آزمایشگاه کار گزارش2فیزیک

: خانوادگی نام و نام

دانشجویی: شماره

: آزمایش موضوعگیری: اندازه های دستگاه با آشنایی

)مولتیA.V.O.meter با آشناییالف( ( متر

: مقدمه selector یک همراه به مدرج صفحه یک دستگاه این در

است مشهود آن اسم از که رنطو هما. شود می مشاهده اختالف)مانند هایی کمیت اندازگیری برای دستگاه این

برای و گردیده طراحی( نپتانیسل- مقاومت- جریا های واژه روی بر ترتیب به دستگاهselector از استفاده

volt- ohm – ampereشود. می گرفته کمک موجود نشانگری سلکتور دسته روی است تذکر به الزم

می ها اندازگیری در کاری دامنه کننده تعیین که است دو دارای دیگری سیستم هر مانند نیز دستگاه باشد. این

از صحیح استفاده باشد. برای می کاتد و آند ترمینال سیم و منفی ترمینال به را مشکی سیم بایستی دستگاه

power دکمه . حالمکنی متصل مثبت ترمینال به را قرمز. بگیریم متوانی می را اندازگیری نوع هر و زده را دستگاه

: آزمایش شرح قرارRX روی را سلکتور اگر که است ترتیب این به

این کنیم. در وصل هم به را متر اهم سیم دو باید دادیم صفر عدد روی باید و شود می منحرف عقربه صورت

ندارد. وجود متر اهم سیم دو بین يمقاومت بایستد. چون سمت که ولومی با را عقربه باید نشد اینطور اگر ولی

اهم عالمت با متر اهم راست حرکت بی صفر عدد روی تا کنیم میزان شده داده نشان. کنیم می آزمایش را نظر مورد مقاومت بعد و بماند

خواهیم می که را تیممقاو که کنیم می فرض حال سلکتور اینکه به توجه باشد. با اهم100 کنیم آزمایش

و دهد می نشان را100 عدد عقربه ایستادهR*1 روی خواهیم در باشند شده پاک مقاومت روی رنگهای چنانچه

مقاومت اگر ولی است اهمی100 ما مقاومت که یافت عالمت روی تقریبا عقربه باشد بیشتر اهم کیلو5 از ما

مقدار توانیم نمی مبنا این در ما و ایستد می بینهایت روی را سلکتور رو این . از بخوانیم را مقاومت

R*10عقربه اگر که است معنی این به. دهیم می قرار تا شود10 ضربدر باید عدد آن دهد نشان را عددی هر

مثال عنوان به بخوانیم. بتوانیم را تممقاو اصلی مقدار کیلو یک روی عقربه باشد اهم کیلو10 ما مقاومت اگر مقدار کنیم10 ضربدر را کیلو یک اگر و ایستد می اهم

می دست به است اهم کیلو10 همان که مقاومت اصلی اهم کیلو50 از بیشتر نیز مبنا یاRange ردیف این آید. در

مقدار این از ما مقاومت اگر خواند. پس توان نمی را هما و دهیم قرارR*100 روی را سلکتور باید باشد بیشتر

دفعه این باید داد نشان عقربه چه هر قبل مانند رنطو کنیم. 100 ضربدر

مستقیم ولتاژ از ابتدا : کنیم می بررسی را ها ولتاژ حالDC.Vقسمت این بینید می که رنطو هماکنیم. می شروع تا ولت 25/0 از که است اندازگیری مبنای شش دارایبگیرد. اندازه تواند می را مستقیم ولت1000

اگر یعنی است اهم مانند تقریبا نیز قسمت این کار طرز

تا حداکثر ما دستگاه دهیم قرار ولت10 روی را سلکتوردهد. نشان تواند می را ولت10 طبقه سه که قسمتی صفحه روی را اعداد بندی طبقه این با نیز مدار چپ . سمت مببینی متوانی می دارد قرار عدد

DC.Vکه بخواهیم اگر . حال شده مشخص آمپر میلی و مکنی آزمایش را مستقیم جریان تغذیه منبع یا و باتری یک منفی سیم و تغذیه منبع مثبت به را دستگاه مثبت سیم باید

چنانچه . اگر منمایی وصل تغذیه منبع منفی به را دستگاه

روی را سلکتور باید است ولت شش مثال عنوان به باتری نشان را6 عدد عقربه صورت این . درمدهی قرار10 عدد ولت50 از و بیشتر ولت10 از باتری اگر ولی دهد می

