• بازدید : 50 views
  • بدون نظر

این فایل در ۵۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:


از بدو اختراع الکتریسته و تولید وسائل برقی اولین نیاز منبع تغذیه وسائل برقی بود که این وظیفه را ژنراتورها یا پیل های الکتریکی انجام می دادند .با شروع عمر الکترونیک نیاز به منابع تغذیه تفاوتهای بسیاری را به وجود آورد اولا جریان مصرفی در دستگاههای الکترونیک بر خلاف دستگاهای برقی DC می باشدو دما این دستگاهها برای کار به  ولتاژ بیشتری به نسبت دستگاههای برقی نیاز دارند و سوم اینکه به علت دقت حساسیت این دستگاهها  رگوله بودن و نبود هر توع فریزر بار اذیت در منبع تغزیه بسیار  بسیار مهم است. پس در ابتدا به تبدیل ولتاژ به ولتاژ دلخواه را داریم در مرحله دوم تبدیل جریان AC به DC (در صورت استفاده از جریان AC در وردی ) و در نهایت رگوله و فیلتر ینگ کردن جریان خروجی برای ما اهمیت دارد
بررسی منابع سوئیچینگ :
اولین مزیت این منابع حجم کم آنها می باشد که به دلیل استفاده از ترانسفورماتور با سلف کوچک  این امر صورت می گیرد. 
چرا که در منابع تغذیه سوئیچینگ ترانس کوچک می شود؟
در شار و فلوی تولیدی در هسته و سیم پیچ های ترانس فورماتور فرکانس نوسانات جریان مهمترین نقش را در طراحی دارد به این شکل که هر چه فرکانس بالاتر برود اثر مغانیس شوندگی هسته و در نتیجه تاثیرات متقابل سیم پیچ ها افزایش پیدا می کند که به همین منظور می توان از هسته بسیار کوچکتری در فرکانسهای بالاتر (در یک توان ثابت) استفاده کرد. دوم میدانیم که با توجه به روابط حاکم بر محاسبات الکتریکی با بالا رفتن فرکانس مقاومت سیم پیچ بالا می رود و در صورت نیاز به مقاومت ثابت در مدار منبع تغذیه باید از ظرفیت سیم پیچ و در نتیجه از تعداد دور آن کاست که این مسئله خود باعث کوچکی سلف تا ترانس مورد نظر می شود.
همانطور که از  مباحث فوق مشخص است اولین  هدف در مباحث منبع تغذیه بالا بردن فرکانسمی باشد. با توجه به اینکه مصرف و ورودی خرد مدار تولید فرکانس (نوسانساز) جریان مستقیم می باشد در ابتدای کار باید جریان ورودی به جریان DC تبدیل شود و وارد مدار نوسانساز با فرکانس بالا شود در پایان این مرحله جریان برای ارسال به ترانس کوچک آماده است و بعد از خروج از ترانسفورماتور با توجه به قیمت و مورد استفاده منبع تغذیه سوئیچینگ می توان از یک مبدل DC و یک فیلتر خازنی ساده تا مدارات پیچیده تر برای تولید جریان بسیار با کیفیت تری را استفاده کرد.
همانطور که مشخص است بیشتر بافت منبع تغذیه سوئیچینگ را مدارات  الکترونیکی اشغال می کند که این مسئله باعث ارزانتر شدن سبک شدن و  کوچکتر شدن منابع تغذیه سوئیچینگ می شود (در منابع تغذیه خطی بخش زیادی از حجم روزن به ترانسفورماتور مربوط می شود)
اکنون با توضیحات مختصری که درباره تغذیه خطی و سوئیچینگ داده شد مزایا و معایب این دو را بررسی می کنیم.
مزایای منابع تغذیه خطی:
۱- سادگی مدار: ساخت و تولید منابع تغذیه خطی با حداقل قطعات در زمان ناچیز ممکن است
۲- تحمل بار زیاد نویز ناچیز و خروجی و زمان پاسخدهی بسیار کوتاه 
۳- برای توانهای کمتر از ۱۰۷ ارزانتر از مدارهای سوئیچینگ تمام می شوند.
معایب منابع تغذیه خطی:
معایب این منابع به طور کامل قابل رفع نیست ولی همانطور که قبلا گفته شد با طراحی مناسب دقت در ساخت قابل کاهش می باشد
۱- رگولاتورهای این منابع صرفا کاهنده هستند و خروجی حداقل ۲ تا۳ ولت کمتر از ورودی است.
۲- انعطاف پذیری کم به طوری که برای هر خروجی جدا سخت افزاری اضافه می شود.
۳- بهره پایین حد ۳۰ تا ۴۰ درصد که این مسئله باعث بالا رفتن حرارت در قطعات و اصراف انرژی می شود.
۴- حجم و وزن زیاد
تمام این معایب در تغذیه های سوئیچینگ  رفع شده است
مزایای این منابع تغذیه سوئیچینگ :
۱- افزایش راندمان به حدود ۶۸ تا ۹۰ درصد که باعث استفاده از ترانزیستور خنک کننده کوچکتر می انجامد
۲- بدلیل اینکه قطعه مغناطیسی (ترانس یا سلف) با کلیه جریان DC بریده شود کار می کند برای هر خروجی اضافی فقط کلیه سیم پیچ اضافی لازم داریم
۳- به علت افزیش فرکانس کاری به حدود ۵۰ تا ۶۰ کیلو هرتز (۱۰۰۰ برابر جریان برق شهر) ابزار ذخیره کننده انرژی مثل ترانس و خازن بسیار کوچک می شوند.
۴- برخلاف منابع خطي، در ترانهاي خيلي بالا قابل استفاده هستند.
معايب منابع تغذيه سوئيچينگ:
۱- اولاً طرح چنين منابعي اصولاً پيچيده است.
۲- نويز قابل ملاحظه اي از آنها به محيط انتشار مي يابد.( به علت فركانس كاري بالا)
۳- به علت ماهيت كار اين منابع كه با جريان DC برش دار كار مي كند زميون به ولتاژ خروجي كندتر صورت مي گيرد.
معايب اين منابع ناچيز بوده و به كمك طراحي بهينه قابل رفع مي باشد:
     كليات عملكرد منابع تغذيه سوئيچينگ در بحث قبل گفته شد. اكنون به تفصيل و با دقت شروع به توضيح منابع تغذيه سوئيچينگ مي كنيم.
     براي توليد جريان معرفي قطعات مغناطيسي ( سلف و ترانس ) احتياج به يك جريان متناوب داريم. در منابع تغذيه سوئيچينگ براي بازده بالاتر سادگي كار و علكرد و بازده بهتر نيمه هاديها كه فقط در نقطه قطع و اشباع مار مي كنند از يك ولتاژ DC برش خورده ( موج مربعي ) كه در هسته قطعه مغناطيسي به صورت AC ذخيره مي شود، استفاده مي شود، براي توليد اين موج مربعي مورد نظر با فركانس دلخواه از دو روش زير استفاده مي شود:
۱- فوروارد
۲- فلاي بك

۱- فوروارد :
در اين روش جريان ورودي به قطعه مغناطيسي با فركانس خاص دائم قطع و وصل مي شود كه باعث توليد يك جريان DC برش خورده يا يك موج مربعي منظم مي شود.
۲- فلاي بك :
در اين سيستم براي توليد جريان DC برش خورده جريان ارسالي به قطعه مغناطيسي و خازن دائم و با فركانس خاص در حال اتصال كوتاه شدن است ( شورت مسير كوئيت ) كه همان نتيجه روش فوروارد را در بر دارد.

بررسي كلي بخش هاي تشكيل دهنده منبع تغذيه سوئيچينگ:
۱- فيلتر EMI 
اين بخش از دو عنصر القاگر L1  و خازن C1 كه يك فيلتر را مي سازند، تشكيل شده است. وظيفه عمده اين قسمت:
۱- ممانعت از تشعشع راديويي در فركانس كاري و تزريق نويز حاصل از سوئيچينگ به خط تغذيه اصلي Vin .
۲- جلوگيري از ورود اسپايك هاي موجود در تغذيه Vin به مدار.
توجه : فركانس قطع اين فيلتر نبايد از ۲ تا ۳ برابر فركانس كار تغذيه بيشتر باشد.
۲- خازن فيلتر ورودي:
شامل يك خازن است كه وظيفه ذخيره انرژي را برعهده دارد و معمولاً مركب از دو خازن است. يك خازن الكتروليت يا تانتاليوم براي مولفه هاي جريان در فركانس تغذيه و يك خازن سراميك براي مولفه هاي هارمونيك فركانس سوئيچينگ.
۳- ترانسفورمر :
اين قسمت وظيفه ايزولاسيون DC و تغيير سطح ولتاژ را برعهده دارد.
۴- سوئيچ قدرت :
براي اينكار از يك نيمه هادي قدرت استفاده مي شود. مي توان از يك ترانزيستورBJT استفاده كرد اما معمولاً از Mosfet هاي قدرت استفاده مي شود و چون هم جريان ورودي ( گيت ) بسيار ناچيزي دارند و هم براي كار در دو ناحيه قطع و اشباع ( سوئيچينگ ) بسيار مناسبند. حساسترين و آسيب پذيرترين قطعه در منبع تغذيه سوئيچينگ همين قطعه است.
۵- يكسو كننده خروجي :
اين يكسو كننده ها ( ديودها ) وظيفه يكسو سازي ولتاژ خروجي را بر عهده دارند. براي اينكار استفاده از ديود هاي معمولي مناسب نيست و بايد از ديودهاي سريع و خيلي سريع استفاده كرد.
۶-فيلتر خروجي :
وظيفه ذخيره انرژي در زمان روشني و ارائه آن را به بار در زمان خاموشي ترانزيستور برعهده دارد و رگوله و صاف كردن جريان خروجي را بر عهده دارد.

توليد يك منبع تغذيه سوئيچينگ :
     اكنون اقدام به بررسي آرايش كلي فرآيند توليد منبع تغذيه سوئيچينگ مي كنيم. چند عامل ممتاز كننده آرايش هاي مختلف شامل :
۱- حداكثر جريان اوليه كه تعيين كننده حد تحمل نيمه هادي قدرت است.
۲- مقدار ولتاژي كه بايد روي اوليه ترانس بيفتد.
۳- بخشي از سخن مغناطيسي B-H ( مربوط به هسته اي كه انرژي را به شكل مغناطيسي در خود ذخيره مي كند ) كه اين نشان دهنده آن است كه كدام آرايش ترانسفورماتور كوچكتري را براي يك توان مشخص دارد.
۴- ايزولاسيون ورودي از ز كه ايزولاسيون DC خروجي را از ورودي تامين مي كند. و اين اجازه را به طراح مي دهد كه خروجي هاي متعددي را به راحتي اضافه كند.
۵- قيمت و قابليت اطمينان: طراح همواره به دنبال طراحي با حداقل قطعه و هزينه بدون تاثيرگذاري سوء در عملكرد و يا بروز حالات ناخواسته است.

     اولين مسئله در فرآيند توليد منبع تغذيه سوئيچينگ توان و ولتاژ منبع تغذيه مي باشد. براي انجام اين مهم بايد آشنا به موارد استفاده انواع رگولاتورهاي سوئيچينگ باشيم.
رگولاتورهاي سوئيچينگ فاقد ترانسفورماتور ايزوله كننده :
۱- كاهنده Buck 
۲- افزاينده Boost
۳- Buck & Boost  معكوس كننده

رگولاتور Buck :
     ساده ترين سيستم در ميان رگولاتورها همين نوع مي باشد. اين رگولاتور داراي معايب بسياري است. اما با وجود تمام معايب توان تحويل بيش از w 1000 را به بار دارا مي باشد. اين رگولاتور نوعي رگولاتور فوروارد است.

رگولاتور افزاينده Boost :
     اين رگولاتور نوعي رگولاتور فلاي بك است كه خروجي آن برخلاف نوع كاهنده بزرگتر تا مساوي ورودي است.
     در اين آرايش (Boost ) ما مي توانيم به ولتاژ بالاتري به نسبت ورودي دست پيدا كنيم. اما توان كار اين مدار بسيار محدودتر بوده و در توان هاي تا w 200 مناسب است.

رگولاتور Buck & Boost :
    اين نوع رگولاتور فلاي بك بوده كه عملكرد آن خيلي به عملكرد رگولاتور Boost شبيه است. به علاوه به عنوان يك رگولاتور معكوس كننده هم شناخته مي شود. اين نوع رگولاتور بسيار مناسب تر از دو نوع ديگر بوده و با وجود معايب خود بر دو نوع ديگر برتري دارد، اما توان تحويلي آن تا w  100 مي باشد كه خود جزء معايب آن است.

رگولاتور سوئيچينگ با ترانسفورماتور ايزوله كننده‌ :
     استفاده از رگولاتورهاي ترانسفورمري بسيار متداولتر و مناسبتر است زيرا اين رگولاتورها به علت وجود عايق سيم ها در ترانس داراي ايزولاسيون بسيار بالا بوده و براي افزودن به خروجي ها تنها احتياج به افزودن يك سيم پيچ است و مزيت بزرگ ديگر اين رگولاتورها انتخاب هر ولتاژ ( كاهنده يا افزاينده ) بدون هيچ محدوديت تنها با تكيه بر محاسبات سيم پيچ ترانس محيا مي شود. در اين رگولاتورها نيز دو نوع فوروارد و فلاي بك وجود دارد كه البته نوع كاربري اين دو نوع رگولاتور در آرايش تغذيه ترانس متفاوت است كه منجر به تقسيم بندي رگولاتورهاي ترانسفورمري به انواع زير مي شود :
                                                  1- فلاي بك
رگولاتورهاي سوئيچينگ ترانسفورمري ۲- پوش پول                 
                                                        3- نيم پل
                  4 – تمام پل 
  • بازدید : 54 views
  • بدون نظر

این فایل در ۳۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:


یک موتور الکتریکی ، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد ، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.
ماشينهاي الكتريكي از دو بخش اساسي تشكيل شده اند:
 الف)قسمت متحرك ودوار به نام رتور
 ب) قسمت ساكن به نام استاتور
  بين اين دو قسمت ،شكاف هوايي وجود دارد .
استاتو و رتور از مواد فرومغناطيسي ساخته مي‌شوند تا چگالي شار بيشتر گردد و در نتيجه اندازه و حجم ماشين كمتر شود.
نكته: اگر شار در رتور و استاتور متغير با زمان باشد ،هسته اهني لايه‌به‌لايه ساخته مي‌شود تا جريان گردابي كاهش يابد.
در بسياري از ماشينها محيط داخلي استاتور و محيط بيروني رتور حاوي شيارهاي متعددي است كه داخل آنها هادي‌ها جاسازي ميشوند، اين هاديها بهم وصل مي شوند و سيم پيچي حاصل مي شود.به سيم پيچي هايي كه در آنها ولتاژ القا مي شود ،سيم پيچي آرميچر اطلاق مي گردد. به سيم پيچ هايسي كه ار آنها جريان ميگذرد تا ميدان مغناطيسي و شار اصلي را پديد آورند، سيم پيچ تحريك يا سيم پيچ ميدان گفته مي شود.
سيم پيچ آرميچر تامين كننده تمام قدرتي است كه تبديل شده و يا انتقال مي يابد. قدرت نامي سيم پيچ آرميچر،‌هم در ماشين هاي DC و هم در ماشين هاي AC فقط با جريان متناوب كارمي كند.
ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای ، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور روتور به روتور اعمال می‌شود، می‌گردد. 
اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی هم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک (که معمولاً درون موتور است) روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می‌شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است. گر چه این قاب اغلب آرمیچر خوانده می‌شود، اما این واژه عموماً به غلط بکار برده می‌شود. در واقع آرمیچر آن بخش از موتور است که به آن ولتاژ ورودی اعمال می‌شود یا آن بخش از ژنراتور است که در آن ولتاژ خروجی ایجاد می‌شود. با توجه به طراحی ماشین ، هر کدام از بخشهای روتور یا استاتور می‌توانند به عنوان آرمیچر باشند. برای ساختن موتورهایی بسیار ساده کیتهایی را در مدارس استفاده می‌کنند. 
انواع موتورهای الکتریکی 
موتورهای DC 
یکی از اولین موتورهای دوار ، اگر نگوییم اولین ، توسط مایکل فارادی در سال ۱۸۲۱م ساخته شده بود و شامل یک سیم آویخته شده آزاد که در یک ظرف جیوه غوطه‌ور بود، می‌شد. یک آهنربای دائم در وسط ظرف قرار داده شده بود. وقتی که جریانی از سیم عبور می‌کرد، سیم حول آهنربا به گردش در می‌آمد و نشان می‌داد که جریان منجر به افزایش یک میدان مغناطیسی دایره‌ای اطراف سیم می‌شود. این موتور اغلب در کلاسهای فیزیک مدارس نشان داده می‌شود، اما گاهاً بجای ماده سمی جیوه ، از آب نمک استفاده می‌شود.

موتور کلاسیک DC دارای آرمیچری از آهنربای الکتریکی است. یک سوییچ گردشی به نام کموتاتور جهت جریان الکتریکی را در هر سیکل دو بار برعکس می کند تا در آرمیچر جریان یابد و آهنرباهای الکتریکی، آهنربای دائمی را در بیرون موتور جذب و دفع کنند. سرعت موتور DC به مجموعه ای از ولتاژ و جریان عبوری از سیم پیچهای موتور و بار موتور یا گشتاور ترمزی ، بستگی دارد.

