شما اینجا هستید

سیگنالهای الکتریکی

پیغام خطا

  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in drupal_environment_initialize() (line ۶۸۸ of /home/iraniane/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in drupal_environment_initialize() (line ۶۹۱ of /home/iraniane/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in drupal_environment_initialize() (line ۶۹۲ of /home/iraniane/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in drupal_environment_initialize() (line ۶۹۳ of /home/iraniane/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in drupal_environment_initialize() (line ۶۹۶ of /home/iraniane/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in drupal_environment_initialize() (line ۶۹۸ of /home/iraniane/public_html/includes/bootstrap.inc).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in include_once() (line ۳۰۰ of /home/iraniane/public_html/sites/default/settings.php).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in include_once() (line ۳۰۱ of /home/iraniane/public_html/sites/default/settings.php).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in include_once() (line ۳۰۹ of /home/iraniane/public_html/sites/default/settings.php).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in include_once() (line ۳۱۶ of /home/iraniane/public_html/sites/default/settings.php).
  • Warning: ini_set() has been disabled for security reasons in drupal_settings_initialize() (line ۷۹۲ of /home/iraniane/public_html/includes/bootstrap.inc).

دو نوع سیگنال الکتریکی وجود دارد:

۱. AC به معنی جریان متناوب

۲. DC به معنی جریان مستقیم

این دو مولفه گاهی به سیگنالهای الکتریکی ( مثلاً ولتاژ ) هم که جریان نیستند اطلاق می شود. بنابراین سیگنالهای الکتریکی جریان یا ولتاژی هستند که منتقل کننده اطلاعات ( که معمولا ولتاژند) هستند .  

جریان متناوب AC 

سیگنالهای متناوب در یک مسیر منتشر می شوند و سپس تغییر مسیر می دهند و این عمل دائماً تکرار می شود. یعنی ابتدا یک سیکل مثبت و بعد یک سیکل منفی و به همین ترتیب تکرار می شوند . یک ولتاژ متناوب دائماً بین مثبت و منفی تغییر می کند و بصورت موجی تکرار می شود. به هر تغییرات بین مثبت و منفی، یک سیکل گفته می شود و واحد آن هرتز است. در ایران وسائل الکتریکی با فرکانس ۵۰ هرتز کار می کنند .

شکل زیرشکل موج یک منبع تغذیه متناوب است که به آن موج سینوسی اطلاق می شود

در شکل زیراز آنجا که مستقیماً بین مثبت و منفی تغییر می کند، شکل موج مثلثی اطلاق می شود

سیگنالهای متناوب برای راه اندازی وسائلی از قبیل لامپ ها و گرم کننده ها بکار می روند ولی اکثر مدارهای الکتریکی برای کار نیاز به یک ولتاژ مستقیم دارند که در زیر به آن اشاره شده است .  

جریان مستقیم DC  

 

 

جریان مستقیم همیشه در یک مسیر جاری می شود(همیشه مثبت و یا همیشه منفی است) ولی ممکن است میزان آن کاهش یا افزایش پیدا کند. باتری ها و رگولاتورها ولتاژ مستقیم می دهند و این ولتاژ برای مدارهای الکترونیکی مناسب است. اکثر منابع تغذیه شامل یک تبدیل کننده ترانسفورماتوری هستند که جریان اصلی غیر مستقیم را به یک جریان غیر مستقیم کم و بی خطر تبدیل می کنند. در شکل مقابل بالا شکل موج یک ولتاژ مستقیم ثابت و یکنواخت که از طریق باتری تامین میشود نشان داده شده است . شکل وسط یک ولتاژ مستقیم با صاف کننده سطح ولتاژ(خازن) است که مناسب بعضی از مدارهای الکترونیکی می باشد .و شکل پائین یک ولتاژ مستقیم بدون استفاده از خازن را نشان می دهد  

مشخصات سیگنال های الکتریکی 

 

همانطور که بیان شد، سیگنالهای الکتریکی ولتاژ یا جریانی هستند که انتقال دهنده اطلاعات( که معمولا ولتاژند) هستند .  

در نمودار زیر مشخصات مختلفی از سیگنال الکتریکی نشان داده شده است . یکی از این مشخصات فرکانس است که به تعداد سیکل ها در ثانیه اطلاق می شود .  