چنانچه و داد قرار50 عدد روی را سلکتور باید بود کمتر ولت.1000 روی بود بیشتر می عمل ولتاژ مانند نیز مستقیم جریان اندازگیری برای دهیم قرار 5/0 عدد روی را سلکتور اگر . یعنی کنیم

و بگیرد اندازه تواند می آمپر میلی5/0 تا حداکثر دستگاه روی چنانچه و آمپر میلی10 حداکثر باشد10 روی اگر

آمپر. میلی250 تا باشد250 میF=LIB برابر جریان حاوی سیم بر وارده نیروی حال به توجه با کند حرکت قاب و سیم از جریان . اگر باشد

می وارد قاب این به نیرو جریان میدان چپ دست قانون است متصل فنر به و پیچد می قاب میدان این . حول شود

روی و شده بیشتر قاب این شود بیشتر جریان وقت هر که می نشان را جریان مقدار و کند می حرکت مدرج صفحه

. اگرI=E/R با است برابر مدار یک در جریان شدت دهد در باید را رآمپرمت کنیم گیری اندازه را جریان بخواهیم

: زیر بصورت دهیم قرار جریان مسیر

رابطه از و باشد نمی قبلی جریان دیگر جریان مدار این درآید: می بدست زیر

I'=E/(R+r)

ولی آمده بدست'I ولی آوریم بدست راI خواهیم می ما و بنابراین شود میI'=I کند میل نهایت بی سمت بهr اگر

کنیم می استفاده کوچک بسیار را متر آمپر داخلی مقاومت .

: با است برابر نقطه دو بین جریان اهم قانون طبقVAB= IR

الکتریکی پتانسیل بحث در که و ابتدایی نقطه به و ندارد بستگی مسیر به سطح اختالف اندازه پس دارد بستگی انتهایی

می قرارB و A نقطه دو بین را گیر: دهیم

I دیگر کند می عبور آن باالی مدار در جریان یک چون جریان موازی های شاخه . در دارد جود و 'I جریان و نداریم داخلی مقاومت اگر و شود می تقسیم ها مقاومت عکس

بنابراین کنیم انتخاب بزرگ بسیار بسیار را متر ولت. است کوچک کند می عبور آن از که جریانی

انرژی بدون عامل یک مقاومت ٬ اهم گیری اندازه حال خودش دادن نشان برای آن از توان نمی پس است

انرژی منبع یک آن گیری اندازه برای بنابراین کرد استفاده درون دهیم می فشار را دستگاه کلید وقتی است الزم

مسیر در باطری این که دارد وجود باطری یک دستگاه گیری اندازه برای آن انرژی از که گیرد می قرار جریان

باشد زیاد مقاومت اگر پس کنیم می استفاده مقاومت ولت با مقاومت بندی درجه در . پس برعکس و کم جریان

باشد0 راست طرف اگر که باشد می هم برعکس آمپر و. برعکس و است نهایت بی آمپر و ولت برای طرف همان

می را کار همین های آنالوگ با توان

. دهد می نشان را عدد دقیقتر که داد انجام دیجیتال های سیم توسط شده انجام آزمایش در گیری اندازه نتایج

: باطری و رنگی

:1KΩ رنج یا7*1000: خاکستری – قرمز سیم برای

100*70 5*1000: سبز – قرمز سیم برای

:100KΩ رنج 50*100 سبز – آبی سیم برای 70*100: خاکستری – قرمز سیم برای

شد استفادهDC.V سلکتور در50KΩ رنج از باطری برای میلی20 آمد بدست---V سلکتور در و2/9 آمد بدست که

. آمپر در که کردیم استفاده دیجیتال متر مولتی با را کارها همین

10/8 آمد بدست خاکستری – قرمز سیم برای20KΩ رنج2K رنج در و53/5 آمد بدست سبز – آبی سیم برای و اهم

Ωاهم563/0 آمد بدست آبی- سبز سیم برای .