سرعت موتور DC وابسته به ولتاژ و گشتاور آن وابسته به جریان است. معمولاً سرعت توسط ولتاژ متغیر یا عبور جریان و با استفاده از تپها (نوعی کلید تغییر دهنده وضعیت سیم پیچ) در سیم پیچی موتور یا با داشتن یک منبع ولتاژ متغیر ، کنترل می‌شود. بدلیل اینکه این نوع از موتور می‌تواند در سرعتهای پایین گشتاوری زیاد ایجاد کند، معمولاً از آن در کاربردهای ترکشن (کششی) نظیر لکوموتیوها استفاده می‌کنند. 
اما به هرحال در طراحی کلاسیک محدودیتهای متعددی وجود دارد که بسیاری از این محدودیتها ناشی از نیاز به جاروبکهایی برای اتصال به کموتاتور است. سایش جاروبکها و کموتاتور ، ایجاد اصطکاک می‌کند و هر چه که سرعت موتور بالاتر باشد، جاروبکها می‌بایست محکمتر فشار داده شوند تا اتصال خوبی را برقرار کنند. نه تنها این اصطکاک منجر به سر و صدای موتور می‌شود بلکه این امر یک محدودیت بالاتری را روی سرعت ایجاد می‌کند و به این معنی است که جاروبکها نهایتاً از بین رفته نیاز به تعویض پیدا می‌کنند. اتصال ناقص الکتریکی نیز تولید نویز الکتریکی در مدار متصل می‌کند. این مشکلات با جابجا کردن درون موتور با بیرون آن از بین می‌روند، با قرار دادن آهنرباهای دائم در داخل و سیم پیچها در بیرون به یک طراحی بدون جاروبک می‌رسیم. 
موتورهای میدان سیم پیچی شده 
آهنرباهای دائم در (استاتور) بیرونی یک موتور DC را می‌توان با آهنرباهای الکتریکی تعویض کرد. با تغییر جریان میدان (سیم پیچی روی آهنربای الکتریکی) می‌توانیم نسبت سرعت/گشتاور موتور را تغییر دهیم. اگر سیم پیچی میدان به صورت سری با سیم پیچی آرمیچر قرار داده شود، یک موتور گشتاور بالای کم سرعت و اگر به صورت موازی قرار داده شود، یک موتور سرعت بالا با گشتاور کم خواهیم داشت. می‌توانیم برای بدست آوردن حتی سرعت بیشتر اما با گشتاور به همان میزان کمتر ، جریان میدان را کمتر هم کنیم. این تکنیک برای ترکشن الکتریکی و بسیاری از کاربردهای مشابه آن ایده‌آل است و کاربرد این تکنیک می‌تواند منجر به حذف تجهیزات یک جعبه دنده متغیر مکانیکی شود. 
موتورهای یونیورسال 
یکی از انواع موتورهای DC میدان سیم پیچی شده موتور ینیورسال است. اسم این موتورها از این واقعیت گرفته شده است که این موتورها را می‌توان هم با جریان DC و هم AC بکار برد، اگر چه که اغلب عملاً این موتورها با تغذیه AC کار می‌کنند. اصول کار این موتورها بر این اساس است که وقتی یک موتور DC میدان سیم پیچی شده به جریان متناوب وصل می‌شود، جریان هم در سیم پیچی میدان و هم در سیم پیچی آرمیچر (و در میدانهای مغناطیسی منتجه) همزمان تغییر می‌کند و بنابراین نیروی مکانیکی ایجاد شده همواره بدون تغییر خواهد بود. در عمل موتور بایستی به صورت خاصی طراحی شود تا با جریان AC سازگاری داشته باشد (امپدانس/راکتانس بایستی مدنظر قرار گیرند) و موتور نهایی عموماً دارای کارایی کمتری نسبت به یک موتور معادل DC خالص خواهد بود.

مزیت این موتورها این است که می‌توان تغذیه AC را روی موتورهایی که دارای مشخصه‌های نوعی موتورهای DC هستند بکار برد، خصوصاً اینکه این موتورها دارای گشتاور راه اندازی بسیار بالا و طراحی بسیار جمع و جور در سرعتهای بالا هستند. جنبه منفی این موتورها تعمیر و نگهداری و مشکل قابلیت اطمینان آنهاست که به علت وجود کموتاتور ایجاد می‌شود و در نتیجه این موتورها به ندرت در صنایع مشاهده می‌شوند، اما عمومی‌ترین موتورهای AC در دستگاههایی نظیر مخلوط کن و ابزارهای برقی که گاهاً استفاده می‌شوند، هستند. 

موتورهای AC 
موتورهای AC تک فاز: 
معمولترین موتور تک فاز موتور سنکرون قطب چاکدار است، که اغلب در دستگاه هایی بکار می رود که گشتاور پایین نیاز دارند، نظیر پنکه‌های برقی ، اجاقهای ماکروویو و دیگر لوازم خانگی کوچک. نوع دیگر موتور AC تک فاز موتور القایی است، که اغلب در لوازم بزرگ نظیر ماشین لباسشویی و خشک کن لباس بکار می‌رود. عموماً این موتورها می‌توانند گشتاور راه اندازی بزرگتری را با استفاده از یک سیم پیچ راه انداز به همراه یک خازن راه انداز و یک کلید گریز از مرکز ، ایجاد کنند.

هنگام راه اندازی ، خازن و سیم پیچ راه اندازی از طریق یک دسته از کنتاکتهای تحت فشار فنر روی کلید گریز از مرکز دوار ، به منبع برق متصل می‌شوند. خازن به افزایش گشتاور راه اندازی موتور کمک می‌کند. هنگامی که موتور به سرعت نامی رسید، کلید گریز از مرکز فعال شده ، دسته کنتاکتها فعال می‌شود، خازن و سیم پیچ راه انداز سری شده را از منبع برق جدا می‌سازد، در این هنگام موتور تنها با سیم پیچ اصلی عمل می‌کند.
موتورهای AC سه فاز: 
برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان ، استفاده می‌کنند. اغلب ، روتور شامل تعدادی هادیهای مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادیها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.

این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از فرکانس منبع تغذیه اعمالی به موتور ، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها ، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور سنکرون وجود دارد، موتور به صورت همزمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز ، به گردش در می‌آید. موتورهای سنکرون را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.

سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش ، یا اختلاف در سرعت چرخش بین روتور و میدان استاتور ، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می توانیم با تغییر دادن فرکانس منبع تغذیه ، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم. 
موتورهای پله‌ای 
نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند. 
موتور پله ای (Stepper Motor) یکی از انواع موتورهای الکتریکی است که حرکت آن کاملا دقیق و از پیش تعریف شده می باشد و با ارسال بیتهای ۰,۱به سیم پیچهای آن می توان آنرا حرکت داد. 
نحوه حرکت تمامی موتورها 
ساختار موتور پله ای 

این موتورعموما دارای چهار قطب میباشد که سیم پیچها بر روی این چهار قطب قرار می گیرند و شما با ارسال بیتهای ۰و۱به این سیم پیچها در واقع میدان مغناطیسی ایجاد می کنید که این میدان باعث حرکت روتورمغناطیسی موجود در داخل موتور پله ای می شود البته میبایست این سیم پیچها را به توالی ۰ و ۱ کرد و گرنه موتو ر مطابق میل شما نخواهد چرخید یکی از مشخصه های این موتور زاویه حرکت آن می باشد و هر موتوری زاویه حرکتی مخصوص به خودش را دارد مثلا اگر موتوری زاویه حرکتش ۷درجه باشد این موتور در هر بار ی که سیم پیچهایش حاوی ولتاژ می شوند ۷ درجه در سمت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت آن بسته به اینکه سیم پیچها با چه ترتیبی ولتاژ دار می شوند خو اهد چرخید این ۷ درجه چرخش برای این موتور پله ای نمونه یک پله یا یک step محسوب می شود با این تعریف متوجه شدید که یک موتور پله ای در یک دور کامل ممکن است.،۱۰۰تا ۲۰۰ پله کمتر یا بیشتر بسته به نوع موتور خواهد داشت.شما حتی می توانید یک موتور پله ای را به صورت نیم پله یعنی با نصف زاویه حرکت راه اندازی کنید این موتورها به صورت میکرو پله نیز حرکت می کنند در واقع منظور حرکت خیلی ریز ودقیق است. وقتیکه شما یک موتور پله ای را از نزدیک می بینید متوجه تعدادی سیم رنگی می شوید که از موتور پله ای بیرون آمده در واقع این سیم ها هر کدام به سر یک سیم پیج متصل هستند و یک سیم بین تمام سیم ها مشترک است 
نحوه کنترل 
این موتور به صورت ۱ بیتی یا دو بیتی حرکت می کند در حالت یک بیتی در هر لحظه تنها یک سیم پیچ پالس ۱ را دریافت می کند ودر حالت دو بیتی دو سیم پیچ در هر لحظه پالس ۱ را دریا فت می کنند اگر این دریافت پالس به صورت منظم و پشت سر هم انجام شو د موتور نیز به صورت صحیح به سمت جهت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت آن حرکت خواهد کرد. 

بیایید نحو ه کنترل موتور پله ای را در دو حالت یک بیتی یا دو بیتی بررسی کنیم 

نحوه کنترل ۱ بیتی 
در حالت یک بیتی اگر اول سیم پیچ ۱ را تحریک کنیم .سیم پیچ ۲و۳و۴ بدون تحریک باید باشند جهت حرکت موتور پله ای در سمت حرکت عقربه های ساعت بعد از سیم پیچ ۱ نوبت سیم پیچ ۲ است که تحریک شود.، و در این حالت نیز بقیه سیم پیچها بدون تحریک هستند بعد از آن نوبت سیم پیچ ۳ و سپس نوبت سیم پیچ شماره ۴ است دقت کنید که در هر لحظه یک سیم پیچ تحریک شو د اگر بعد از سیم پیچ ۱ سیم پیچ ۴ را تحریک کنیم و سپس به سراغ۳و۲ برویم موتور در جهت عکس عقربه های ساعت خواهد چرخید. 

نحوه کنترل ۲ بیتی 

در حالت دو بیتی در لحظه دو سیم پیچ بار دار می شو ند مثلا اگر اول سیم پیچ ۱ و۲ تحریک شوند بعد سیم پیچ ۲و۳ سپس ۳و۴ ودر نهایت ۴و ۱ برای حرکت موتور پله ای بایست همین ترتیب را تا موقعییکه می خوا هید موتور حرکت داشته باشد ادامه دهید حال اگر این ترتیب را عوض کنید موتور در خلاف جهت فعلی حرکت می کند 
  • بازدید : 70 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

نيروگاه هاى توليد الكتريسيته در اعماق آب درياها با استفاده از قدرت جزر و مد مى توانند كمكى براى مسئله انرژى جامعه بشرى باشند. نخستين پروژه از اين نمونه با يك سيستم نوين، در حال حاضر مشغول به كار است.
پره هاى ۱۱ مترى يك توربين زير آبى به آرامى و بدون سر و صدا در حال گردشند. اين نخستين پروژه توليد الكتريسيته از نيروى جزر و مد در عمق درياست كه به شيوه اى نوين به كار گرفته شده است. توربين هاى توليد انرژى، كه در عمق ۲۰ مترى در فاصله ۲ كيلومترى ساحل «دوون» واقع در جنوب غربى انگليس كار مى كنند حاصل ۴ سال تلاش مهندسان و كارشناسان دانشگاه كاسل آلمان است. اين تنها نيروى جزر و مد است 
اين توربين ها، برخلاف توربين هاى بادى كه وابسته به شرايط آب و هوايى هستند مى توانند در اعماق دريا و به دور از تغيير و تحولات جوى به طور دائم به كار خود ادامه داده و به توليد الكتريسيته بپردازند. در واقع، اينجا، صحبت از يك منبع انرژى پايان ناپذير است. البته بايد خاطرنشان شد كه استفاده از اين نيرو، ايده جديدى نيست. در قرن يازدهم ميلادى نيز آسيابان هاى سواحل ولز، سنگ هاى آسياب خود را با كمك نيروى جزر و مد به كار مى انداختند و بر همين اساس هم يك نيروگاه بهره بردارى از قدرت جزر و مد در «سانت متلو»ى فرانسه از ۳۵ سال پيش تاكنون به كار مشغول است. اما از اين روش، تنها در شمار اندكى از سواحل جهان مى توان استفاده كرد. يعنى در سواحلى كه تفاوت ارتفاع سطح آب، در حين جزر و مد بيش از چندين متر است. توربين موسوم به «جريان دريايى» نيز، از اين تفاوت ارتفاع استفاده مى كند. اما كار اين توربين، بر اصل ديگرى استوار است. اين چرخ آسياب زير دريايى، مانند نمونه هايى كه قبلاً از آنها ياد كرديم از نيروهاى عمودى بالا و پائين رفتن سطح آب استفاده نمى كند بلكه از جريان هاى افقى اى بهره مى گيرد كه بر اثر جزر و مد به وجود مى آيند. به همين دليل اين توربين جديد مى تواند در مكان هاى ديگر با ميزان كمتر جزر و مد نيز به كار گرفته شود. از مزيت هاى ديگر اين توربين ها مى توان به اين نكته اشاره كرد كه براى به حركت درآوردن اين توربين ها نيروى زيادى لازم نبوده و اين توربين ها قادرند با سرعت هاى بسيار پائين نيز به حركت درآيند. ميزان كار مفيد به دست آمده از اين توربين ها ۲ برابر ميزان كار مفيد توربين هاى بادى بر روى زمين است چرا كه جرم حجمى آب ۷۰۰ بار بيشتر از جرم حجمى هواست و به همين علت نيروهاى انتقال يافته بزرگتر هستند. بايد يادآورى كنيم كه توربين «جريان دريايى» هنوز به صورت آزمايشى و با ميزان توليد حداكثر ۳۰۰ كيلووات كار مى كند اما قرار است به زودى توربين ديگرى به كار گرفته شود كه حداقل ۲ برابر توربين كنونى است.
متخصصان امر، تنها در اروپا ۱۰۰ محل را شناسايى كرده اند كه مى توان در آنها با كمك نيروى جريان هاى دريايى، اختلاف ارتفاع سطح آب در هنگام جزر و مد و امواج، جمعاً ۱۲ هزار مگاوات الكتريسيته توليد كرد: يعنى به ميزان ۱۰ نيروگاه بزرگ اتمى. انرژى توليد شده ۱۵ تا ۲۰ درصد انرژى مورد نياز كشورهاى اروپايى است.
در سواحل نروژ توربين هاى مشابهى به كار گرفته شده اند. اين توربين ها قرار است به صورت آزمايشى، ابتدا تامين كننده برق ،۵۰ سپس ۱۰۰۰ و سرانجام ۲۰ هزار خانه مسكونى باشند. در سواحل جزيره «شتلند» توربين ديگرى به توليد الكتريسيته مشغول است. در مقابل سواحل كاليفرنيا، فلوريدا و كرانه شرقى كانادا پروژه اى مشابه به كار گرفته شده است. كارشناسان معتقدند طى ۳۰ سال آينده مى توان از اين توربين ها براى توليد ۴۰ درصد از انرژى مورد نياز خانه هاى مسكونى بهره جست.
در سواحل اسكاتلند براى توليد الكتريسيته تنها از نيروى امواج استفاده مى شود. باله ها جريان امواج را به درون تونلى منتقل كرده و به اين ترتيب توده هوا را به جلو مى رانند و با كمك اين توده هوا توربينى به گردش در مى آيد. اما ساده ترين سيستم بهره بردارى از انرژى جزر و مد سيستمى است كه دانماركى ها به كار مى گيرند. در اين سيستم، امواج مستقيماً توسط يك سطح شيب دار به سوى پره هاى توربين رانده مى شوند و آن را به حركت درمى آورند.

طبق محاسبات شوراى مشورتى انرژى جهانى، حركت هاى دريايى از اين پتانسيل برخوردارند كه تمامى نياز جهان به انرژى را تامين سازند. البته سواحل كشور آلمان به خاطر رفت و آمد زياد كشتى ها و سرعت اندك جريان هاى آبى براى اين منظور مناسب نيستند.
در حال حاضر تقريباً ۸۶ درصد از انرژى مورد نياز جهانيان توسط زغال سنگ، گاز طبيعى و نفت خام تامين مى گردد. اين سوخت هاى فسيلى نه تنها اثر گلخانه اى را در اتمسفر زمين تشديد مى كنند كه به نوبه خود تغييرات آب و هوايى را به دنبال دارد، بلكه منابع پايان ناپذيرى نبوده و سرانجام، روزى به پايان خواهند رسيد. طبق ارزيابى كارشناسان امر منابع نفت خام زمين كه به تنهايى ۴۰ درصد از انرژى جهان را تامين مى كنند طى ۵۰ تا ۷۰ سال آينده به پايان خواهند رسيد.
  • بازدید : 70 views
  • بدون نظر
این فایل در ۴۷صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

