ذخیره نمود.
نکات ایمنی برای انواع جریان برق
جریان برق یک نیروی بسیار قوی است که میتواند یکسری حوادث جبران ناپذیری ایجاد کند و فرقی ندارد که شما یک فرد عادی هستید یا یک متخصص، تمامی افراد بایستی اصول ایمنی سروکار داشتن با برق را رعایت نمایند و در وسایل برق اگر ایمنی رعایت نگردد هم دستگاه را خراب کند و هم جان افراد را به خطر بیاندازد.
قبل از دست زدن به هر گونه سیم و یا وسایل برقی حتما اطمینان حاصل فرمایید که جریان برق در مدار وجود ندارد یا کاملا قطع است. به طور معمول این کار توسط فازمتر صورت میگیرد. جریان مستقیم DC برای ژنراتور و باطری کاربرد داشته؛ به طوری که جریان متناوب AC، برق شهری است. ضمنا برای ایمنی بایستی فشار الکتریکی یا همان اختلاف پتانسیل را در نظر داشته باشید که به سه دسته تقسیمبندی میگردند.
همچنین ولتاژهای بالا مخصوص به 650 ولت به بالا میباشند؛ ولتاژ متوسط بین 250 الی 650 و ضعیف هم زیر 250 ولت هستند. در واقع ولتاژ ایمنی، ولتاژ پایینی بوده که زیر 25 ولت است و ولتاژهای بالا و زیاد عموا در صنعت کارایی و کاربرد دارند.
جریان الکتریکی چطور ایجاد میشود؟
رفتار یک الکترون به این گونه است که ابتدا از اتم اول جدا شده و به سوی اتم همسایه حرکت میکند. سپس این الکترون آزاد به الکترون لایه آخر اتم همسایه نیروی دافعه وارد میکند و باعث میشود که آن الکترون هم از جای خود کنده شود و به اتم مجاور، برخورد کند؛ این فرآیند به همین شکل تا انتهای سیم پیش میرود و این زنجیره حرکت الکترونها سبب ایجاد جریان الکتریکی میگردد.
جریان الکتریکی باعث گرمایش مقاومتی میگردد؛ که به صورت نور در لامپهای رشتهای پدیدار میشود. همچنین جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی تولید مینماید که از آن در موتورهای القایی، ژانراتورها و موارد بسیار دیگر مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع در جریان الکتریکی، ذراتی که بار الکتریکی را حمل میکنند، حامل بار میگویند. از آن جا که در فلزات، الکترونها با یک یا چند الکترون دیگر در هر اتم، پیوند ضعیفی دارند، میتوانند داخل فلز به طور آزادانه حرکت کنند.
ابزار اندازهگیری جریان
برای اندازهگیری جریان از ابزاری به نام آمپرمتر مورد استفاده قرار میگیرد. این دستگاه بایستی به صورت سری در مدار قرار گیرد تا جریان عبوری از مدار را اندازهگیری کند.
فاکتورهای لازم برای ایجاد جریان الکتریکی در یک مدار
در متن زیر به مهمترین فاکتورها برای ایجاد جریان الکتریکی اشاره خواهیم کرد:
• وجود یک هادی یا سیم که بارهای الکتریکی را حمل میکند.
• وجود یک مدار بسته یا کامل؛ اگر مدارها باز باشند، جریان نمیتواند ایجاد گردد.
• وجود یک منبع ولتاژ یا منبع جریان نظیر یک باتری یا سلول که حاوی الکترون آزاد است، به منزله ایجاد یک جریان الکتریکی میباشد.
• تفاوت پتانسیل بین دو نقطه عامل اصلی ایجاد جریان بوده که اگر دو نقطه یک مدار الکترونیکی حاوی پتانسیل یکسانی باشند، جریان نمیتواند ایجاد شود.
موارد فوق شرایطی هستند که برای ایجاد جریان الکتریکی در یک مدار الکترونیکی ضروری است.
سخن پایانی
در این مطلب به همه چیز درمورد جریان برق پرداختیم و متوجه شدید که به حرکت الکترونها در مدار الکتریکی، جریان گفته میشود. همچنین جریان متناوب و مستقیم را به طور کامل بررسی کردیم. از شما تشکر میکنیم که تا انتهای این بلاگ همراه ما بودید؛ امیدواریم مطالب بیان شده برای شما عزیزان مفید باشد.
اگر میخواهید مطمئنترین انتخاب را داشته باشید، مشخصات پروژهتان را با ما در میان بگذارید تا دقیقترین مدل و برند را پیشنهاد کرده و با بهترین قیمت به دست شما برسانیم. برای دسترسی سایر دسته بندی محصولات برق صنعتی اشنایدر از دسته بندی های انواع کلید برق صنعتی، کلید مینیاتوری، کلید اتوماتیک، کليد اتوماتيک فیکس، کلید هوایی، کلید حرارتی مغناطیسی، کلید جرثقیل، انواع رله برق صنعتی، رله ضربه ای، رله شیشه ای، رله کنترل فاز، رله کنترل سطح، رله کنترل جريان و ولتاژ، رله ارت فالت و ترانس، کنتاکتور، کنتاکتور خازنی، محافظ، محافظ جان، محافظ جان ترکیبی، سوئیچ، سلکتور سوئیچ، سوئيچ طنابی، لیمیت سوئیچ، سنسور، پی ال سی، خازن، پوش باتن، پاورمتر، چراغ سيگنال، تایمر، رگولاتور، منبع تغذیه، سافت استارتر، اینورتر، بی متال، جوی استیک صنعتی، لوازم جانبی کلید مینیاتوری، فیوز کریر، که همه این دسته بندی ها از محصولات اشنایدر الکتریک فرانسه می باشد.