: گیری نتیجه

عامل یک جریان شدت که آزمایش این از گرفتیم نتیجه متر آمپر اینکه دیگر و خودش دادن نشان برای است اکتیو

مقاومت اینکه دیگر و داد قرار جریان مسیر در باید را اختالف اینکه دیگر و گرفت کوچک باید را آمپرمتر داخلی ولت داخلی مقاومت باید و ندارد بستگی مسیر به سطح

که اینکه دیگر و بگیریم نظر در بزرگ بسیار بسیار را متر. کرد استفاده خودش برای مقاومت از توان نمی

: آزمایش موضوع : مقاومت گیری اندازه های روش

الیه قرائت ج( وتستون پل ب(رنگی های

: مقدمه

اسuuت، معuuروف وتسuuتون پل مuuدار نuuام به امuuروزه آنچه کریسuuتی هانتر ساموئل توسط1833 سال در بار نخستین

(Samuel Hunter Christie) ای اما شد، توصیفuuاد کاربردهuuزی اختراع(Charles Wheateston u) وتستون کارلز توسط مدار این

وتسuتون پل نuام به عموما مuuدار این خuuاطر همین به شد، درست بسیار روش یک وتستون پل شد. امروزه معروف

مقاومتها مقuuادیر دقیق گuuیری انuuدازه بuuرای حسuuاس و.می باشد این برای که است الکتریکی المان های از یکی ، مقاومت ) الکتریکی مقاومت یک مدار در که است شده طراحی

electrical resistance ) گونه ای به مقاومتها . آورد بوجود در را مدار از عبوری جریان بتوانند که می شوند ساخته

کنند. محدود نیاز مورد حد.متغیر و ثابت های مقاومت:دارد وجود مقاومت نوع دو

: آزمایش شرح از وتسuuتون پل مدار می شود، دیده شکل در که همانگونه

اسuuت. شuuده تشuuکیل R1، R4، R3 ، R2 مقاومت چهار ولتuuاژ که است اینگونه وتسuuتون پل مuuدار کuuار اسuuاس از خuuروجی جریuuان می شود. تقسیم قسمت دو به ورودی

فuuرم می گuuردد.در تشuuکیل شuuده، تقسuuیم ولتuuاژ دو هر بسuuیار مuuاده گuuالوانومتر یک وتسuuتون پل مuuدار کالسuuیک خuuروجی و ورودی بین مسuuتقیم( در جریuuان به حسuuاس

باشد گونه ای به شده تقسیمولتاژ می شود.اگر نصب ولتاژ=R2 نسuuuبت دقیقا که R3R1/R4 رارuuuد، برقuuuاین در باش

این در .است تعuادل حuuالت در پل که می شود گفته صورت نمی دهuuد. اگر نشuuان را جریuuانی هیچ گuuالوانومتر صuuورت ، کوچک بسuuیار انuuدازه به حuuتی ، مقاومتها از یکی چنانچه عقربه و خuuورده هم به تعuuادل صuuورت این در کننuuد، تغیuuیر

گuuuالوانومتر پس .می دهد نشuuuان را جریuuuانی گuuuالوانومتر کنید فuرض .است تعuادل شuرط دادن نشان برای مقیاسی

اینجا شuuود. در اعمال پل مدار به E اندازه به dc ولتاژ یک دو بین تعuuادل شuuرط دادن نشuuان بuuرای گuuالوانومتر یک نیز

مقuuادیر .است شuuده نصب خuuروجی و ورودی ولتuuاژ نقطه یک R3 هسuuتند،اما معلuuوم دقیقاR2 و R1 هuuای مقuuاومت اسuuت. بجuuای تغییر قابل راحتی به که است متغیر مقاومت

R4 اومت یکuuول مقuuبا را آن که مجه Rx انuuمی دهیم، نش مقuاومت و می شuود اعمال E ولتاژ .است شده داده قرار

جریuuانی گuuالوانومتر می شودکه تنظیم گونه ای به R3 متغیر مقuuاومت مقuuادیر اینکه به توجه با بنuuابراین.ندهد نشuuان را

تغیuuیر خودمuuان نuuیز را R3 هسuuتندو معلuuوم R3 و R1 هuuای RX= R1R3/R2 رابطه از لذا داده ایم،

هر که صورتی می شود. در تعیین مجهول مقاومت مقدار خواهد حساس خیلی مدار باشند، یکسان مقاومت چهاربود.

عالی بسیار حالت هر در وتستون پل مدار صورت هر در زیادی بسيار کاربردهای دارای وتستون پل.می کند کار

مقدور مقاله یک در آن کاربردهای تمام آوردن و است اشاره اینجا در خاص مورد چند به تنها نیست. بنابراین پل مدار از از زیادی کاربردهای وتستون می کنیم. کارلز

بعد نیز دیگری کاربردهای و کرد اختراع خودش را وتستون عمومی کاربردهای از یکی یافته اند. امروزه توسعه او از

حسگرهای در آن از استفاده تصنع در وتستون پل مدار سطح اساس بر درونی مقاومت دستگاه هااست. حساس