در دهه ۶۰ ظرفیت تولید انرژی الکتریسیته در آمریکا تقریبا دو برابر شد و میزان ۱۷۵GW به ۳۲۵GW رسید ( هر گیگاوات معادل ۱۰۹ وات است . ) پس میزان در سال ۱۹۷۴ به ۴۷۴GW و تا سال ۱۹۸۰ به ۶۰۰GW رسیده بود . در پایان سال ۱۹۹۳ ، از ۷۰۰GW نیز گذشت . پیش بینی می شود که تا سال ۲۰۱۰ تولید باید به میزان ۲۱۰GW افزایش یابد که در نتیجه میزان مصرف برق آمریکا به یک TW می رسد ( هر تراوات ۱۰۱۲ وات است . ) . تنها ۲۰% ظرفیت فوق در حال احداث است .
مصرف رو به رشد الکتریسته معمولا بیشتر از تولید ناخالص داخلی است . با حرکت به سوی انحصار زدایی و رقابت فشرده این رشد باید به دقت پیش بینی شود . نظارت بر رعایت حریم خط انتقال و سرمایه گذاریهای کلان ایجاب می کند که رشد مصرف به دقت پیش بینی شود . از آنجایی که این عوامل هم در توزیع و هم در انتقال تاثیر گذارند ، در اینجا بین آنها تمایز قائل نمی شویم و به طور کلی صحبت   می کنیم .
قبل از بحران انرژی سال ۱۹۷۴ ، مصرف الکتریسیته در آمریکا و غرب اروپا در مدت نزیدک به ۱۰ سال دو برابر شد که به معنی رشد سالانه ۷% است . تا چند سال بعد از ۱۹۷۴ ، عوامل متعددی این میزان رشد را به ۳% کاهش داد . در حال حاضر ، میانگین رشد مصرف خانگی در حدود ۲% است . تا سال ۲۰۳۰ این میزان رشد در صورت افزایش مصرف از ۳۰%  فعلی به ۵۰% پیش بینی شده افزایش فوق العاده ای خواهد داشت . افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش تراکم باعث افزایش تراکم باعث افزایش این میزان می شود زیرا انرژی الکتریکی کم هزینه ، امن ، و ارزان است . بالا رفتن سطح زندگی مردم نیز عامل موثری در رشد مصرف برق است .
پیش گفتار 
توانمندی شرکتهای خصوصی برق در دو دهه آینده به طور خاص وابسته به بهبود سیستمهای قدرتشان است . می توان کابلهای هوشمندی ساخت که در یافتن مکان خطا مفید باشند و هم بتوانند در مراحل اولیه آن را شناسایی کنند . این باعث می شود رفع خطا در زمان بازبینی ادواری امکان پذیر شود ، پس از آنکه خسارات زیادی به بار آید . در صورتیکه سرمایه و تلاش لازم را برای توشعه و پیشرفت ترانسفورماتورها صرف کنیم می توانیم ترانسفورماتورهای کوچک تری بسازیم . نتیجه مستقیم این اقدام کاهش تلفات است . پیشرفتهای جدید در زمینه حل مشکل تجمع بارهای الکتریکی به دلیل حرکت روغن به مراحل موفقیت آمیزی رسیده است . قادر خواهیم بود الکتریسیته را با کیفیت بهتر به مشتریانی که به کیفیت بالا نیاز دارند برسانیم . محدود کننده های جریان ، نه تنها از سیستم محافظت می کنند بلکه فشار وارد بر کلیدها را کاهش می دهند . 
مواد ابررسانا تلفات توان را کم می کنند و در نتیجه چگالی توان افزایش می یابد . در تولید این مواد دقت خاصی به کار می رود . همانطور که در تولید مواد نمیه رسانا به دلیل مسمومیت زایی شدید انجام می شود . حتی اگر بی خطر بودن این مواد ثابت شود ، همواره عموم مردم در پذیرفتن آن دچار تردیدند و شرکتها باید به موقع به سوالهای آنها پاسخ دهند . افزایش آگاهی مردم در مودر میدانهای الکترومغناطیسی نیز باید مورد توجه قرار گیرد . خودکارسازی در توزیع برق رایح می شود و باعث بهبود تحویل توان می گردد.
هر سیستم قدرتی در آینده باید قابلیتهای زیر را داشته باشد :
با راهبردهای مناسب در عرصه رقابت باقی بماند ؛
خدمات بهتری عرضه کند ؛
مدیریت بهتری برای امکانات خود داشته باشد ؛ 
عمر مقید تجهیزات را افزایش دهد ؛
عیب یابی را بهبود بخشد ؛
با قابلیت اطمینان بالاتر از تجهیزات نگهداری کند .
حال به بررسی تغییراتی که تا سال ۲۰۲۰ به وقوع خواهند رسید ؛ موارد دارای احتمال کمتر را تعیین و بر تغییرات اساسی و محتمل تاکید می کنیم . بیست سال زمان کوتاهی برای مشخص شدن تاثیرات تولید الکتریسیته به صورت غیر متمرکز است ولی سعی می کنیم بعضی از آثار آن را بررسی کنیم .
 
انتقال و توزیع 
اگرچه سابقاً هزینه های هنگفتی برای خطوط انتقال فشار قوی دارای ولتاژ بالاتر از ۳۵kv صرف می شد ، خطوط با ولتاژ کمتر از یا مساوی با ۳۵kv قیمتی حدود ۱ تا ۲ دلار به ازای هر فوت ( ۵۰۰۰ تا ۱۰۰۰۰ دلار به ازای هر مایل ) کابل دارند . بنابراین کلیه طرحهایی که برای شروع به سرمایه گذاری زیاد احتیاج دارند حذف می شوند . ولی با افزایش تقاضا برای قابلیت اطمینان بیشتر ، اتلاف توان کمتر ، هزینه کار و نگهداری پایین و افزایش آگاهی از آثر زیست محیطی میدانهای الکترومغناطیسی و افزایش دوام و طول عمر کابل باید در انتظار طرحهای جدید بود . هر چند که این طرحها به هزینه اولیه زیادی نیاز دارند ، ناگزیر به اجرای آنهاییم .
از حدود ۲۰ تا ۲۵ سال پیش که کابلهای ارزان قیمت به کار رفتند تجارب زیادی به دست آمده است ؛ مثلا اینکه هزینه تعمیر ونگهداری این کابلها نیز زیاد خواهد بود . در مواردی که مدت زمانی کوتاه مورد نیاز است ، هزینه کم اولیه عامل تعیین کننده است . ولی برای برنامه های دراز مدت مواردی مانند قابلیت اطمینان ، دوام ، نگهداری و نصب و هزینه اولیه در سیستم قدرت کاملا مدرن حرف اول را می زند .
از ابتدای پیدایش صنعت برق عایق بندی اهمیت خاص داشته است و رساناهای خوبی مثل مس یا آلومینیوم ستون اصلی تحویل توان بوده اند . در مقیاس کوچک از سدیم استفاده شده است ولی به دلیل اشتعال آن در مجاورت هوا چندان مناسب نیست . ویژگیهای لازم عایق خوب عبارت اند از چگالی کم ، رسانایی نسبتا خوب ، هزینه کم و پایداری شیمیایی . به عبارت مطلوب است که خارج قسمت رسانایی بر چگالی حداکثر باشد . این عدد را می توان بر هزینه تقسیم کرد تا مقایسه ای از لحاظ قیمت نیز انجام شود . در این مقایسه سدیم مناسب به نظر می رسد البته اگر اکسید نمی شد زیرا رسانایی آن ۳/۱ مس و چگالی آن ۹/۱ مس و عدد مورد بحث برای آن ۳ برابر مس است . از آنجایی که برای کابلهای هوایی دی الکتریک اصلی هواست ، قدرت مکانیکی نیز با اهمیت است . در اینجا پلیمرهای رسانا مناسب به نظر می رسند البته از نظر شیمیایی ناپایدارند . در این باره بحث خواهیم کرد .
تحویل توان در بهره وری نقش مهمی دارد که رفته رفته اهمیت آن افزایش می یابد . در نیمه اول قرن حاضر ، افزایش ظرفیت خط انتقال مستقیما متناسب با ظرفیت محدود ژنراتور و نیروگاه بود . به دلیل مسائل اقتصادی و افزایش تقاضا ژنراتورهای دور بالا از ظرفیت و ولتاژ ۱MVA و ۱۰KV در دهه ۱۹۰۰ به ۱۵۰۰MVA و ۲۵KV تغییر کرده اند . با افزایش ظرفیت ژنراتورها و نیروگاهها ظرفیت خطوط انتقال نیز افزایش پیدا کرد . برای کاهش تلفات در خطوطی که اکنون توان بیشتری منتقل می کردند لازم شد که سطوح ولتاژ افزایش یابند . این ولتاژها در آمریکا از ۱۰KV به ۷۶۵KV رسید . لازمه این کار استفاده از ترانسفورماتورهای ظرفیت بالا برای اتصال ژنراتورها به شبکه انتقال بود . در کمتر از یک قرن ، ظرفیت خطوط انتقال از ۱MVA به بیش از ۱۵۰۰MVA رسید . این حد بالاترین توانی است که به دلیل محدودیت ناشی از قابلیت اطمینان ، روی یک خط می توان انتقال داد . خطر قطع این توان در صورت خرابی خط به همراه مسائل دیگر از مشکلات بزرگ شرکتهای برق است .
مقایسه سیستم انتقال هوایی و زیرزمینی
صرف نظر از هزینه های حریم خط انتقال ، هزینه احداث و نگهداری خطوط هوایی همواره کمتر از خطوط زیرزمینی است . در نواحی پرجمعیت به دلیل پیچیدگی مسئله حریم خطوط انتقال هزینه احداث خطوط هوایی به اندازه خطوط زیرزمینی است . ولی خطوط هوایی منبع اصلی انتقال توان نیستند . انواع کابلهای انتقال ظرفیت بالا به خصوص کابلهای زیرزمینی باید با صرف هزینه زیاد خنک شوند . خطوط هوایی به میزان کافی با هوای اطراف خود که نقش دی الکتریک نیز دارند خنک می شوند . بر خلاف هزینه کم خطوط هوایی ، به دلیل مسائل علمی ، زیست محیطی و زیبایی شناختی در آینده درصد کمتری از توان با خطوط هوایی منتقل خواهد شد . بنابراین ، به جز بهینه سازی خطوط هوایی موجود ، بیشتر توان انتقالی در آینده به صورت زیرزمینی خواهد بود .
  • بازدید : 63 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۳صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

مدار جاري و لامپ روشن ميشود. لازم نيست كه چند دقيقه، يا حتي چند ثانيه صبر كنيم تا آثار جريان را در مدار مشاهده كنيم. ضمناُ به نظر ميرسد كه فاصلة بين كليد و لامپ، كه معمولاً خيلي بيشتر از cm10 است، بر زمان بروز آثار الكتريكي تأثير محسوسي ندارد.
نكته آن است كه براي اينكه فيلامان به جريان پاسخ دهد، لازم نيست صبر كنيد تا يك الكترون معين از سر باتري به لامپ برسد. وقتي كه كليد را ميبنديم، همة توزيع بار درون رسانات، تقريباً بلافاصله، به حركت درميآيد؛ اين موضوع شبيه ان است كه آب درون يك لولة دراز بلافاصله پس از بازكردن شير جاري ميشود
مقاومت و مقاومت ويژه
اگر سيمي بين دو قطب باتري ببنديم، بارهاي مثبت از داخل اين مدار خارجي جاري ميشوند و از قطب مثبت به قطب منفي، يعني، مطابق شكل۲۰-۷، از نقطة با پتانسيل بيشتر به نقطة با پتانسيل كمتر ميروند. در داخل باتري جريانبارهاي مثبت از قطب منفي به قطب مثبت، يعني در خلاف جهت ميدان الكتريكي، است؛ در داخل باتري، عامل حركت بارها ميدان الكترواستاتيكي نيست بلكه واكنش شيميايي باتري است. در مدار خارجي، عامل حركت بارها مبدان E است. به عنوان نمونهاي مشابه با جريان بار در مدارهاي الكتريكي ميتوان از جريان آب در سيستمهاي هيدروليكي نام برد. آب در ميدان گرانشي هميشه به پايين جاري ميشود؛ اما ابزارهايي – مثل تلمبه – وجود دارد كه با گرفتن انرژي از ساير منبعها، آب را به بالا ميرانند.
اگر سيم بين قطبهاي باتري، يك رساناي كامل و ايدهآل باشد كه بر بارهاي متحرك آن هيچ نيرويي جز نيروي الكتروستاتيكي خارج وارد نميآيد، اين بارها بر اثر ميدان E به طور يكنواخت شتاب ميگيرند. درنتيجه، سرعت متوسط حاملهاي بار در طول زمان به طور پيوسته زياد ميشود، و به همين ترتيب، جريان نيز افزايش مييابد. اما عملاً چنين نيست. جريان به سرعت به مقداري ثابت ميرسد كه متناسب با اختلاف پتانسيل دو سر سيم است. علت اين امر آن است كه سيم در برابر حركت حاملهاي بار مقاومت ميكند و درنتيجه حالت پايا دست ميدهد.
بنابر تعريف، مقاومت سيم عبارت است از نسبت ولتاژ به جريان؛ يعني:
(۲۰-۵)  
كه R مقاومت، I جرياني كه از اين مقاومت ميگذرد، و V افت پتانسيل در طول اين مقاومت است؛ يعني V اختلاف پتانسيل دو سر عنصر مقاومتي در شرايطي است كه جريان I از آن ميگذرد. واحد مقاومت اهم  ، به نام گئورك سيمون اهم (۱۷۸۷-۱۸۵۴) است. هر اهم برابر است با يك ولت بر آمپر. هر عنصر مداري را كه فقط مقاومت وارد مدار كند، مقاومت (خالص) مينامند.
در اكثر موارد، مقاومت عناصر مداري، دست كم در گسترهاي وسيع از جريان، از جريان داخل آن مستقل است. معادلة (۲۰-۵) يا رابطة معادل آن.
(۲۰-۶)  
را كه R ثابت فرض ميشود، قانون اهم مينامند.
مثال ۲۰-۲ يك مقاومت   را به قطبهاي يك باتري V10 بستهاند. جريان در اين مقاومت چه قدر است؟
حل: از معادلة تعريف كنندة R، يعني معادلة (۲۰-۵)، داريم
 
بدينسان:
 
قانوه اهم، برخلاف قوانين حركت نيوتون، قانون دوم ترموديناميك، يا قوانين پايستگي انرژي و اندازة حركت، از جملة قوانين بنيادي طبعت محسوب نميشود. بسياري از سيستمهاي مقاومتي از قانون اهم پيروي نميكنند. اين سيستمها در الكترونيك حالت جامد نقشي كليدي بازي ميكنند. اما قانون اهم براي اكثر عناصر سادة مداري، مانند سيم، گرمكن برقي و مانند آن، يا صادق است، يا دست كم تقريبي خوب به شمار ميايد.
مقاومت رساناها به طول، l ، مساحت سطح مقطع، A، و يك خاصيت ذاتي مادة رسانا، يعني مقاومت ويژه، بستگي دارد. رابطة بين مقاومت، R، و مقاومت ويژه، l، به اين قرار است
(۲۰-۷)  
واحد مقاومت ويژه اهم متر است.
گسترة مقدار مقاومت ويژة مواد در دماي اتاق وسيع است؛ از مقادير كم براي فلزات بسيار خالص، مثل مس و نقره، گرفته تا مقادير بسيار بزرگ براي نارساناهاي خوب، مانند شيشه، تفلون، و ميلار. مقاومت ويژة چند فلز خالص، آلياژ، نيمرسانا و نارسانا در دماي  ، در جدول ۲۰-۱ درج شدهاند. گسترة اين مقادير ۲۵ دهه (مرتبه بزرگي) است.
  • بازدید : 54 views
  • بدون نظر
این فایل در ۷۰صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

جریان الکتریکی در برق ، جریان سرعت عبور الکترونها در یک سیم مسی یا جسم رسانا است. جریان قراردادی در تاریخ علم الکتریسته ابتدا به صورت عبور بارهای مثبت تعریف شد. هر چند امروزه می‌دانیم که در صورت داشتن رسانای فلزی ، جریان الکتریسته ناشی از عبور بارهای منفی ، الکترون ، در جهت مخالف است. علیرغم این درک اشتباه ، کماکان تعریف قراردادی جریان تغییری نکرده است. نمادی که عموما برای نشان دادن جریان الکتریکی (میزان باری که در ثانیه از مقطع هادی عبور می‌کند) در مدار بکار می‌رود، I است
در یک هادی عایق شده مانند قطعه‌ای سیم مسی ، الکترونهای آزاد شبیه مولکولهای گازی که در ظرفی محبوس شده‌اند، حرکات کاتوره‌ای انجام می‌دهند و مجموعه حرکات آنها در طول سیم هیچ گونه جهت مشخصی ندارد. تعداد الکترونهایی که به چپ حرکت می‌کنند با تعداد الکترونهایی که به راست حرکت می‌کنند، یکی است و برآیند آنها صفر می‌باشد. ولی اگر دو سر سیم را به باتری وصل کنیم، این برآیند دیگر صفر نیست. 
تاریخچه برق و الكتريسيته
تاریخ الکتریسیته به ۶۰۰ سال قبل از میلاد می‌رسد. در داستانهای میلتوس (Miletus) می‌خوانیم که یک کهربا در اثر مالش کاه را جذب می‌کند. مغناطیس از موقعی شناخته شد که مشاهده گردید، بعضی از سنگها مثل مگنیتیت ، آهن را می‌ربایند. الکتریسیته و مغناطیس ، در ابتدا جداگانه توسعه پیدا کردند، تا این که در سال ۱۸۲۵ اورستد (Orested) رابطه‌ای بین آنها مشاهده کرد. بدین ترتیب اگر جریانی از سیم بگذرد می‌تواند یک جسم مغناطیسی را تحت تأثیر قرار دهد. بعدها فاراده کشف کرد که الکتریسیته و مغناطیس جدا از هم نیستند و در مبحث الکترومغناطیس قرار می‌گیرد. 
مشخصات جریان الکتریکی 
از نظر تاریخی نماد جریان I ، از کلمه آلمانی Intensit که به معنی شدت است، گرفته شده است. واحد جریان الکتریکی در دستگاه SI ، آمپر است. به همین علت بعضی اوقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ولتاژ ، آمپراژ خوانده می‌شود. اما مهندسین از این گونه استفاده ناشیانه ، ناراضی هستند. 
آیا شدت جریان در نقاط مختلف هادی متفاوت است؟ 
شدت جریان در هر سطح مقطع از هادی مقدار ثابتی است و بستگی به مساحت مقطع ندارد. مانند این که مقدار آبی که در هر سطح مقطع از لوله عبور می‌کند، همواره در واحد زمان همه جا مساوی است، حتی اگر سطح مقطعها مختلف باشد. ثابت بودن جریان الکتریسیته از این امر ناشی می‌شود که بار الکتریکی در هادی حفظ می‌شود. در هیچ نقطه‌ای بار الکتریکی نمی‌تواند روی هم متراکم شود و یا از هادی بیرون ریخته شود. به عبارت دیگر در هادی چشمه یا چاهی برای بار الکتریکی وجود ندارد. 
 