پیک تو پیک ( Peak-peak voltage ) دو برابر مقدار پیک ولتاژ است.

دوره تناوب ( Time period ) زمانی است که برای طی شدن یک سیکل کامل نیاز است. این زمان بر حسب ثانیه اندازه گیری می شود و در زمانهای خیلی کوتاه از واحدهای میکروثانیه هم استفاده می شود .  

فرکانس ( Frequency ) به تعداد سیکل ها در هر ثانیه اطلاق می شود و واحد آن هرتز است . در اندازه گیری فرکانس های بالا از واحد های کیلوهرتز و مگاهرتز نیز استفاده می شود .

در ایران فرکانس شبکه برق ۵۰ هرتز است بنابراین دوره تناوب برابر است با ۲۰ میکروثانیه .

۱/۵۰ = ۰.۰۲s = ۲۰ms.

هر کیلو هرتز برابر با هزار هرتز و هر مگاهرتز برابر را یک میلیون هرتز است .

۱kHz = ۱۰۰۰Hz و ۱MHz = ۱۰۰۰۰۰۰Hz.

ولتاژ مؤثر(ارزش و مقدار RMS )

در ولتاژ غیر مستقیم، ولتاژ از صفر شروع و به پیک مثبت می رسد و دوباره به صفر رسیده و سپس به پیک منفی می رسد و لذا در بیشتر اوقات، ولتاژ از مقدار پیک ولتاژ کمتر است. لذا از یک مقدار موثر استفاده می کنیم که همان RMS است.

مقدار ولتاژ RMS برابر است با ۰.۷ ولتاژ پیک

VRMS = ۰.۷ × Vpeak and Vpeak = ۱.۴ × VRMS

ارزش یا معیار RMS یک ارزش موثر ولتاژ یا جریان متغییر است، بدین معنی که این ولتاژ تاثیر اصلیش در مدار معادل آن مقدار است.

بعنوان مثال یک لامپ که به ولتاژ ۶ ولت RMS متصل شده، همان مقدار روشنائی را دارد که اگر به یک ولتاژ ۶ ولت مستقیم متصل می شد.

به هر حال نور لامپی که با ولتاژ ۶ ولت RMS روشن شود، کمتر است از نور لامپی که با ۶ ولت مستقیم روشن شود. چون ولتاژ موثر ۶ ولت غیر مستقیم برابر است با ۲/۴ ولت یعنی برابر با ۲/۴ ولت مستقیم نور می دهد.  

 بحث ولتاژ مؤثر این فکر را بوجود می آورد که مقدار RMS نوع دیگری از میانگین است ولی بخاطر داشته باشید که این مقدار قطعاً میانگین نیست. در واقع ولتاژ یا جریان میانگین غیر مستقیم، صفر خواهد بود. چون بخش های مثبت و منفی سیگنال هم را خنثی می کنند و وقتی میانگین می گیریم ، میانگین برابر با صفر خواهد بود . بنابراین ولتاژ RMS قطعاً یک ولتاژ میانگین نیست .

 

اینک این سوال پیش می آید که یک ولت متر AC چه مقداری را نشان می دهد، مقدار مؤثر یا مقدار پیک ولتاژ ؟ 

پاسخ این است که ولت مترهای AC مقدار موثر ولتاژ یا جریان را نشان می دهند در ولتاژهای مستقیم هم مقدار مؤثر DC نشان داده می شود.

سؤال دیگری که مطرح است این است که بطور مثال ۶ ولت مستقیم دقیقاً چه معنائی دارد، مقدار مؤثر یا مقدار پیک ولتاژ معنی دارد؟

در این موارد اگر منظور پیک ولتاژ باشد معمولاً قید می شود و در غیر اینصورت منظور مقدار مؤثر خواهد بود. برای مثال وقتی می گوئیم ۶ ولت AC به معنی ۶ ولت مؤثر است که پیک ولتاژ آن ۸/۶ ولت است.(۶ تقسیم بر ۰.۷)

در ایران ولتاژ ۲۲۰ ولت برای مصارف عمده الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد، این به معنی ۲۲۰ ولت موثر بوده و پیک آن حدود ۳۲۰ ولت است.(۲۲۰ تقسیم بر ۰.۷)

تعداد مشاهدات مطلب: 
۶۳۹۵