به و می کند ...( تغییر و دما یا فشار )یا کرنش از یعنی جای به می کند. همچنین عمل Rx نامعلوم مقاومت عنوان

شود، ایجاد تعادل مدار در R3 مقاومت دادن تغییر با که این عدم میزان می تواند که مداری از گالوانومتر عوض به

اعمال شرایط یا کرنش تغییر اساس بر را پل در تعادل می شود. دومین استفاده کند، کالیبره برحسگر شده

نیروگاه های در آن از استفاده ، وتستون پل مدار کاربرد

است. روشی قدرت خطوط دقیق توزیع برای الکتریکی تکنسین زیادی تعداد به نیاز و بوده دقیق و سریع بسیار که.ندارد مختلف زمینه های در مقاومت یک با است عنصری ایده ال مقاومت یک

یا سرش دو به اعمالی ولتاژ از صرفنظر که الکتریکی بدلیل می ماند. اما ثابت ، آن از عبوری الکتریکی جریان شرایط این نمی توانند واقعی جهان مقاومتهای اینکه

می کنند طراحی بگونه ای را آنها سازند، برآورده را ایده ال نوسانات ، محیطی عوامل دیگر و دما تغییرات برابر در که

شود. مقاومتها ایجاد شان الکتریکی مقاومت در کمی متغیر باشند. مقاومتهای متغير یا ثابت که است ممکن

را اجازه این و می شوند خوانده نیز رئوستا یا پتانسیومتر یا میله یک تنظیم توسط وسیله مقاومت که می دهند .کند تغییر ، کنترلی ابزار یک لغزش

همین به هستند، کوچک ابعاد دارای کم توان مقاومتهای رنگی نوارهای بوسیله را تولرانس و مقاومت مقدار دلیل

صورت شکل دو به روش این خود که می کنند مشخص:می گیرد

نواری چهار روش.1 نواری پنج روش.2

استفاده باال % به2 تولرانس با مقاومتهای برای اول روش دقیق خیلی و دقیق مقاومتهای برای دوم روش و می شود روش به اینجا می شود. در %( استفاده2 از کمتر تولرانس

توجه زیر جدول می پردازیم. به است رت معمول که اول:هستند عدد یک معرف رنگها این از کدام نمائید. هر

می خورد: طالیی چشم به مقاومتها روی هم دیگر رنگ دو دارد وجود طالیی فقط یا مقاومت یک روی که ، نقره ای و نقره ای یا طالیی رنگ به مقاومت سر یک نقره ای. اگر یا

رنگها خواندن به شروع ، مقاومت دیگر طرف از ما ، بود می کنیم. یادداشت را اول رنگ با متناظر عدد می کنیم. و

می نویسیم. اول عدد کنار را دوم رنگ با متناظر عدد سپسمی کنیم. دقت سوم رنگ به سپس

می گuuذاریم صuuفر ، عدد آن تعداد به و یافته آنرا معادل عدد ضuuریب معuuرف سuuوم رنگ واقع قبلی) در عuuدد دو جلuuوی اهم برحسب اومتمقuu مقuuدار ، آمuuده بدست (. عدد است

.کuuuرد تبuuuدیل نuuuیز کیلuuuواهم به می تuuuوان آنuuuرا اسuuuت.که ممکن اسuuت. یعuuنی همuuراه خطا با مقuuاومت هر سuuاخت

یک . اگر باشuuuuیم داشuuuuته %خطا20 % یا10 % یا5 است مقuuاومتی دهنده نشان ، بود طالیی رنگ به مقاومت طرف

نمایuuانگر بuuود نقuuره ای اگر و % است5 تولرانس یا خطا با نوار فاقد مقاومتی اگر است.اما %10 خطای با مقاومتی

را آن تولرانس و شده محسوب رنگ بی بود، چهارم. گیریم می نظر در ٪ 20

: نمایید هتوج زیر مثال به خواندن به شروع چپ سمت از

،4 عدد معادل زرد می کنیم. رنگ

سیاه0 قهوه ای1 قرمز2 نارنجی3 زرد4 سبز5 آبی6 بنفش7 خاکستری8سفید9

و ،2 عدد معادل قرمز رنگ ،7 عدد معادل بنفش رنگ مقدار می باشد. پس5٪ تولرانس معادل طالیی رنگ

4700 مساوی ، تولرانس گرفتن نظر در بدون مقاومتعدد خطا محاسبه برای و است اهم کیلو4.7 یا ، اهم