سرعت رانش 
میدان الکتریکی که بر روی الکترونهای هادی اثر می‌کند، هیچ گونه شتاب برآیندی ایجاد نمی‌کند. چون الکترونها پیوسته با یونهای هادی برخورد می‌کنند. لذا انرژی حاصل از شتاب الکترونها به انرژی نوسانی شبکه تبدیل می‌شود و الکترونها سرعت جریان متوسط ثابتی (سرعت رانش) در راستای خلاف جهت میدان الکتریکی بدست می‌آورند. 
چگالی جریان الکتریکی 
جریان I یک مشخصه برای اجسام رسانا است و مانند جرم ، حجم و … یک کمیت کلی محسوب می‌شود. در حالی که کمیت ویژه‌ دانستیه یا چگالی جریان j است که یک کمیت برداری است و همواره منسوب به یک نقطه از هادی می‌باشد. در صورتی که جریان الکتریسیته در سطح مقطع یک هادی بطور یکنواخت جاری باشد، چگالی جریان برای تمام نقاط این مقطع برابر j = I/A است. در این رابطه A مساحت سطح مقطع است. بردار j در هر نقطه به طرفی که بار الکتریکی مثبت در آن نقطه حرکت می‌کند، متوجه است و بدین ترتیب یک الکترون در آن نقطه در جهت j حرکت خواهد کرد. 
اشکال مختلف جریان الکتریکی 
در هادیهای فلزی ، مانند سیمها ، جریان ناشی از عبور الکترونها است، اما این امر در مورد اکثر هادیهای غیر فلزی صادق نیست. جریان الکتریکی در الکترولیتها ، عبور اتمهای باردار شده به صورت الکتریکی (یونها) است، که در هر دو نوع مثبت و منفی وجود دارند. برای مثال، یک پیل الکتروشیمیایی ممکن است با آب نمک (یک محلول از کلرید سدیم) در یک طرف غشا و آب خالص در طرف دیگر ساخته شود. غشا به یونهای مثبت سدیم اجازه عبور می‌دهد، اما به یونهای منفی کلر این اجازه را نمی‌دهد. بنابراین یک جریان خالص ایجاد می‌شود.
جریان الکتریکی در پلاسما عبور الکترونها ، مانند یونهای مثبت و منفی است. در آب یخ زده و در برخی از الکترولیتهای جامد ، عبور پروتونها ، جریان الکتریکی را ایجاد می‌کند. نمونه‌هایی هم وجود دارد که علیرغم اینکه در آنها ، الکترونها بارهایی هستند که از نظر فیزیکی حرکت می‌کنند، اما تصور جریان مانند ‘حفره‌های (نقاطی که برای خنثی شدن از نظر الکتریکی نیاز به یک الکترون دارند) مثبت متحرک ، قابل فهم تر است. این شرایطی است که در یک نیم هادی نوع p وجود دارد. 


اندازه گیری جریان الکتریکی 
جریان الکتریکی را می‌توان مستقیما توسط یک گالوانومتر اندازه گیری کرد. اما این روش نیاز به قطع مدار دارد که گاهی مشکل است. جریان را می‌توان بدون قطع مدار و توسط اندازه گیری میدان مغناطیسی که جریان تولید می‌کند، محاسبه کرد. ابزارهای مورد نیاز برای این کار شامل سنسورهای اثر هال ، کلمپ گیره‌های جریان و سیم پیچهای روگووسکی است. 
مقاومت الکتریکی 
اگر اختلاف پتانسیل معینی را یک بار به دو انتهای سیم مسی و بار دیگر به دو انتهای میله چوبی وصل کنیم، شدت جریانهای حاصل در هر لحظه با هم اختلاف زیادی خواهند داشت. خاصیتی از هادی را که اختلاف مزبور را باعث می‌شود، مقاومت الکتریکی گویند، که آن را با R نشان می‌دهند و مقدار آن برابر R = V/I است که در آن V اختلاف پتانسیل بین دو سر سیم و I جریان الکتریکی است. واحد مقاومت الکتریکی اهم یا ولت بر آمپر می‌باشد. 
توان الکتریکی 
یک مدار الکتریکی را در نظر می‌گیریم که حامل جریان I و ولتاژ V بوده و یک مقاومت Rدر آن قرار دارد. بار الکتریکی dq موقع عبور از مقاومت به اندازه Vdq ، از انرژی پتانسیل الکتریکی خود را از دست می‌دهد. طبق قانون بقای انرژی ، این انرژی در مقاومت به صورت دیگری ، مثلا گرما ظاهر می‌شود. گر در مدت زمان dt ، انرژی du حاصل شود، در این صورت داریم:
  • بازدید : 44 views
  • بدون نظر
این فایل در ۲۵صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

تئوري الكتروني اتم
اتم از ذرات كوچكتري به نامهاي الكترون-پروتون ونوترون تشكيل شده است كه الكترونها داراي بارمنفي،پروتونها داراي بار مثبت ونوترونها بدون بارند تعداد الكترونها و پروتونهاي يك اتم در حالت عادي برابرند پس بار اتم در حالت عادي برابر صفر است
توليد الكتريسته بروش مالش
اگر يك ميله شيشه اي را به پارچه ابريشمي مالش دهيم هردوجسم الكتريسيته دار مي شود زيرا شيشه تعدادي الكترون از دست مي دهد و پارچه الكترون مي گيرد پس شيشه داراي بار مثبت و پارچه به همان مقدار داراي بار منفي مي گردد بار ايجاد شده در شيشه و پارچه در محل تماس باقي مي ماند
اجسام رسانا و نارسانا
بعضي از اجسام مانند فلزات كه الكتريسته را به خوبي از خود عبور مي دهند رسانا ناميده مي شود در اين اجسام الكترونهاي آزاد اتم براحتي در شبكه بلوري جسم حركت مي كنند و عمل رسانايي را انجام مي دهند اجسامي كه الكترونهاي آزاد براي هدايت الكتروني ندارند و نمي توانند الكتريسيته را ازخود عبور دهند نارسانا يا عايق ناميده ميشود 
پخش بار الكتريكي در اجسام رسانا
اگر جسم رسانايي بر روي پايه عايقي قرار گيرد و در اثر مالش باردار شود بار توليد شده در آن در سطح خارجي پخش مي شود طوريكه در لبه ها و قسمتهاي نوك تيز چگالي سطحي بار بيشتر از ساير قسمتها مي باشد
چگالي سطحي
مقدار بار الكتريكي موجود در واحد سطح را چگالي سطحي مي نامند
مساحت خارجي جسم/مقدار بار = چگالي سطحي
 
 
اثر بارهاي الكتريكي بر يكديگر و قانون كولن
دو بار همنام يكديگر را دفع و دو بار غير همنام يكديگر را جذب مي كنند مقدار نيروي دافعه و جاذبه طبق قانون كولن با حاصلضرب اندازه بارها نسبت مستقيم وبا مجذور فاصله دو بار نسبت عكس دارد و به جنس محيط نيز بستگي دارد
 
 
ميدان الكتريكي
قسمتي از فضاي اطراف يك بار الكتريكي را كه در آن آثارجاذبه و دافعه الكتريكي وجود دارد ميدان الكتريكي مي نامند
شدت ميدان الكتريكي 
شدت ميدان الكتريكي  در هر نقطه برابر است با نيروي وارد بر واحد مثبت الكتريكي واقع در آن نقطه
 
 
شدت ميدان حاصل از يك بار نقطه اي
 
بار نقطه اي  q
در نقاطي به فاصله r
تعيين جهت ميدان الكتريكي در هر نقطه
در هر نقطه از ميدان الكتريكي براي تعيين جهت ميدان مي توان بار مثبت آزمون را در آن نقطه فرض كرده جهت نيروي وارد بر آن را تعيين كرد كه همان جهت ميدان است
خطوط ميدان 
خطوطي فرضي هستند كه در هر نقطه مماس بر بردار شدت ميدان آن نقطه مي باشد و جهت آن جهت ميدان را در هر نقطه نشان مي دهد
ميدان حاصل از چند بار نقطه اي
ميدان حاصل از دو يا چند بار نقطه اي عبارتست از بر آيند ميدانهاي حاصل از بارها در هر نقطه
شدت ميدان در يك جسم هادي باردار
در يك جسم هادي باردار شدت ميدان در تمام نقاط داخلي و سطح خارجي هادي برابر صفر است ولي در نقاط خارج از جسم ميدان وجود دارد
ميدان الكتريكي يكنواخت
ميداني است كه در آن شدت ميدان چه از لحاظ مقدار وچه از لحاظ امتداد و جهت ثابت باشد مانند ميدان الكتريكي دو صفحه موازي نزديك بهم
اختلاف پتانسيل بين دو صفحه v
   d  فاصله بين آنها   
 
  
 
اختلاف پتانسيل 
اختلاف پتانسيل الكتريكي عامل برقراري جريان از نقطه اي به نقطه ديگر است كه همواره جريان از پتانسيل زياد به پتانسيل كم برقرار است
پتانسيل صفر
در هر ميدان الكتريكي نقطه اي بعنوان پتانسيل صفر يا زمين الكتريكي تعريف مي شود كه پتانسيل نقاط ديگر نسبت به آن نقطه سنجيده مي شود 
تعريف پتانسيل يك جسم بار دار
پتانسيل هر نقطه عبارتست از مقدار انرژي لازم براي ابتقال واحد بار مثبت از زمين (پتانسيل صفر)به آن نقطه
      q انتقال بار از زمين 
     w   انرژي لازم 
   v      اختلاف پتانسل 
 
 

پتانسيل مثبت ومنفي
با وصل نقطه بارداري به زمين بار مثبت از نقطه به زمين منتقل شود  پتانسيل آن مثبت است و اگر از زمين به جسم منتقل شود پتانسيل آن منفي است بعبارت ديگر اگر براي انتقال واحد بار مثبت از زمين به جسمي كار مثبت انجام شود(انرژي بدهيم)پتانسيل آن جسم مثبت است و اگر كار منفي انجام شود (انرژي بگيريم) پتانسيل جسم منفي است

تغييرات انرژي پتانسيل
اگر در يك ميدان پتانسيل تغييري در جهت خواسته ميدان انجام شود انرژي توسط ميدان آزرد مي شود يعني انرژي داخلي آن كاهش مي يابد ولي اگر در خلاف جهت خواسته ميدان تغييري صورت گيرد انرژي داخلي آن افزايش مي يابد
    پتانسيل نقاط اطراف بار نقطه اي
بر حسب تعريف، پتانسيل نقاط واقع در بي نهايت دور از بار نقطه اي را صفر فرض مي كنيم و پتانسيل هر نقطه از فرمول زير بدست مي آيد
 
توجه :پتانسيل بر خلا ف شدت ميدان الكتريكي كميتي اسكالر و داراي مقدار مثبت، منفي و يا صفر است
پتانسيل يك جسم هادي باردار 
در تمام نقاط داخلي و سطح خارجي يك جسم هادي باردار پتانسيل يكسان است
  R شعاع کره بار دار  

  و در نقاط خارج کره باردار پتانسيل از رابطه زير به دست ميآيد 
 
خازن
وسيله اي است برا ذخيره بار الكتريكي كه تشكيل شده است از دو صفحه رسانا كه به موازات هم قرار گرفته ودر فضاي بين دو صفحه عايق و يا دي الكتريك مناسب قرار مي دهند تا دو صفحه با هم تماس نداشته باشند خازن در دو وضعيت مي تواند وجود داشته باشد 
الف- خازن خالي يا دشارژ، يعني دو صفحه خازن خنثي بوده و بدون بار باشد
ب – خازن پر بوده يعني در صفحات آن دو نوع بار مساوي ولي مخالف وجود دارد در اين وضعيت گفته مي شود كه خازن شارژ است
براي پر كردن خازن كافي است دو خوشن آن مستقيما و يا به صور غير مستقيم به دو قطب پيلي متصل شود جوشني كه به قطب مثبت وصل است داراي بار مثبت و جوشني كه به قطب منفي وصل است داراي بار منفي مي گردد 
يك روش براي شارژ كردن خازن به طور غير مستقيم است
در اين حالت خازن را در مداري به  يك مولد وصل مي كنيم به محض آن كه كليد وصل مي شوددر يك لحظه مشاهده مي شود كه شدت جريان به حداكثر مي رسد كه آمپر سنج آن را نشان مي دهد سپس ملاحظه مي شود كه با گذشت زمان هر چند كيد وصل است ولي شدت جريان شروع به كم شدن مي كند تا جايي كه به صفر مي رسد(خيلي خيلي كم مي شود) 
شدت جريان
مقدار الکتريسيته اي که در واحد زمان از مداري مي گذرد شدت جريان ناميده مي شود و واحد آن آمپر است
تعريف آمپر
يک آمپر بزرگي جريان الکتريکي در مداري است که در يک ثانيه يک کولن بار الکتريکي از مقطع مدار شارش مي کند
مقدار الکتريسيته
    در زمان    t   شدت جريان   I

 
مقاومت الکتريکي
در دماي ثابت نسبت اختلاف پتانسيل دو سر سيم به جرياني که از آن عبور مي کند مقاومت الکتريکي سيم مي نامند ( قانون اهم)
 
يک اهم
يک اهم مقاومت سيمي است که اگر اختلاف پتانسيل ۱ ولت  در دو سر آن بر قرار شود جريان ۱ آمپر از آن عبور مي کند
اثر دما بر مقاومت الکتريکي
افزايش دما مقاومت الکتريکي هادي هاي فلزي را افزايش و مقاومت هادي هاي غير فلزي  ونيمه هادي ها را کاهش مي دهد
 
ضريب ازدياد گرمايي مقاومت   
 مقاومت در صفر درجه سلسيوس   R0
   مقاومت در دماي       R
براي فلزات مثبت وبراي غير فلزات منفي است   
       نيروي محرکه
  نيروي محرکه ي مولد مقدار انرژي است که مولد به يکاي بار الکتريکي مي دهد تا بتواند در مدار شارش پيدا کند
 =u/q
   u        انرژي مولد که به بار داده مي شود    
q         مقدار بار الکتريکي
           نيروي محرکه مولد بر حسب ولت
       مولد انرژي را به بار مي دهد تا از پايانه منفي به پايانه مثبت منتقل مي شود مولد مانند يک پمپ آب است که آب را در مدار از پايين دست به بالا دست جا بجا مي نمايد عمل مي کند 
     هر مولد داراي مقاومت دروني است که در واقع مقاومت مولد در مقابل جريان است و آن را با
  r    نشان مي دهند
      قانون اهم در مدار جريان پيوسته
    اختلاف پتانسيل دو سر يک مقاومت از رابطه   v=RI بدست مي آيد
     اختلاف پتانسيل دو سر يک مولد از رابطه   v=E-rI بدست مي آيد که   rI را افت پتانسيل داخلي   مولد مي نامند
محاسبه اختلاف پتانسيل بين دو قطعه از مدار
در يک مدار الکتريکي اختلاف پتانسيل بين دو نقطه از مدار بر اساس اجزاي تشکيل دهنده ي مدار محاسبه مي گردد براي محاسبه از يک نقطه از مدار در يک جهت روي مدار حرکت مي کنيم به ازاي هر جزء از مدار تغيير پتانسيل را محاسبه مي کنيم تا نقطه دوم سپس اختلاف پتانسيل بين دو نقطه را به دست مي آوريم
  • بازدید : 59 views
  • بدون نظر
این فایل در ۵۵صفحه قابل ویرایش تهی شده وشامل موارد زیر است:

برق در همه جا حتي در بدن انسان نيز وجود دارد زماني برق در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرد كه بصورت الكتريسته جاري باشد هيچگاه برق بچشم ديده نمي شود . چون سرعت آن (حركت الكترون ها) فوق العاده زياد است. بنابراين از آثار آن پي به وجودش مي بريم . مانند روشن شدن يك چراغ يا گرم شدن يك اتو كه روشنايي چراغ و گرمائي اطو وجود برق را به ما مي شناساند. سرعت جريان برق تقريباً برابر است با سرعت نور و معادل است با ۱۵۶۰۰۰ مايل در ثانيه كه هر مايل مساوي با ۱۷۶۰ يارد است.
انواع الكتريسته :   
۱- الكتريسته ساكن          2- الكتريسته جاري                         
الكتريسيته ساكن ، الكتريسيته اي است كه در اثر مالش يا اصطكاك بوجود مي آيد مانند برخورد ابرها وكشيدن شانه بر سر.
الكتريسته جاري ،الكتريسيته اي است كه ا زحركت الكترونها از قطبي به قطب ديگر بوجود مي آيد مانند برق باطري يا مولد.  
تعريف مدار و انواع آن :
هرگاه جريان برقي از نقطه اي شروع بحركت كند و مجدداً‌ به همان نقطه بگردد تشكيل يك مدار داده است كه به آن مدار ساده گويند. مدار بر دو نوع است ،مدار باز يا ناقص و مداربسته يا كامل .
مدار باز OPEN CIRCUIT : هرگاه جريان برق ا زنقطه اي شروع بحركت كند ولي بهمان نقطه برنگردد آنرا مدار باز گويند مانند سيم كشي يك چراغ .
مدار بسته SHOT CIRCUIT : هرگاه جريان برق ا زنقطه اي حركت كند و باز به همان نقطه برگردد آنرا مدار بسته يا كامل گويند.
فركانس :
تعدا تناوب را در واحد زمان فركانس گويند . مثلاً وقتي كه مي گويند فركانس ۵۰ سيكل است يعني در  هر ثانيه ۵۰ مرتبه جريان برق تغيير جهت مي دهد و فركانس يا ولتاژ هم نيز داراي رابطه اي مي باشند چون ولتاژ شركت نفت كه ۲۵۰ مي باشد فركانس آن ۵۰ است ولي در برق آمريكا كه ولتاژ ۱۱۰ مي باشد فركانس آنن ۶۰       مي باشد و فركانس را با فركانس سنج يا اسلسكوپ (OSOLOSCOP) اندازه       مي گيرند.
 
فرق جريان AC و DC چيست ؟
جريان AC  متناوب و قابل كم و زياد شدن مي باشد و داراي فركانس نيز است ولي جريان DC مستقيم است و فركانس ندارد ،بهمين علت برق مصرفي يك شهر ACو متناوب است.
هادي و عايق 
هر جسمي كه جريان الكتريسيته به آساني ا زآن عبور نمايد هادي الكتريسيته مي باشد و مهمترين آنها عبارتند ا زطلاي سفيد- نقره – مس – آلومينيوم – آهن و هر جسمي كه مانع عبور جريان برق شود عايق نامند و مهمترين آنها عبارتند از هوا – چوب خشك – كاغذ – روغن – شيشه – ميكا. اين عايقها معمولاً هر كدام درجاي مناسبي و مخصوص مصرف مي شوند. مثلاً ‌ميكا در جاهاي كه حرارت زياد است و چوب در جائي كه حرارت وجود ندارد.
قوانين اهم :  ولت – اهم – آمپر 
قوانين اهم درباره ولت – اهم و آمپر بحث مي نمايد كه بترتيب زير مي باشند. :
تعريف ولت : ولت واحد اختلاف سطح مي باشد. واحد اختلاف سطح دو سرسيم كه اگر شدت جريان آن يك آمپر و مقاومتش يك اهم باشد نيروي محركه الكتريكي دو سرسيم برابر يك ولت خواهد بود و آنرا بحرف V نشان مي دهند.   
تعريف آمپر : آمپر واحد شدت جريان است و اگر اختلاف سطح دو سرسيمي برابر يك ولت و مقاومت آن يك اهم باشد شدت جرياني كه از آن عبور مي نمايد يك آمپر است و آنرا بحرف I نشان مي دهند. 
منظور از بكار بردن فيوزها با كاشي جديد محصور شده چيست ؟
اولاً‌ عايق خوبي است . ثانياً‌ ديرتر حرارت مي گيرد. ثالثاً‌جرقه از خود بيرون نمي دهد.
اگر فيوز ضعيفي در جعبه اصلي فيوز برق قرار داده شود چه اشكالي دارد؟ 
اگر فيوز ضعيف تر است قدرت دستگاه مورد مصرف در اثر عبور جريان بيش از حد فيوز قطع مي شود.
قبل از تعويض فيوز سوخته چه بايد كرد؟
اولاً‌مدار و ادوات را آزمايش مي كنيم كه معمول گردد اتصالي نيست سپس باندازه آمپر مجاز فيوز را انتخاب نموده و پس ا زآزمايش آنرا نصب مي كنيم.
اگر در موقع تعويض فيوز سوخته مجددا ً‌فيوز بسوزد علت چيست ؟
دستگاه آمپر بيشتري مي كشد كه علت دارد .
 مدار اتصالي است .
 درجعبه تقسيم يا فيوزها اتصالي است يا لوكانكشن مي باشد. 
بريكرباكس چيست ؟ Breaker Box
جعبه كليدهاي خود كاريست كه بطور اتوماتيك قطع مي شود روي آمپرهاي معيني ميزان شده است .
موارد استفاده بريكرباكس كجاست ؟
در ادارات و بيمارستانها و باشگاهها و منازل مي باشند.
چه امتيازي بريكرباكس بر جعبه فيوز دارد؟ 
بريكرباكس بطور خود كار كار مي كنند كه اگر جرياني بيش از آن عبور كند بطور اتوماتيك قطع مي شود. در صورتيكه فيوز بيش از حد معمول باشد ايجاد خطر و آتش سوزي مي نمايد. 
علت ا زكار افتادن تريپ مكرر بريكرباكس و قطع در مدار برق چيست ؟ در اين موقع شما كجا را بازرسي مي كنيد؟
علت اتصالي د رمدار يا ادوات يا سوختگي آنهاست ، در اين موقع ابتدا مدار و سپس ادوات را بازرسي مي كنيم.
خاصيت روغن در كابل چيست ؟ 
براي جلوگيري از فرسوده شدن عايق كابلها و همچنين خنك نگهداشتن كابل بكار  مي رود . سه فاز دركابلها چگونه مشخص مي شود؟ 
دركابلهاي روغني از شماره هاي ۰- ۱-۲-۳ استفاده مي شود كه شماره ۱ تا ۳ فازها و سيم منفي مي باشد ولي در كابلهاي پلاستيكي p.v.c به وسيله رنگهاي قرمز – آبي – زرد – فاز سياه منفي مي باشد. اول روي آن ماسه ريخته بعد روي كابل قالب         مي گذارند و سپس خاك روي آن مي ريزند.
وقتي كابل در مسير كانال انداخته شده با چه چيزي آنرا مي پوشانند؟ 
اول روي آن ماسه ريخته بعد روي كابل قالب مي گذارند و سپس خاك روي آن        مي ريزند. 
اگر روي طناب اسيد ريخته شود چكار بايد كرد؟
طناب را دور انداخته از طناب جديد استفاده مي كنيم.
انواع نقره ها را نام ببريد :
۱- پنما اينسوليز براي ولتژهاي قوي و صنعت. 
۲- شكل اينسوليز براي ولتاژهاي قوي و صنعت.
۳- ساس پن شن اينسوليز براي ولتاژهاي بالا .
بك آرام Back Arm و كراس آرم Cross Arm چه هستند؟
براكتهايي هستند كه روي عمودهاي برق نصب مي گردند  و براي نگهداري سيمهاي هوايي از آن استفاده مي شود. 
Jumper چيست و در كجا مورد استفاده است ؟
واسطه رشته هاي كابل به سيم هوائي چمپر نام دارد كه روي عمودهاي برق جهت وصل سر كابل به سيمهاي هوايي صورت مي گيرد.
Jumper بچند طريق صورت مي گيرد؟
به دو طريق : ولتاژ پايين چون سيمها نازك است آنها را در سيمهاي هوائي ميپيچند. ۲- در ولتاژهاي قوي بوسيله Bolt . U سه سيمهاي هوائي پيچ و مهره مي كنند كه بايد كاملاً‌محكم شود.
انواع عمودهاي برق را بنويسيد :
جهت فشار ضعيف One Pole جهت فشار قوي و ضعيف H.Pole 
جهت فشار قوي Tower . Pole  جهت سركابلها Terminal . Pole 
بوسيله چه چيزهايي عمود هاي برق را محكم نگاه مي دارند؟ 
بوسيله آرمراستيك Armer Steek 
بوسيله استي واير Stay Wire 
در موقع بالا رفتن از عمود برق از چه وسائلي استفاده مي كنند؟
از وسائل ايمني از قبيل كمربند – كلاه – لباس و دستكش ايمني ، اگر پايه عمود چوبي بود از كفش مخصوص قلابدار ، كيف مخصوص حمل ابزار ، بايد در نظر داشت كه حتماً موقع بالا رفتن دستها كاملاً ‌بايد آزاد باشد. 
  • بازدید : 44 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳۸صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

CRT با يك تفاوت سابقه ۱۰۰ ساله در مقايسه با فناوريهاي رقيب ، هنوز يك فناوري نيرومند است اين فناوري مبتني بر قواعدي است كه عموما درك شده اند و موادي را به كار مي گيرد كه بطور عادي در دسترس قرار دارند . نتيجه اين خصوصيات ، نمايشگرهائي با امكان توليد ارزان هستند كه بازدهي فوق العاده اي را ارائه نموده و تصاوير پايداري را با رنگهاي واقعي و وضوح نمايش بالا توليد مي كنند. 
با اينحال مهم نيست كه اين فناوري تا چه حد خوب است . بديهي ترين نقايص CRT كاملا شناخت شده هستند . 
اين فناوري الكتريسته بسيار زيادي را مي بلعد . 
طراحي پرتوتك الكتروني آن مستعد عدم تمركز است . 
عدم تقارب واختلاف رنگ در سطح صفحه نمايشگر . 
مدارات الكتريكي High – Voltage و ميدانهاي مغناطيسي قوي آن ، تشعشع الكترومغناطيسي مضري را ايجاد مي كنند . 
وبه سادگي بيش از حد بزرگ است . 
حتي با وجود صرف مبالغ هنگفت در زمينه تحقيقات و توسعه CRT توسط آنهائيكه بيشترين توجه را به اين فناوري معطوف كرده اند پيروزي يكي از چندين فناوري نمايشگرهاي Flat panel در يك دوره طولاني ،اجتناب ناپذير است . با اينحال ،اين مسئله بيش از آنچه كه درابتدا تصور مي شد طول كشيده است وارزيابيهاي كنوني حاكي از آن هستند كه به نظر نمي رسد Flat panel ها تا پيش از سال ۲۰۰۴ به بيش از ۵۰ درصد بازار دست يابند . 

نمايشگرهاي كريستال مايع 
كريستالهاي مايع براي اولين بار در اواخر قرن ۱۹ميلادي توسط يك گياه شناس اطريشي با نام  friedrich Reinitzerكشف شدند ، خود عبارت كريستال مايع ( Liquid Crystal) نيز مدت كمي پس از آن توسط يك فيزيكدان الماني به نام Otto Lehmann به آنها اطلاق شد . 
كريستالهاي مايع ، مواد نسبتا شفافي هستند كه خصوصيات هر دو نوع مواد جامد و مايع را از خود نشان مي دهند نوري كه از ميان كريستالهاي مايع عبور مي كند ازامتداد مولكولهاي كه آنها را تشكيل مي دهند . پيروي مي كنند ( يك خصوصيت ماده جامد ) در دهه ۶۰ ميلادي كشف شد كه شارژ كريستالهاي مايع با الكتريسته امتداد مولكولي 
آنها ودرنتيجه ميسر عبور نور از ميان آنها را تغيير مي دهد ( يك خصوصيت مايعات ) 
از زمان ظهور آن بعنوان يك رسانه نمايشگر در سال ۱۹۷۱ نمايشگرهاي كريستال مايع به حوزه هاي متنوعي نظير تلويزيونهاي مينياتوري دوربينهاي ويديوئي و عكسبرداري ديجيتال و صفحه نمايشگرهاي كامپيوتر راه يافته اند و امروزه افراد زيادي بر اين باور هستند كه LCD به احتمال قوي همان فناوري جانشين نمايشگرهاي CRT است . فناوري درگير با اين نمايشگرها از زمان پيدايش خود بطور قابل ملاحظه اي پيشرفت نموده است تا جائيكه محصولات امروزي هيچ شباهتي به ابزارهاي تك رنگ و بد تركيب قديمي ندارند . اين فناوري نسبت به ساير فناوريهاي صفحه تخت داراي سابقه بيشتري بوده و موقعيت ظاهرا بي ترديدي در نت بوكها و  هاي دستي دارد كه هر دو قالب مختلف قابل دسترس هستند . 
 ( dual Scan Twisted Nematic) DTSN ارزانقيمت 
( Thim film Transistor ) TFT با كيفيت بالاي تصوير 

اصول :
LCD يك فناوري انتقالي است نمايشگر به اين ترتيب كار مي كند كه به مقادير مختلفي از نور سفيد پشتي ( backlight)  با شدت ثابت ( Fixed – Intensity) اجازه مي دهد تا از ميان يك فيلتر فعال عبور نمايد عناصر قرمز ، آبي و سبز يك پيكسل از طريق فيلتر سازي ساده نور سفيد بدست مي آيند . 
اكثر كريستالهاي مايع ، تركيبات الي حاوي مولكولهاي بلند ميله مانند هستند كه در وضعيت طبيعي ، خود را طوري مرتب مي نمايند كه محورهاي بلند آنها با يكديگر تقريبا موازي باشد . امكان كنترل دقيق امتداد اين مولكولها با روان نمودن كريستال مايع در امتداد سطحي با شيارهاي فوق العاده ظريف ، امكانپذير است امتداد مولكولها از شيارهاي سطح پيروي مي كنند در نتيجه اگر شيارها كاملا موازي باشند امتداد مولكولها نيز كاملا موازي مي شود . 
مولكولهاي LCD در وضعيت طبيعي خود با شكلي نامرتب به موازات محورهاي بلند خود قرار دارند با اينحال وقتي آنها با سطحي كه شيارهائي در يك جهت ثابت دارد تماس حاصل مي كنند ، بطور موازي در امتداد شيارها مرتب مي شوند . 
اولين اصل يك LCD ساندويچ نمودن كريستالهاي مايع در بين دو سطح با شيارهاي ظريف است كه شيارهاي موجود بر روي يك سطح عمود ( با زاويه ۹۰ درجه ) بر شيارهاي موجود بر روي سطح ديگر هستند اگر مولكولها در يك سطح بصورت شمالي – جنوبي و مولكولهاي موجود بر روي سطح ديگر بصورت شرقي  و غربي قرار گرفته باشند مولكولهاي ميان آن دو به يك پيچش ۹۰ درجه اي وادار مي شوند . نور از امتداد مولكولها پيروي مي كند . در نتيجه نور نيز هنگام عبور از ميان كريستالهاي مايع ۹۰ درجه چرخش مي كند . 
با اينحال هنگاميكه ولتاژي بر روي كريستال مايع اعمال شود مولكولها خود را بصورت عمودي مرتب كرده و به نور امكان مي دهند كه بدون چرخش از ميان آنها عبور نمايد . اصل دوم يك LCD  بر خصوصيات فيلترهاي پولاريزه و خود نور تكيه دارد . امواج طبيعي نور در زواياي تصادفي منتشر مي شوند يك فيلتر پولاريزه صرفا يك هدايت موازي با خطوط است در نتيجه يك فيلتر پولاريزه ثانويه باخطهائي كه بصورت عمود با خطوط فيلتر اول قرار گرفته بايد اين نور قبلا پولاريزه شده را كاملا مسدود نمايد نور تنها زماني از ميان فيلتر پولاريزه دوم عبور مي كند كه خطوط آن كاملا با خطوط فيلتر اول موازي باشند يااينكه خود نور براي انطباق با فيلتر دوم چرخيده باشد . 
يك نمايشگر كريستال مايع ( Twisted Nematic) TN معمولي شامل دو فيلتر پولاريزه است كه خطوط آنها بصورت عمود نسبت به يكديگر قرار گرفته اند و همانطور كه در بالا توضيح داديم . تمام نوري كه براي عبور از ميان آنها تلاش مي كند را مسدود مي كنند اما درميان اين پولاريزه كننده ها ، كريستالهاي مايع پيچيده ( Twisted) قرار گرفته اند . بنابراين نور توسط فيلتر اول پولاريزه شده توسط كريستالهاي مايع ۹۰ درجه چرخش نموده ونهايتا امكان مي يابد كه كاملا ازميان فيلتر پولاريزه دوم عبور نمايد . با اينحال زمانيكه يك ولتاژالكتريكي بر روي كريستال مايع اعمال مي شود مولكولهاي آن بصورت عمودي مرتب مي شوند وبه نور اجازه مي دهند كه بدون چرخش ا زميان آنها عبور نمايد ، اما اين نور توسط فيلتر پولاريزه دوم مسدود مي شود در نتيجه عدم وجود ولتاژ به معني عبور نور است در حاليكه اعمال ولتاژ معادل است با عدم مشاوره نور در سمت ديگر . 
كريستالهاي درون يك LCD مي توانند بصورت معكوس نيز آرايش يابند ، بطوريكه با اعمال ولتاژ نور كرده و با قطع ولتاژ عبور نيز متوقف گردد . با اينحال از آنجائيكه نمايشگرهاي كامپيوتري با اينترفيسهاي گرافيكي تقريبا هميشه روشن هستند آرايش كريستالها با پيكربندي عبور نور درصورت عدم وجود ولتاژ باعث صرفه جويي در توان مصرفي مي گردد . 

قواعد 
LCD ها از يك مجموعه قواعد متفاوت در مقايسه بانمايشگرهاي CRT پيروي مي كنند كه مزيتهائي در زمينه هاي اندازه مصرف برق و Flicker ( سوسو زدن ) وهمچنين هندسه عالي ارائه مي نمايند معايب آنها عبارتند از از قيمت بسيار بالاتر 
زاويه ديد ضعيفتر وبازدهي رنگ با دقت كمتر . 
در حاليكه CRT ها قادر به نمايش دامنه اي از درجات وضوح بوده و آنها را مقياس دهي مي كنند تا براي صفحه نمايش مناسب باشند . يك پانل LCD  داراي تعداد ثابتي از سلولهاي كريستال مايع است و مي تواند تنها يك وضوح را با اندازه تمام صفحه با استفاده از يك سلول براي هر پيكسل نمايش دهد . 
وضوحهاي پايينتر تنها با بكارگيري قسمتي از صفحه قابل نمايش هستند . براي مثال يك پانل ۷۶۸ × ۱۰۲۴ مي تواند وضوح  480 × ۶۴۰ را با استفاده از ۶۶ درصد سطح نمايشگر ارائه نمايد اغلب  LCD ها مي توانند تصاوير با وضوح پائين را از طريق فرايندي با نام Rathiomatic Expansion مجددا مقياس دهي كنند تا صفحه نمايش را پر كنند . با اينحال اين شيوه براي تصاوير Comtiuous -tone نظير عكسها بهتر كار مي كند تا متون وتصاويري با جزئيات ظريف ، كه درچنين مواردي اين شيوه مي تواند باعث بدنمائي ابجكتها بصورت ظهور مصنوعات دندانه دار براي پر كردن پيكسلهاي اضافي شود . بهترين نتايج با LCD هائي بدست مي آيند . كه درهنگام افزايش مقياس تصوير دوباره از آن نمونه برداري كرده وبه اين ترتيب تصوير را درهنگام پر كردن پيكسلهاي اضافي Anti-Aliasing مي نمايند . با اينحال تمام LCD ها توانائي انجام اينكار را ندارند . 
در حاليكه ممكن است پشتيباني از وضوحهاي مختلف ،نقطه قوتي براي پانلهاي تخت نباشد . توانائي چرخش نمايشگر از حالت افقي ( Landscape) به حالت عمودي ( portait) يك ويژگي است كه اختصاصا به آنها مربوط مي شود فناوري كه اينكار را انجام مي دهد در اواسط دهه ۹۰ ميلادي در دسترس قرار داشته است واكنون تحت ليسانس توليد كنندگان پيشگام مانيتورها ونت بوكها در سراسر جهان قرار دارد حالت portait بطور اخص براي تعدادي از محبوبترين نرم افزارهاي كاربردي pc ( نظير واژه پردازي  مرور وب DTP )  مناسب بوده و تعداد روز افزوني از پانلهاي LCD با يك پايه مناسب ونرم افزار مورد نياز براي پشتيباني از اين ويژگي عرضه مي شوند در ابتداي سال ۲۰۰۰ ميلادي بسياري از پانلهاي تخت از SXGA بعنوان وضوح  ذاتي خود پشتيباني مي كردند نكته جالب SXGA در آن است كه از يك نسبت تصويري  استفاده مي كند ( برخلاف ساير وضوحهاي نمايش استاندارد كه داراي نسبت تصويري  هستند ) ۱۲۸۰ × ۱۰۲۴ حالتي است كه خصوصا براي مرور وب مناسب مي باشد زيرا بسياري از سايتهاي وب براي يك وضوح افقي ۱۰۲۴ پيكسلي بهينه شده اند . 
برخلاف نمايشگرهاي CRT اندازه هاي قطري ( Diagonal) يك LCD  با ناحيه  قابل رويت آن يكسال است در نتيجه هيچگونه افتي در اينچ سنتي در پشت صفحه نمايشگر ويا با بخاطر انحناي آن وجود ندارد اين تركيب باعث مي شود كه هر LCD 
با يك CRT 2 تا ۳ اينچ بزرگتر از خود مطابقت داشته باشد . 
از اوايل سال ۱۹۹۹ تعدادي از توليد كنندگان پيشگام مدلهاي TFT 18 اينچي را روانه بازار كرده اند كه قابليت نمايش وضوح ذاتي ۱۰۲۴× ۱۲۸۰ را دارند . 
يك CRT داراي سه تفنگ الكتروني كه است كه جريانهاي آنها بايد براي ايجاد يك تصوير شفاف بصورت بدون نقصي همگرا باشند در يك پانل LCD هيچگونه مشكل همگرائي وجود ندارد . زيرا هر يك از سلولها بطور جداگانه روشن وخاموش مي شود اين يكي از دلايلي است كه باعث مي شود متن بر روي نمايشگرهاي LCD كاملا واضح به نظر برسد . نيازي نيست در مورد سرعت نو سازي و flicker در يك پانل LCD نگران باشيد سلولهاي LCD يا روشن هستند ويا خاموش بنابراين تصويري كه با سرعت نو سازي اندكي بين ۴۰ تا ۶۰ هرتز نمايش داده مي شود .Flicker  بيشتري نسبت به يك تصوير با سرعت نو سازي ۷۵ هرتز ايجاد نمي كند 
  • بازدید : 47 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:
توان الکتریکی که اغلب به عنوان برق یا الکتریسیته شناخته می شود، شامل تولید و ارایه انرژی الکتریکی به میزان کافی برای راه اندازی لوازم خانگی، تجهیزات اداری، دستگاه های صنعتی و فراهم آوردن انرژی کافی برای روشنایی، پخت و پز، گرمای خانگی و صنعتی و فرایندهای صنعتی بکار می رود. 
تاریخچه 
اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیک از زمانی که الساندرو ولتا در سال۱۸۰۰م این آزمایش را انجام داد، شناخته می شده است، اما تولید آن به این روش گران بوده و هست. در سال ۱۸۳۱م، میشل فارادی ماشینی ابداع کرد که از حرکت چرخشی تولید الکتریسته می کرد، اما حدود پنجاه سال طول کشید تا این فن آوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود
نیاز به نیروگاه های اضافی ابتدا توسط قانون اهم بیان شده است: بدلیل اینکه تلفات با مربع جریان یا بار و با خود مقاومت متناسب است، بکار بردن کابل های طولانی در سیستم ادیسون به مفهوم داشتن ولتاژهای خطرناک در برخی نقاط یا کابل های بزرگ و گران قیمت و یا هر دوی اینها بود. 