بدست که می کنیم،100 بر تقسیم و5 ضربدر را4700 235می آید:

4935 = 235 + 4700

4465 = 235 - 4700 اهم4935 تا اهم 4465 بین چیزی مقاومت واقعی مقدار

می باشد جریان که تغذیه منبع : یک دهیم می انجام آزمایشی حال ولت6 روی را ولتاژ . حال باشد می40 تا0 بین ولتاژ

: داریم و کنیم می تنظیم

کنیم می حساب متغیر مقاومت اساس بر را R3 جریان بر را R2 و R1 های مقاومت بعد اهم 8600 : آید می بدست آید می بدست ترتیب به کنیم می حساب ها آن رنگ اساس

راRX شده گفته رابطه اساس بر و5600 و1000: عدد با که اهم 1535 آید می بدست که کنیم می حساب روی بعد و کند نمی زیادی تفاوت رنگ اساس بر واقعی

. دهد می را اعداد همین گذاریم می دیگر های ولتاژ

: گیری نتیجه کند می عبور گالوانومتر در که جریانی وتستون پل در

انرژی که دهد می تغییر طوری را مجهول مقاومت بر توان می اینکه دیگر و باشد یکی گالوانومتر بین پتانسیل. آورد بدست را سیم مقاومت ها رنگ اساس

: آزمایش موضوعk.v.lو k.c.l

: مقدمه می جمع هم با ها ولتاژ باشد سری مقاومت مدارات اگر

جریان شود بستهk.v.l صورت به را مدار اگر حال شوند بستهk.c.l صورت به اگر ولی شوند می جمع هم باز ها

موازی های مدار مثل شوند می جمع هم با ها جریان شوند .

: آزمایش شرح

V = V + V + V V = 5.61+2.31+1.21 = 9.13

V = V + V

V = 1.11 + 7.78 = 8.89

I = I + I + I

I = 2.59 + 1.07 + 4.94 =8.68

I = I + I

I = 0.62 + 0.32 = 0.94 : گیری نتیجه صuuورت دو به تuuوان می را مuuدار دو هر که گیریم می نتیجه . بست

: آزمایش موضوع محاسبه و زمانی ثابت گیری اندازه

ظرفیت گیری اندازه و خازن ظرفیت خازن چند معادل

: مقدمه مداری در مقاومت یک مسیر در که خازنی شدن خالی و پر

زمانی ثابت بلکه گیرد نمی صورت فوری باشد گرفته قرار مدار یک در فرآیند این که دهد می دست به مفیدی اندازه

RCظرفیت به خازنی . اگر کشد می طول مدت چه Cبا باR اهمی مقدار به مقاومت یک مسیر در ثابتی روند

T زمان گذشت از بعد باشد شده باردارI ثابت جریان پتانسیل اختالف وQ معادل آن الکتریکی بار شده پر کامال

بر و فاراد حسب برC . اگر بود خواهدV آن صفحه دو و ثانیه حسب بر خازن شارژT زمان باشد اهم حسب. بود خواهدT=RC برابر

: آزمایش شرح: داریم زیر روابط توجه با

E = R (dq/dt) + q/C

R(dq/dt) + q/C – E = 0 => i = dq/t = (E/R) e-t/Re

ازاء به زیuuuرا باشد مuuuدارمی زمuuuانی ثuuuابتT=RC زمuuuانi=dq/dt=(E/R)e-1

E = R (E/R)e-1 + q/C => CE = CEe-1 + q => q = CE(1 – e-1 ) => q = 63٪ CE

بنuuابراین استqmax=CE خuuازن مuuاکزیمم شuuارژ چuuون وT=RCباشد می مدار زمانی ثابت .

Vc = E - VR

منحuuنی رسم طریق از زمuuانی ثuuابت گuuیری انuuدازه حuuال ومنحuuنی اینکuuار برای که دهیم می انجام خازن شارژ و شارژ

q=f(t)منحنی شبهات به توجه با و کنیم می رسم را q=f(t) نقطه طریق )از نمuuوده رسم راVc=f(t) منحuuنیVc=f(t) و

مuuیزانR مقuuاومت داشuuتن وT=RC گuuیری اندازه یابی( با. نمود گیری اندازه را خازن ظرفیت

سری صورت به خازن چند معادل ظرفیت گیری اندازه بعد: زیر صورت به شد انجام موازی و

C = C1C2 / C1 + C2

C = C1 + C2

آزمایش این در استفاده مورد های خازن که کنیم می توجه . شود دقت آن پالزیته صحیح اتصال در لذا بوده الکترولیتی