نیکولا تسلا که مدت کوتاهی برای ادیسون کار می کرد و تئوری الکتریسته را بگونه ای درک کرده بود که ادیسون درک نکرده بود، سیستم جایگزینی را ابداع کرد که از جریان متناوب استفاده می کرد. تسلا بیان داشت که دو برابر کردن ولتاژ جریان را نصف می کند و منجر به کاهش تلفات به میزان ۴/۳ می شود و تنها یک سیستم جریان متناوب اجازه انتقال بین سطوح ولتاژ را در قسمت های مختلف آن سیستم ممکن می سازد. او به توسعه و تکمیل تئوری کلی سیستم اش ادامه داد و جایگزین تئوری و عملی ای را برای تمامی ابزارهای جریان مستقیم آن زمان ابداع کرد و ایده های بدیعش را در سال ۱۸۸۷م در ۳۰ حق انحصاری اختراع به ثبت رساند. 

در سال ۱۸۸۸م کار تسلا مورد توجه جرج وستینگهاوس که حق انحصاری اختراع یک ترانسفورماتور را در اختیار داشت و یک کارخانه روشنایی را از سال ۱۸۸۶م در گریت بارینگتون، ماساچوست راه اندازی کرده بود، قرار گرفت. اگرچه که سیستم وستینگهاوس می توانست از روشنایی های ادیسون استفاده کند و دارای گرم کننده نیز بود، اما این سیستم دارای موتور نبود. توسط تسلا و اختراع ثبت شده اش، وستینگهاوس یک سیستم قدرت برای یک معدن طلا در تلورید، کلورادو در سال ۱۸۹۱ ساخت که دارای یک ژنراتور آبی ۱۰۰ اسب بخار(۷۵ کیلو وات) بود که یک موتور ۱۰۰ اسب بخار (۷۵ کیلو وات) را در آنسوی خط انتقالی به فاصله ۵/۲ مایل (۴ کیلومتر) تغذیه می کرد. سپس در یک قرارداد با جنرال الکتریک که ادیسون مجبور به فروش آن شده بود، شرکت وستینگهاوس اقدام به ساخت یک نیرگاه در نیاگارا فالس کرد که دارای سه ژنراتور تسلای ۵۰۰۰ اسب بخار بود که الکتریسته را به یک کوره ذوب آلومینیوم در نیاگارا ، نیویورک و به شهر بوفالو، نیویورک به فاصله ۲۲ مایل (۳۵ کیلومتر) انتقال می داد. نیروگاه نیاگارا در ۲۰ آوریل ۱۸۹۵م شروع به کار کرد. 

انرژی الکتریکی در حال حاضر 
امروزه سیستم انرژی الکتریکی جریان متناوب تسلا کماکان مهمترین ابزار ارایه انرژی الکتریکی به مصرف کنندگان در سراسر جهان است. با وجود جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) برای ارسال مقادیر عظیم الکتریسته در طول فواصل بلند بکار می رود، اما قسمت اعظم تولید الکتریسته، انتقال توان الکتریکی، توزیع الکتریسته و داد و ستد الکتریسته با استفاده از جریان متناوب محقق می شود. 
در بسیاری از کشورها شرکت های توان الکتریکی کلیه زیرساخت ها را از نیروگاه ها تا زیرساخت های انتقال و توزیع در اختیار دارند. به همین علت، توان الکتریکی به عنوان یک حق انحصاری طبیعی در نظر گرفته می شود. صنعت عموماْ به شدت با کنترل قیمت ها کنترل می شود و معمولا مالکیت و عملکرد آن در دست دولت است. در برخی کشورها بازارهای الکتریسته وسیع با تولید کننده ها و فروشندگان الکتریسته، الکتریسته را مانند پول نقد و سهام معامله می کنند.
 
برق و الكترونيك
فيزيك نيمه رسانا 
ترانزيستور 
در اواسط قرن نوزدهم با فراگير شدن راديو و تلويزيون ضرورت بهبود بخشيدن به كيفيت لامپهاي ديودي وتريودي احساس گرديد . تا اينكه در ۲۳ دسامبر ۱۹۴۷ ترانزيستور توسط سه فيزيكدان به نامهاي شاكلي؛باردين وبرتين به صنعت الكترونيك معرفي گرديد. 
اولين ترانزيستور دنيا از يك نارساناي مثلثي تشكيل شده كه توسط دوسوزن طلا به نيمه رساناي ژرمانيم متصل ميشود .اين ترانزيستور برعكس لامپهاي ديودي براي به گرما احتياج نداشت وسريعا به كار مي افتاد و همچنين بسيار سبكتر و ارزانتر از لامپهاي ديودي بود . 
بدين ترتيب شاكلي و همكاران وي به كمك فيزيك نيمه رسانا انقلابي را در عرصه الكترونيك پديد اوردند وبه پاس اين اختراع مهم اين محققان مفتخر به دريافت جايزه نوبل گرديدند. 
ترانزيستور به سرعت روند تكاملي خود را طي مينمود به طوريكه در سال ۱۹۴۸ ترانزيستور صفحه اي ساخته شد. 
امروزه ترانزيستورها عموما pnp,npn هستند كه بعنوان كليد قطع و وصل جريان ويا بعنوان تقويت كننده در مدارات الكترونيكي استفاده مي شوند. 
در سالهاي ۱۹۵۰ و ۱۹۷۰ به دليل استفاده از ترانزيستور حجم وسايل ا لكترونيكي بسار كوچك شد به همين دليل به واژه ميكروالكترونيك متدول گرديد. 
ميكروالكترونيك نيز بسرعت رشد مي كرد .بطوريكه امروزه با استفاده از فن سا ختمان اكسيد فلز مي توان تعداد زيادي از ترانز يستورها را بر روي يك نيمه رسانا جا داد. 
امروزه از اكسيدهاي نيمه رسانا مانند اكسيد روي در ترانزيستورهاي با سرعت انتقال بالا استفاده مي گرد ( ترانزيستورهاي فايل افكت -FET) جديدا محققان ژاپني هيدو هوسونو و كولت كاگوش از يك صفحه نيمه رساناي كريستال مجرد درترانزستورهاي فايل افكت استفاده كردند كه سرعت انتقال ان ۸۰ سانتيمتر مربع ولت بر ثانيه است كه دها بار سريعتر از ترانزيستورهاي قبلي مي باشد(ساختمان مولكولي ان در شكل زير ديده مي شود) 
اگرچه اين ترانزيستور فعلا بسيار گران است ولي اين تحقيقات نشان داد كه امكان رسيدن به سرعتهاي بالا وجود دارد.
يك باطري آبي 
در يك تلاش ديگر از اين دست لاري كاستيوك از دانشگاه آلبرتاي كانادا در حال كار روي يك نوع باتري است كه نيروي خود را از آب مي گيرد، يعني توليد الكتريسيته به طور مستقيم از آب ، اما در مقياس بسيار كوچك.
در حال حاضر نيز واژه اي با نام هيدروالكتريسيته يا همان برق آبي وجود دارد و بيشتر افراد نيز با آن آشنا هستند.
در هيدروالكتريسيته ، آب از ارتفاعي به پايين مي ريزد و توربين ها را چرخانده و به اين ترتيب الكتريسيته توليد مي كند؛ اما روشي اين دانشمند باارزش كه ذكر شد، كاملا فرق دارد.
وي آب را تحت فشار قرار مي دهد و آنها را از كانال هاي ميكروسكوپي و بسيار بسيار ريز كه درون يك لوله شيشه اي قرار دارند، رد مي كند و به اين ترتيب مستقيما برق را از آب مي گيرد.
با عبور آب از سطح كانال ها، يونهاي آب به سطوح جامد ماليده مي شوند و شارژ الكتريكي شده و به كمك الكترودهايي كه در انتهاي هر يك از كانال ها قرار مي گيرند، انرژي الكتريكي استخراج مي شود.
گرچه جريان توليد شده در اين روش نيز بسيار كم و در حد ۴ ميكرووات است ؛ اما اگر ميليون ها كانال با خصوصيات ذكر شده به يكديگر ملحق شوند، مي توان خروجي را افزايش داد و به اين ترتيب نيروي كافي خلق يك باتري آبي را به دست آورد.
ابررسانايي چيست ؟ 
از كشف ابررسانايي در سال ۱۹۱۱ ميلادي تا سال ۱۹۸۶ ، باور عموم بر آن بود كه ابررسانايي فقط مي تواند در فلزاتي در دماهاي بسيار پايين وجود داشته باشد، كه فقط در دماهاي حداكثر ۲۵ درجه بالاي صفر مطلق اتفاق مي افتاد. با كشف ابررسانايي در دماهاي بالاتر در سال ۱۹۸۶ ، در موادي كه تقريبا ضد فرو مغناطيسي بودند، و در هواپيماهاي شامل a nearly square array of اتم هاي مس و اكسيژن، فصل جديدي در علم فيزيك باز كرد. حقيقتا، درك ظاهر شدن ابررسانايي در دماهاي بالا (حداكثر دماي ۱۶۰ كلوين) يك مساله ي بزرگ براي بحث كردن مي باشد. تا آن جا كه امروزه بيش از ده هزار محقق روي اين موضوع تحقيق و بررسي انجام مي دهند. 
پس از مقدمه اي بر مفاهيم پايه ي فلزات معمولي و مرسوم، دماي پايين، و ابررسانايي، مروري بر نتايج مشاهدات انجام شده در دهه ي گذشته خواهم داشت ، كه نشان مي دهند ابررساناهاي دماي بالا فلزات عجيبي با خواص غيرعادي بسيار بالاي ابررسانايي مي باشند. سپس، پيشرفت هاي نظري اخيري را شرح خواهم داد كه طبيعت چنين فلزات عجيب را آشكار مي سازد، و به شدت اين پيشنهاد را كه “تعامل مغناطيسي بين تحريكات ذره ي quasi مسطح است كه رفتار حالت عادي آن ها را به هم مي زند و باعث روي دادن حالت ابررسانايي در دماهاي بالا مي شود” پشتيباني و تاييد مي كنند. 
در سال ۱۹۱۱ ، H. Kamerlingh-Onnes هنگام كار كردن در آزمايشگاه دماي پايين خود كشف كرد كه در دماي چند درجه بالاي صفر مطلق، جريان الكتريسيته مي تواند بدون هيچ اتلاف اختلاف پتانسيل در فلز جيوه جريان پيدا كند. او اين واقعه ي منحصر به فرد را “ابررسانايي” (Superconductivity) ناميد. هيچ نظريه اي براي توضيح اين رخداد در طول پنجاه و شش سال بعد از كشف ارائه نگرديد. تا وقتي كه در ۱۹۵۷ ، در دانشگاه الينويس ، سه فيزيكدان : John Bardeen ، Leon Cooper ، و Robert Schrieffer نظريه ي ميكروسكوپي خود ارائه كردن كه بعدا با نام تئوري BCS (حروف ابتدايي نام محققان ) شناخته شد. سومين رخداد مهم در تاريخ ابررسانايي در سال ۱۹۸۶ اتفاق افتاد، وقتي كه George Bednorz و Alex Mueller ، در حال كار كردن در آزمايشگاه IBM نزديك شهر زوريخ سوئيس، يك كشف مهم ديگر كردند : ابررسانايي در دماهاي بالاتر از دماهايي كه قبلا براي ابررسانايي شناخته شده بودند در فلزاتي كاملا متفاوت از آنچه قبلا فلز ابررسانا شناخته مي شود. اين كشف باعث ايجاد زمينه ي جديد ي در علم فيزيك شد : مطالعه ابررسانايي دماي بالا، يا . 
در اين مقاله، كه براي غير متخصص ها تنظيم گشته است، اين را كه ما چقدر در فهم دماي بالا پيشرفت كرده ايم را توضيح خواهم داد و درباره چشم انداز هاي آينده ي توسعه ي يك نظريه ي ميكروسكوپي بحث خواهم كرد. من با مروري بر برخي مفاهيم پايه ي نظريه ي فلزات شروع مي كنم؛ برخي اقدامات كه منجر به ارائه ي نظريه BCS گشت را توضيح مي دهم؛ و كمي در باره ي تئوري BCS بحث خواهم كرد و آن را توضيح خواهم داد. سپس مختصرا در باره ي پيشرفت هايي كه به فهم ما از ابررسانايي و ابرسيالي، در جهان ارائه شده است، بحث خواهم كرد، پيشرفت هايي كه بوسيله الهام از تئوري BCS بدست آمده اند. كه شامل كشف رده هاي زيادي از مواد ابرسيال مي باشد، از هليوم ۳ مايع كه چند ميلي درجه بالاتر از صفر مطلق به حالت ابرسيالي در مي آيد تا ماده ي نوترون موجود در پوسته ي سياره ي نوترون، كه در چند ميليون درجه به حالت ابرسيالي در مي آيد. سپس درباره ي تاثيرات كشف مواد ابررساناي دماي بالا بحث خواهم كرد ، و برخي نتايج تجربي كليدي را جمع بندي خواهم كرد. سپس يك مدل براي ابررسانايي دماي بالا ارائه خواهم داد ، نزديك به نظريه ي ضد فرومغناطيسي مايع فرمي ، كه به نظر داراي توانايي ارائه ي مقدار زيادي از خواص غيرعادي حالت معمولي مواد ابررساناي سطح بالا مي باشد. من با يك توضيح تجربي براي خواص جالب توجه حالت عادي ابررساناهاي پيش بيني شده و در دست بررسي جمع بندي و نتيجه گيري مي كنم، كه يك رده جالب از مواد را معرفي مي كند : مواد قابل تطبيق پيچيده . كه در آن بازخورد غيرخطي طبيعي، چه مثبت و چه منفي، نقشي حياتي در تعيين رفتار سيستم باز ي مي كنند. 
  • بازدید : 30 views
  • بدون نظر
این فایل در ۵۷صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

توان الکتریکی که اغلب به عنوان برق یا الکتریسیته شناخته می شود، شامل تولید و ارایه انرژی الکتریکی به میزان کافی برای راه اندازی لوازم خانگی، تجهیزات اداری، دستگاه های صنعتی و فراهم آوردن انرژی کافی برای روشنایی، پخت و پز، گرمای خانگی و صنعتی و فرایندهای صنعتی بکار می رود. 
تاریخچه 
اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیک از زمانی که الساندرو ولتا در سال۱۸۰۰م این آزمایش را انجام داد، شناخته می شده است، اما تولید آن به این روش گران بوده و هست. در سال ۱۸۳۱م، میشل فارادی ماشینی ابداع کرد که از حرکت چرخشی تولید الکتریسته می کرد، اما حدود پنجاه سال طول کشید تا این فن آوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود. در سال ۱۸۷۸م، توماس ادیسون جایگزین عملی تجاری ای را برای روشنایی های گازی و سیستم های حرارتی ایجاد کرد و به فروش رساند که از الکتریسته جریان مستقیمی استفاده می کرد
نیاز به نیروگاه های اضافی ابتدا توسط قانون اهم بیان شده است: بدلیل اینکه تلفات با مربع جریان یا بار و با خود مقاومت متناسب است، بکار بردن کابل های طولانی در سیستم ادیسون به مفهوم داشتن ولتاژهای خطرناک در برخی نقاط یا کابل های بزرگ و گران قیمت و یا هر دوی اینها بود. 
نیکولا تسلا که مدت کوتاهی برای ادیسون کار می کرد و تئوری الکتریسته را بگونه ای درک کرده بود که ادیسون درک نکرده بود، سیستم جایگزینی را ابداع کرد که از جریان متناوب استفاده می کرد. تسلا بیان داشت که دو برابر کردن ولتاژ جریان را نصف می کند و منجر به کاهش تلفات به میزان ۴/۳ می شود و تنها یک سیستم جریان متناوب اجازه انتقال بین سطوح ولتاژ را در قسمت های مختلف آن سیستم ممکن می سازد. او به توسعه و تکمیل تئوری کلی سیستم اش ادامه داد و جایگزین تئوری و عملی ای را برای تمامی ابزارهای جریان مستقیم آن زمان ابداع کرد و ایده های بدیعش را در سال ۱۸۸۷م در ۳۰ حق انحصاری اختراع به ثبت رساند. 
در سال ۱۸۸۸م کار تسلا مورد توجه جرج وستینگهاوس که حق انحصاری اختراع یک ترانسفورماتور را در اختیار داشت و یک کارخانه روشنایی را از سال ۱۸۸۶م در گریت بارینگتون، ماساچوست راه اندازی کرده بود، قرار گرفت. اگرچه که سیستم وستینگهاوس می توانست از روشنایی های ادیسون استفاده کند و دارای گرم کننده نیز بود، اما این سیستم دارای موتور نبود. توسط تسلا و اختراع ثبت شده اش، وستینگهاوس یک سیستم قدرت برای یک معدن طلا در تلورید، کلورادو در سال ۱۸۹۱ ساخت که دارای یک ژنراتور آبی ۱۰۰ اسب بخار(۷۵ کیلو وات) بود که یک موتور ۱۰۰ اسب بخار (۷۵ کیلو وات) را در آنسوی خط انتقالی به فاصله ۵/۲ مایل (۴ کیلومتر) تغذیه می کرد. سپس در یک قرارداد با جنرال الکتریک که ادیسون مجبور به فروش آن شده بود، شرکت وستینگهاوس اقدام به ساخت یک نیرگاه در نیاگارا فالس کرد که دارای سه ژنراتور تسلای ۵۰۰۰ اسب بخار بود که الکتریسته را به یک کوره ذوب آلومینیوم در نیاگارا ، نیویورک و به شهر بوفالو، نیویورک به فاصله ۲۲ مایل (۳۵ کیلومتر) انتقال می داد. نیروگاه نیاگارا در ۲۰ آوریل ۱۸۹۵م شروع به کار کرد. 

انرژی الکتریکی در حال حاضر 
امروزه سیستم انرژی الکتریکی جریان متناوب تسلا کماکان مهمترین ابزار ارایه انرژی الکتریکی به مصرف کنندگان در سراسر جهان است. با وجود جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) برای ارسال مقادیر عظیم الکتریسته در طول فواصل بلند بکار می رود، اما قسمت اعظم تولید الکتریسته، انتقال توان الکتریکی، توزیع الکتریسته و داد و ستد الکتریسته با استفاده از جریان متناوب محقق می شود. 
در بسیاری از کشورها شرکت های توان الکتریکی کلیه زیرساخت ها را از نیروگاه ها تا زیرساخت های انتقال و توزیع در اختیار دارند. به همین علت، توان الکتریکی به عنوان یک حق انحصاری طبیعی در نظر گرفته می شود. صنعت عموماْ به شدت با کنترل قیمت ها کنترل می شود و معمولا مالکیت و عملکرد آن در دست دولت است. در برخی کشورها بازارهای الکتریسته وسیع با تولید کننده ها و فروشندگان الکتریسته، الکتریسته را مانند پول نقد و سهام معامله می کنند. 
انتقال توان الکتریکی دومین فرایند ارائه الکتریسیته به مصرف کننده هاست. الکتریسیته توسط نیروگاه های برق تولید می شود و سپس توسط فروشنده ها به مصرف کنندگان نهایی به عنوان یک کالا فروخته می شود. انتقال توان الکتریکی و شبکه توزیع الکتریسیته اجازه ارائه الکتریسیته تولید شده را به مصرف کننده ها می دهد. فرایند صنعتی شدن سریع قرن ۲۰ ام خطوط و شبکه های انتقال را تبدیل به بخش مهمی از زیر ساخت های اقتصادی در کشورهای صنعتی، کرد. شبکه های برق امکانات تولید زیادی را ممکن می سازند، نظیر سدهای هیدرو الکتریک، نیروگاه های سوخت فسیلی، نیروگاه های هسته ای و … که توسط سازمان های بهره برداری خصوصی و عمومی، برای تولید مقادیر بزرگی از انرژی و ارائه آن به شبکه های توزیع برای تحویل به مصرف کننده های خریدار، گردانده می شوند. معمولاً الکتریسیته را در طول فواصل بلند از طریق ترکیبی از خطوط انتقال توان هوایی (مانند آنچه در شکل مشاهده می شود) یا کابل های زیر زمینی ارسال می کنند. 
اولین ژنراتور هیدروالکتریک بزرگ در آبشار نیاگارای ایالات متحده (که تحت دیدگاه فنی نیکلا تسلا ساخته و نصب شده بود) نصب شد و از طریق خطوط انتقال، الکتریسیته را برای بوفالو، نیویورک فراهم ساخت. 
ورودی شبکه 
یک شبکه انتقال از: نیروگاه های برق، پست های برق و مدارات انتقال ساخته شده است. معمولاً برق از طریق یک جریان متناوب سه فاز انتقال می یابد. در نیروگاه ها، برق را در سطح ولتاژی نسبتاً پایین در حدود ۱۰ تا ۱۵ کیلو ولت تولید می کنند، سپس توسط ترانسفورماتور نیروگاه، آن را به یک ولتاژ بالا (۲۲۰ تا ۴۴۰ کیلو ولت) جریان متناوب می رسانند تا آن را به یک پست برق که نقطه خروجی شبکه است و در فواصل دور قرار دارد، انتقال دهند. 
تلفات 
به منظور کاهش درصد تلفات توان لازم است که الکتریسیته را در ولتاژهای بالا انتقال دهیم. هرچه که ولتاژ بالاتر باشد جریان کمتر خواهد بود که این امر اندازه ی کابل مورد نیاز و میزان انرژی تلف شده را کاهش می دهد. انتقال در طول خطوط بلند معمولاً در ولتاژهای ۱۰۰ کیلو ولت و بالاتر صورت می گیرد. تلفات انتقال و توزیع در ایالات متحده در سال ۲۰۰۳م ۲/۷ و در انگلستان در سال ۱۹۹۸م ۴/۷ درصد تخمین زده شده است. 
وقتی لازم است که توان را در طول خطوط بسیار بلند انتقال دهیم، استفاده از جریان مستقیم برای انتقال، به جای جریان متناوب موثرتر ( و بنابراین اقتصادی تر) است. به دلیل اینکه این امر نیازمند هزینه کردن پول بسیار زیادی بر روی مبدل های توان AC/DC است، از این روش تنها در هنگام انتقال مقادیر بسیار زیاد توان در طول خطوط بسیار بلند یا برای موقعیت های خاص، نظیر یک کابل زیر دریا انجام می شود. 
همچنین به دلیل طبیعت بارهایی که به شبکه وصل می شوند، توان از بین می رود؛ این تلفات با نام ضریب توان بیان می شود. اگر ضریب توان کم باشد بخش زیادی از توان هدر می رود. شرکت های بهره بردار تلاش شایان توجهی را برای حفظ یک ضریب توان خوب صرف می کنند. 
خروجی شبکه 
پست های برق برای کاهش دادن ولتاژ و تغذیه آن به خطوط برق محلی کم ولتاژ برای توزیع به کاربران تجاری و خانگی، نیز به کار می روند. عموماً الکتریسیته با استفاده از ترانسفورماتورهای واسطه به یک ولتاژ زیر- انتقال (۶۶-۱۳۲ کیلو ولت) تبدیل می شود و سپس به یک ولتاژ متوسط (۱۰ – ۵۰ کیلو ولت) تبدیل شده، و در نهایت، در پست های توزیع، برق به ولتاژ پایین (۲۲۰-۳۳۰ ولت) تبدیل می شود. 
تمامی روش تغذیه از خطوط توزیع تا مصرف کننده های کوچک انتهای خط از طریق اتصالات تک فاز یا سه فاز است. 
ارتباطات 

خطوط انتقال را می توان برای انتقال اطلاعات هم مورد استفاده قرار داد، که حامل خط برق یاPLC خوانده می شود. 
نگرانی های سلامتی 
برخی گفته اند که زندگی در کنار خطوط ولتاژ بالا برای حیوانات و انسان ها خطرناک است. عده ای نیز ادعا کرده اند که تشعشعات الکترو مغناطیسی ناشی از خطوط برق، منجر به ریسک زیاد ابتلا به انواع معینی از سرطان می شود. برخی مطالعات بیان داشته اند که این ریسک را شناسایی کرده اند در حالی که برخی دیگر این ادعا را رد می کنند. مطالعات انجام شده بر روی افراد زیادی نشان داده است که هیچ رابطه واضحی بین تاثیرات بر روی سلامتی و نزدیکی به خطوط برق وجود ندارد. 
اکنون دیدگاه علمی غالب این است که خطوط برق منجر به هیچ گونه افزایشی در ریسک ابتلا به سرطان یا دیگر بیماری های بدنی نمی شوند. برای مباحث دقیق تر راجع به این موضوع، شامل منابع بسیاری از مطالعات دانشمندان، به سوالات و جواب های خطوط برق و سرطان مراجعه کنید. این موضوع تا حدودی در کتاب علم وودو «Voodo»ی ربرت ال پارک بحث شده است.
تولید الکتریسیته: اولین فرایند در ارائه الکتریسیته به مصرف کننده هاست. سه فرایند دیگر انتقال توان الکتریکی، توزیع الکتریسیته و فروش الکتریسیته است. 
اهمیت تولید الکتریسیته، انتقال و توزیع آن زمانی کشف شد که معلوم شد الکتریسیته برای تهیه گرما، روشنایی و توان مورد نیاز برای دیگر فعالیت های انسانی، مفید است. تولید الکتریسیته غیر متمرکز نیز زمانی ممکن شد که کارشناسان فهمیدند خطوط برق جریان متناوب می توانند الکتریسیته را با قیمت ارزان در طول فواصل بلند و توسط بهره برداری از مزیت قابلیت تبدیل ولتاژ با استفاده از ترانسفورماتورهای توان، انتقال دهند. 
برای مدت ۱۲۰ سال، الکتریسیته از منابع مختلف انرژی پتانسیل و به منظور فراهم آوردن انرژی فن آوری های بشر، تولید می شده است. اولین نیروگاه برق توسط چوب راه اندازی شد، در حالی که امروزه نیروگاه ها با نفت، گاز طبیعی، زغال سنگ، سیستم برق آبی و انرژی هسته ای و به میزان کمی با هیدروژن، انرژی خورشیدی، کنترل جزر و مد و ژنراتورهای بادی کار می کنند. تولید و توزیع الکتریسیته اغلب در دستان بخش خصوصی یا دولتی که خدمات رفاهی عمومی را در اختیار دارند، بوده است. در سالهای اخیر برخی دولت ها به عنوان بخشی از حرکتی برای اعمال فشار بازار به حقوق انحصاری، شروع به خصوصی سازی یا شرکتی کردن این خدمات رفاهی کرده اند. بازار الکتریسیته نیوزیلند مثالی از این نوع است. تقاضای الکتریسیته را می توان به دو صورت ارضاء کرد. روش اول که تا کنون برای خدمات رفاهی به کار می رفته است، ساختن پروژه های بزرگ تولید و ارسال الکتریسیته لازم به اقتصادهای سوختی در حال رشد، است. بسیاری از این پروژه ها دارای تاثیرات زیست محیطی نامطلوب نظیر آلودگی هوا یا آلودگی تشعشعی و آب گرفتگی بخش وسیعی از زمین، هستند. 
تولید پراکنده به عنوان روش جدیدی (روش دوم) برای برطرف کردن تقاضای الکتریکی، در نزدیکی مصرف کننده ها شناخته شده است. پروژه های کوچک تر پراکنده دارای خصوصیات زیر هستند: 
ـ حفاظت در برابر خاموشی های برق ناشی از متوقف کردن نیروگاه های غیر متمرکز یا خطوط انتقال به منظور تعمیر، فریب بازار یا توقفهای اضطراری. 

ـ کاهش آلودگی
. ـ اجازه دادن به بازیگران کوچک تر برای ورود به بازارهای انرژی. 
روش های تولید الکتریسیته 
روش های تبدیل توان های دیگر به توان الکتریکی 
توربین های دوار که به ژنراتورهای الکتریکی متصل شده اند، اکثر الکتریسیته تجاری موجود را تولید می کنند. توربین ها عموماً توسط بخار، آب، باد یا دیگر مایعات به عنوان یک واسطه حامل انرژی، گردانده می شوند. پیل های سوختی که برای تولید الکتریسیته از مواد شیمیایی مختلفی استفاده می کنند، توسط برخی از مردم مناسب ترین منبع برق برای بلند مدت شناخته می شوند، خصوصاً اگر بتوان از هیدروژن به عنوان ماده تغذیه در این پیل ها استفاده کرد. اما به هرحال هیدروژن معمولاً تنها یک حامل انرژی است و بایستی توسط منابع توان دیگری ایجاد شود. 
ژنراتورهای کوچک قابل حمل نیز عموماً توسط موتورهای دیزل کار می کنند که خصوصاً در کشتی ها، مکان های مسکونی دور افتاده و برق اضطراری استفاده می شوند. 
منابع انرژی اولیه، بکار رفته در تولید انرژی الکتریکی 
جهان امروز برای تولید انرژی بر زغال سنگ و گاز طبیعی تکیه می کند. هزینه های بالای مورد نیاز برای انرژی هسته ای و ترس از خطرات این انرژی، از دهه ۱۹۷۰م جلوی تاسیس نیروگاه های جدید هسته ای را در آمریکای شمالی گرفته است. 
توربین های بخار را می توان توسط بخارهای ناشی از منابع زمین گرمایی، انرژی خورشیدی، مایعات، سوخت های فسیلی گازی و جامد، به راه انداخت. راکتورهای هسته ای از انرژی ناشی از شکافت اورانیوم یا پلوتونیوم رادیواکتیو برای تولید آزمایش‌های مربوط به گرما استفاده می کنند. این راکتورها اغلب از دو مدار بخار اولیه و ثانویه تشکیل شده تا یک لایه حفاظتی اضافی را بین محل قرار گرفتن سوخت هسته ای و اتاق ژنراتور قرار دهد. نیروگاه های برق آبی از آبی که مستقیماً از توربین ها عبور می کند، برای راه اندازی ژنراتورها استفاده می کنند. 

کنترل جزر و مد از نیروی ماه بر روی بدنه آب دریاها برای گرداندن یک توربین استفاده می کنند. 
ژنراتورهای بادی از باد برای گرداندن توربین هایی که با یک ژنراتور مرتبط اند، استفاده می کنند. 
نیروگاه برق آبی ذخیره شده با پمپ برای هم سطح کردن تقاضاها روی یک شبکه برق به کار می رود. 
تولید الکتریسیته توسط هم جوشی آزمایش‌های مربوط به گرما هسته ای به عنوان راه حلی ممکن برای تولید الکتریسیته پیشنهاد شده است. در حال حاضر برخی موانع فنی و مسایل زیست محیطی در مسیر این راه وجود دارد که اگر برطرف شوند هم جوشی، یک منبع انرژی الکتریکی نسبتاً تمیز و بی خطر را تامین خواهد کرد. پیش بینی می شود که یک راکتور آزمایشی بزرگ «ITER) در سال ۲۰۰۵-۲۰۰۶ شروع به کار کند. 
بهبود کارایی 
نیروگاه های تولید مختلط «برق و گرمای ترکیب شده)، با استفاده از برق خورشیدی، سوخت های فسیلی، گازهای سنتزی، تراکم زیست یا زیست گاز به عنوان یک منبع سوختی، تولید الکتریسیته و آزمایش‌های مربوط به گرما را انجام می دهند. این نیروگاه ها می توانند به کارایی به میزان ۸۰ درصد برسند اما انتظار می رود بسیاری از این نیروگاه ها که امروزه ساخته می شوند تنها به کارایی معادل حداکثر ۵۵ درصد برسند. بخار گرم شده یک توربین را می گرداند و سپس گرمای اضافی برای گرم کردن فضاهای داخل ساختمان ها، فرآیندهای صنعتی یا گرم کردن گلخانه ها بکار می رود. تمامی مردم می توانند از گرمای توزیع شده از طریق یک طرح گرمایی منطقه ای بهره ببرند. 
توانایی دستیابی به تولید سه گانه با استفاده از سوخت های فسیلی یا انرژی خورشیدی برای تولید گرما، الکتریسیته و سرمایش تبخیری نیز وجود دارد. این نیروگاه های ترکیبی بهترین نسبت تبدیل انرژی را بعد از نیروگاه های برق آبی دارند. 
آرایه های کوچک فتو ولتایی، آسیاب های بادی و دوچرخه های مرتبط با یک توربین، همگی می توانند برای تولید الکتریسیته قابل حمل بکار برد. 
  • بازدید : 44 views
  • بدون نظر
این فایل در ۳۱صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

FORUM يك شركت غيرانتفاعي صنعت مدار مي باشدكه براي كمك به تسريع و اعتبار سنجي قابليت عمل بينا بيني محصولات بي سيم نوار پهن منطبق با استانداردهاي ETSI Hipe MAN و IEEE802-16، ايجاد شده است. هدف اين شركت اين است كه راه اندازهاي جهاني راه حل هاي دستيابي بي سيم نوار پهن (BWA) قابل اجرا مبتني بر استانداردها را تسريع  بخشد. و بازار را براي اين راه حل ها، گسترش دهد. تاريخچه محاسباتي نشان داده است كه ابتكار و نوآوري سيار يريع روي مي دهد زماني كه يك ساختار صنعتي مبتني بر استانداردها وجود داشته باشد با مشترياني كه از ذينفع هاي اوليه بشمار مي آيند. كاهش ها را هزينه هاي تجهيزات و روشهاي محكم و پايدار براي طراحي شبكه نيز تا حد زيادي اين مدل تجاري رابراي خدمات رسان ها ارتقاء بخشيده اند.
تجهيزات گواهي شدهWIMAX FORUM  براي طيف وسيعي از سناريوهاي به كار اندازي دسترسي بي سيم نوار پهن طراحي مي شود و براي اين راه حل‏ها قابل پيكره بندي مي باشد. 
اين سناريوها عبارتند از احتمالات براي طيف طولاني تر (تا۵۰k) در چگالي پايين، شرايط بيروني خط ديد(los) براي راه اندازي هاي غير los طيف كوتاهتر در محيط هاي شهري پرجمعيت و شلوغ. 
اين دستگاهها مي توانند ثابت باشند، قابل حمل يا بوبايل باشند يا تركيبي از ايندو در اين طيف از شرايط، ويژگي مشترك، قابليت ارائه انتقال پذيري نوار پهن است به كاربران خانگي و تجاري. تقاضاي قابل ملاحظه اي براي دسترسي نوار پهن بي سيم قابل انعطاف سريع راه انداز وجود دارد. به اين دليل،۸۰۲-۱۶ از ابتدا براي حمايت از سطوح خدمات چندگانه طراحي شد. مثلاً خدمات سطح E1 يا T1 ضمانت شده براي شركتهاي تجاري و خدمات بهترين سرعت DS براي مصرف كنندگان خانگي Quality of service” ” نيز در اين استاندارد طراحي شده است براي ارائه خدماتي كه نيازمند زمان ركود كمي هستندمثل خدمات صدا و ويدئو.
با انعطاف پذيري كه سيستم هاي دسترسي نوار پهن بي سيم ارائه مي دهد، يك سرويس دهنده مي تواند امتباز قابليت هدايت و انتقال سرعت بالاي «طبق تقاضا» را براي رويدادهايي چون نمايشگاه تجاري با صدها يا حتي هزاران كاربر هات اسپات ۸۰۲-۱۱ فراهم آورد- اين هات اسپات هاي wifi از راه حل‏هاي ۸۰۲-۱۶  به عنوان back haul خودش به شبكه اصلي استفاده خواهد كرد. چنين قابليت انتقال «طبق تقاضا»همچنين مي تواند براي شركتهايي نافع باشد كه نياز هاي انتقال پذيري نوار پهن دارند.
مهمترين نكته اين است كه تاثير- اين تكنولوژي – با فرض شرايط قانوني مطلوب در كشورهاي در حال توسعه كه خدمات رسان ها زير ساخت سيم دار را به كار نينداخته اند يا جايي كه سيم بندي كيفيت كافي براي حمايت از يك جمعيت با سواد در كامپيوتر روز افزون وجود ندارد، خيلي مهم خواهد بود. بخصوص براي نواحي با چگالي جمعيت پايين و راه اندازي هاي مربوطه، دسترسي نوار پهن بدون سيم ممكن است بسيار آسان و سريع تر و ارزان تر باشدنسبت به زير ساخت سيم دار جديد.
اهميت هماهنگ سازي جهاني:
يكي از موانع اصلي كه براي تسريع در دسترسي بي سيم نوار پهن در سراسر دنيا بايد به آن فائق شد، هزينه مي باشد. گرچه هزينه كل اين راه‏اندازي شامل هزاران فاكتور مي باشد(جوازها، فضاي برج يا سقف اطاق، مخارج back haul)، هزينه تجهيزات واقعي يك مؤلفه مهمي استو كانون توجه خدمات رسان ها و سازندگان دخيل درWIMAX FORUM، مي باشد. هماهنگ‏‏سازي جهاني يا تخصيص يكنواخت طيف در سراسر دنيا، براي پايين آوردن هزينه هاي تجهيزات بسيار ضروري و حياتي است چون راديوها، مولفه هزينه اي مهمي در گسترش سيمهاي WIMAX FORUM Certified به شمار مي روند. براي بالا بردن عملكرد  راديويي و به حداقل رساندن هزينه ها، راديوها را بايد براي هريك از نوارهاي طيف اصلي كه مناسب براي راه اندازي هاي Wimax شناخته شده اند، بهينه سازي كرد.
هرچه راديوهاي كمتري براي در خدمت بازار جهاني BWA مورد نياز باشد، صرفه جويي هاي مقياسي كه مي توان در توليد بدست آورد بيشتر است و به كاهش هزينه تجهيزات خواهد انجاميد. Wimax، همچنين مطرح مي دارد كه دولتها در تخصيص دهي طيف، براي اين تكنولوژي خنثي عمل مي كنند.
نوارهاي طيف بايد به طريقي اختصاص يابند كه به دارندگان جواز و مجوز امكان دهد مناسبترين خدمات و تكنولوژي ها را براي بازار خودشان بكار برند تا مادامي كه اين راه حل ها براي حمايت از سازش پذيري دستگاه ها و رفتار در يك حالت پايدار و ايمن كه الزامات قانوني دست جويند. با سرعت روز افزون پيشرفت تكنولوژي، روشهايي كه مشخص مي كند كدام تكنولوژي ممكن است يك تخصيص خطر خاص بكار روند، سريعاً منسوخ و متروك مي‏شوند Wmax، به كار بار سياست گذاران تعهد دارد براي تضمين كاربرد كارآمد و موثر و پرمنفعت اقتصادي طيف. 


باندهاي اوليه مورد توجه
در سه سال آينده- تا چارچوب زماني سال ۲۰۰۶- Wmax بر اين عقيده است كه يك سطح قابل قبولي از هماهنگ سازي جهاني براي BWA را مي توان در نوارهاي طيف ذيل به دست آورد:
۵GHZ معاف از مجوز: طيف هاي فركانس مورد نظر عبارتند از نوارهاي بين ۵٫۸۵GHZ و ۵٫۲۵ چون در اكثر كشورها طيف معاف از مجوز براي استفاده، «آزاد» مي باشد، اين باند براي راه اندازي هاي اجتماعي محلي روستايي در بازارهاي دور از مركز و روستايي با تراكم جمعيت كم و ارائه خدمات كم، باندي استراتژيك به شمار مي آيد. WIMAX متفاوت از WiFi كه هدف اوليه‏اش برنامه هاي كاربردي شبكه منطقه محلي مي باشد، بدنبال برنامه هاي كاربردي ناحيه پايتخت نشين طيف بلندتر مي باشد و از سطوح بازده توان مجاور بالاتري برخوردار است در باند GHZ5 بالايي، بسياري از كشورها خروجي برق بالاتري را مجاز مي دانند. -۴واتي در برابر ۱ وات يا كمتر از EIRP در باندهاي GHZ5 پايين تر- كه اين باند را براي كاربردهاي WIMAX جذاب تر مي كند.
WIMAX منابع اضافي ديگري را تهمه خواهد كرد. بخصوص در قاره اروپا، انتشار وسيع تر اين باند را به يك شيوه زمانبندي شده و هماهنگ شده تسريع نمايد.
-دولت آمريكا در حال بررسي پيشنهاداتي امنيتي بر افزايش بازده توان سدر باندهاي معاف از جواز در نواحي روستايي تا راه اندازي هاي كم هزينه تري را در اين نواحي تسهيل بخشد- خروجي برق بالغ بر ۲۵ وات پيشنهاد شده است. 
GHZ5/3 داراي مجوز: طيف اصلي و اوليه محو دار اختصاص يافته براي كاربردهاي BWA در اين مجاورت كلي بين ۴/۳ و GHZ6/3 قرار دارد قرار دارد گرچه تخصيص هاي جديدي بين ۴/۳-۳/۳ و GHZ8/3-6/3 هم وجود دارند. باندهاي بين ۴/۳و GHZ6/3 براي دسترسي بي سيم ثابت در اكثزيت كشورهاي اختصاص يافته اند به جز در كشور ايالات متحده. در اين باندها، نوكري WIMAX اين است كه الزامات و مقتضيات قانوني و تكنيكي غيرضروري كه شايد مانع بكارگيري مدل هاي BWA نمونه اي شود را به حداقل يرساند.
GHZ5/2 مجوزدار: باندهاي بين ۵/۲ و GHZ7/2 در امريكا، مكزيكو، برزيل و برخي از كشورهاي آسياي جنوب شرقي اختصاص يافته اند. WIMAX در اقدامات جهاني پيش رونده مشاركت دارد. اين تلاش ها از توصيه هايي منشاء مي گيرند كه از «كنفرانس راديوي جهان (WRC)» نتيجه شده اند. –با اين هدف كه قابليت دستيابي اين باندها را براي كاربردهاي نوار پهن موبايل قابل حمل و ثابت گسترش دهد. همچنين باند GHZ3/2 در اسياي جنوب شرقي (از جمله استرليا، كره جنوبي، نيوزيلند)اختصاص يافته است كه WIMAX از برخي از توليدكنندگان اين تجهيزات انتظار دارد با راديوهاي GHZ5/2 خود آنجا پوشش دهند.

باندهاي جديد مورد نظر براي فركانس پايين تر:
هسته طيف مساوي نمي باشد، امواج راديويي از باند فركانس پايين تر، بيشتر منتشر مي شوند و يك رابطه مستقيمي بين تعداد پايگاههاي مبناي مورد نياز براي پوشش يك ناحيه خاص را بوجود مي آورند هرچه باند فركانس پايين تر و كمتر باشد، پايگاههاي مبناي كمتري مورد نياز مي باشد. چون هزينه راه اندازي يكي از فاكتورهاي اصلي است براي تسريع راه اندازي BWA، دسترسي به باندهاي فركانس پايين تر، حياتي و ضروري است. مثال هاي زيادي در كشورهاي در حال توسعه وجود دارد. از استفاده از اين باندهاي فركانس پايين تر براي بالا بردن تله دانسيته. قابليت دستيابي باندهاي فركانس پايين تر براي دسترسي نوار پهن مشابهاً نفوذ نوار پهن را افزايش خواهد داد.
WIMAX براي بالابردن اختصاص دهي طيف معاف از جواز و طيف جواردار در باندهاي فركانس پايين تر، با استانداردهاي جهاني و طرفين قانوني كار خواهد كرد. باندهايي در طيف زير فركانس GHZ1 را انتظار مي رود كه مثل انتقال ايستگاههاي تلويزيوني از پخش آنالوگ به ديجيتال، قابل دسترسي شوند. براي مثال در آمريكا كميسيون ارتباطات فدرال FCC طيفي را براي دسترسي بي سيم نوار پهن در كانال هاي UHF TV قبلي ۵۹-۵۲ مجاز دانسته است و در حال بررسي راه اندازي كانال هاي UHF با باند ۶۹-۶۰ مي باشد. 
FCC همچنين يك بيانيه اي را براي استفاده معاف از مجوز از كانال هاي TV زير MHZ700 صادر كرده است. طيف هاي بين ۵۱۲و MHZ698 پركاربردترين ها هستند چون ممكن است آنتن ها براي فركانس هاي زير MHZ500 مشكل آفرين شوند.
بايد توجه نمود كه پخش كنندگان TV آنالوگ تا چارچو ب زماني ۲۰۱۰/۲۰۰۹ براي طيف خالي لازم نيستند. پس تلاش هايي در حال جريان است تا راه حل هايي با اين پخش كنندگان يافت شود و براي دولت ها كه يك گذار سريع تري را برانگيزانند. WIMAX بررسي هاي مشتركي را به انجام خواهد رسانيد تا نشان دهد چگونه دستگاه WIMAX Forum certihed مي تواند در باندهاي مجاور به پخش تلويزيوني و ديگر كاربردها در باندهاي فركانس پايين تر عمل كند.

خلاصه
در دنياي امروز رسترسي نوار پهن براي رشد اقتصادي ملت ها ضروري مي باشد. Forum بر اين عقيده است كه اين براي دولت ها لازم و واجب است كه يك نقش رهبري و هدايتي را در تخمين اين مطلب ايفا كنند كه شهروندانشان از بزرگترين انتخاب هاي عرضه كننده هاي دسترسي نوار پهن و مقرون به صرفه ترين خدمات دسترسي نوار پهن و دستگاهها، بهره مند شوند.



مدل هاي مورد تجاري براي دسترسي بي سيم نوار پهن ثابت بر مبناي تكنولوژي WIMAX و استاندارد ۸۰۲-۱۶

مقدمه:
اصطلاح WIMAX با استاندارد واسط هوا شبكه ناحيه مركز شهر بدون سيم IEEE802-16 (MAX) مترادف شده است. استاندارد ۸۰۲-۱۶ در انتشار اصلي و اوليه اش به كاربردهايي در نوارهاي مجاز و غيرمجاز در زير طيف فركانس GHZ11 پوشش دهد. بي سيم هاي مطابق WIMAX كه شكاف بين LANهاي بي سيم و شبكه هاي ناحيه گسترده را پر مي كنند، يك راه ديگر بدون سيم ثابت كه از نظر هزينه هم كارآمد و مقرون به صرفه است را براي DSL سيم خط و كابل معمولي و متعارف فراهم مي آورد و در نواحي كه اين تكنولوژي‏ها به سهولت قابل دستيابي هستند و نكته مهم تر اينكه تكنولوژي WIMAX مي تواند در نواحي وراي دسترسي به DSL و كابل معمولي راه حل دستيابي نوار پهن مقرون به صرفه اي را فراهم آورد. پيدايش و تكامل پيشرونده ۲EEE802-16 اين استاندارد را بسط خواهد داد تا كاربردهاي موبايل را دربرگيرد و امكان دستيابي نوار پهن را بطور مستقيم براي ابزارها و دستگاههاي قابل حمل كه با WIMAX كار مي كنند. فراهم آورد. اين ابزارها از تلفن هاي هوشمند گرفته و PDAها تا نوت بوك و كامپيوترهاي كيفي هستند. اين نوشتار، يك آناليز مورد تجاري مفصلي را براي تكنولوژي WIMAX ارائه خواهد داد در كاربردهاي بدون سيم ثابت در طيف زير فركانس GHZ11. برنامه هاي كاربردي موبايل مبتني بر IEEE80216 در يك مقاله ديگر مورد بحث قرار خواهند گرفت. براي برنامه هاي كاربردي بدون سيم ثابت، دو سناريوي آمارنگاري و دو مدل بازاري مورد آناليز قرار مي‏‏گيرند، يك مدل بازاري كه در آن اپراتور فقط انتخاب مي كند كه سرويس‏ها را به مشتريان ساكن محلي ارائه دهد و در دومي، هم مشتريان ساكن محلي و هم مشتريا تجاري كوچك تا حد متوسط مورد نظر قرار مي گيرند. بسياري از فرضيه هاي مورد تجاري بكار رفته در اين آناليز، نمونه اي هستند از پارامترهايي كه يك اپراتور در پيشرفته ترين كشورهاي توسعه يافته تجربه مي كند، يعني در جايي كه دسترسي بدون سيم، يك راه حل رقيبي را براي DSL، كابل و يا خطوط استيجاري به طور انبوه قيمت گذاري شده ارائه مي‏دهد. 

معماري WIMAX و كاربردهاي آن
يك MAN بي سيم مبتني بر استاندارد واسط هوا WIMAX به همان طريقي پيكره بندي مي شود كه يك شبكه سلولي سنتي با پايگاههاي مبنا كه از نظر استراتژيك محل يابي شده اند پيكره بندي مي شود. با استفاده از معماري يك نقطه به چند نقطه براي ارسال سرورها روي شعاعي بيش از چندين كيلومتر كه اين بستگي دارد و به فركانس قدرت ارسال و حساسيت رسيو يا دريافت كننده در نواحي با چگالي جمعيت بالا اين رنج عموماً از نظر ظرفيت محدوديت دارد نه از نظر طيف فركانس مرتبط با محدوديازس در مقدار طيف قابل دسترسي پايگاههاي مبنا يا اصلي به طور نمونه اي از طريق پيوندهاي ميكروويوفيبري يا نقطه به نقطه به گره هاي فيبري قابل دسترسي يا از طريق خطوط استيجاري از يك اپراتور -خط سيم متصدي به شبكه اصلي متصل مي‏شوند- اين رنج و قابليت NLOS  اين تكنولوژي را در انواع مختلف محيط‏ها، به يك تكنولوژي جذاب و مقرون به صرفه اقتصادي تبديل كرده است. اين تكنولوژي از همان ابتداي امر به عنوان وسيله اي تلقي شد براي ارائه دستيابي نوار پهن بدون سيم «آخرين مايل» در شبكه ناحيه مركز شهر (MAN) با عملكرد و سرويس ها و خدماتي قابل مقايسه با، يا بهتر از DSL سنتي، كابل و يا خدمات خطوط استيجاري TI/EI.
بخش هاي مربوط به بازار كه در تلفيق با آناليز مورد تجارت بحث خواهد شد عبارتند از:
۱- دستيابي به اينترنت سرعت بالاي ۵۰ و دستيابي اينترنت مسكوني:
امروزه اين بخش بازار اساساً وابسته است به قابليت دسترسي DSL با كابل. در برخي نواحي، خدمات قابل دسترسي ممكن است انتظارات مشتري را از نظر عملكردي يا اعتبارپذيري و يا خيلي گران بودن نتوانند برآورده سازند. دربسياري از نواحي روستايي، مشتريان مسكوني و محلي محدود شوند به خدمات شماره گيري سرعت پايين در كشورهاي در حال توسعه، نواحي زيادي وجود دارند بدون ابزار مناسبي براي دستيابي به اينترنت. اين آناليز نشان خواهد داد كه تكنولوژي WIMAX يك اپراتور نادر خواهد ساخت كه از نظر اقتصادي اين بخش بازار را مد نظر قرار دهد و تحت شرايط آمارنگاري مختلف يك موردتجاري برنده اي داشته باشد.
۲- شركت هاي تجاري متوسط و كوچك:
اين بخش بازار در اكثر موارد، در نواحي به غير از محيط هاي شهري به شهرت رقابتي كمتر بهره مند مي شوند و سرويس هاي كمتري به آن ارائه مي شود. تكنولوژي WIMAX مي تواند به نحو مقرون به صرفه اقتصادي، نيازهاي شركت هاي تجاري سايز كوچك و متوسط را در محيط هاي كم جمعيت، برآورده سازد و همچنين مي تواند يك راه حل مقرون به صرفه اي را در نواحي روستايي فراهم آورد كه با DSL به خدمات خطوط استيجاري رقابت كند. 

۳- بك هال (Back haul) لكه داغ wifi: 
اين نقطه هاي داغ wifi با سرعت فراواني در سرتاسر دنيا در حال نصب شدن هستند. يكي از مشكلات براي گسترش پيوسته و مداوم نقطه داغ hot spol، قابليت دسترسي راه حل هاي يك بك هاول مقرون به صرفه با ظرفيت بالا   مي باشد. اين برنامه كاربردي نيز با تكنولوژي wimax مطرح مي شود و با قابليت نماديك، wimax نيز مي تواند در شكاف هاي پوشش بين نواحي پوشش wifi پر كند. معماري wimax  و كاربردها در شكل ۱ به تصوير كشيده شده اند.

عتیقه زیرخاکی گنج