باید برسuuند خuuود مقدار به اینکه برای الکتریکی های کمیت به که را زمuuانی مدت شود شارژ تا کند طی را زمانی مدت

خuuuازن گویند زمuuuانی ثuuuابت را برسد خuuuود مقuuuدار 63٪ همین به است کuuافی انuuدازه به ها آن ظuuرفیت الکترولیuuتی

بuuزرگ مقuuاومت از و کuuنیم می اسuuتفاده ها آن از خuuاطر. شود می پر تدریج به چون کنیم می استفاده

زمازمامدارمدارن

زمامدارنزمامدارن

ن

0

20

40

60

80

100

0

6.23

4.48

3.35

2.66

2.21

120

140

160

180

200

220

1.92

1.74

1.61

1.54

1.49

1.45

0

20

40

60

80

100

8.86

8.52

8.13

7.77

7.50

7.28

120

140

160

180

200

220

7.06

6.85

6.66

6.47

6.29

6.05

: آوریم می بدست را Vc باال اعداد از حال

V = 9 – 6.23 = 2.77 V = 9 – 4.48 = 4.52

V = 9 – 2.66 = 5.65 V = 9 – 2.21 = 6.79

V = 9 – 1.92 = 7.18 V = 9 – 1.74 = 7.36

V = 9 – 1.61 = 7.39 V = 9 – 1.54 = 7.46

: آوریم می بدست راC و کشیم می را ها آن نمودار حال

47 = 10 * C => C = 4.7 μF

: گیری نتیجه منفی خuuازن پایه کدام اینکه تشخیص برای گیریم می نتیجه

پایه اگر و است کوچک منفی پایه اینکه است مثبت کuuدام و. ترکد می خازن کنیم متصل ولتاژ به اشتباه را ها

: آزمایش موضوع( نما ) موج اسیلوسکوپ دستگاه

: مقدمه چند و مفید دستگاه یک اسیلوسکوپ

برای که است آزمایشگاهی کاره

دیگر و موجها شکل تحلیل ، گیری اندازه و دادن نمایش . می رود بکار الکترونیکی و الکتریکی مدارهای پدیده های

که هستند سریع بسیار رسامهای حقیقت در اسیلوسکوپ دیگر سیگنال برابر در یا زمان برابر در را ورودی سیگنال که است نورانی لکه یک رسام این می دهند. قلم نمایش

فلوئورسان پرده ای به الکترون باریکه یک برخورد اثر در می کند. کار ولتاژ اساس بر اسیلوسکوپ. می آید بوجود

جریان می توان(ترانزیستورها) مبدلها کمک به البته ولتاژ به را مکانیکی و فیزیکی دیگر کمیتهای و الکتریکی

های فرکانس و مخابرات در دستگاه . کاربرد کرد تبدیل تخلیه هوا از و المپ یک از شده تشکیل که است رادیویی

یک . فیالمان کنند می کار کاتدی اشعه با که شود می و شود می وصل کم ولتاژ به که است سیمی مقاومت

فلزات از کاتد صفحه باشد می ولت3/6 روی ولتاژ معموال می گرم کاتد فیالمان شدن گرم اثر در که خاکی یی قلیا

طال از معموال . آند شود می خارج الکترون آن از و شود زیاد بسیار ولتاژ به وصل صفحه این که شود می ساخته

آند سمت به زیاد سرعت با ها الکترون بنابراین باشد می در که سوراخی از الکترون تعدادی و شوند می کشیده به کنند می برخورد و شوند می خارج است آند وسط آن در روشن لکه یک کند می برخورد چون و مقابل صفحه عبور فلزی استوانه داخل از اشعه شود می ایجاد صفحه را اشعه بنابراین است منفی ولتاژ به وصل که کرده

می مشاهده روشن نقطه صورت به و کند می فشرده. شود

: آزمایش شرح دستگاه قلب که کاتدی پرتو المپ یک از اسیلوسکوپ

کاتدی پرتو المپ کردن کار برای مدار تعدادی و است کاتدی پرتو المپ مختلف است. قسمتهای شده تشکیل و دهنده انحراف صفحات و الکترونی تفنگ: زا عبارتندفلوئورسان صفحه

بوجود را الکترونها از متمرکزی باریکه الکترونی تفنگ باریکه کرده اند. این کسب زیادی شتاب که می آورد

برخورد فلوئورسان صفحه به کافی انرژی با الکترون می کند. تفنگ تولید نورانی لکه یک آن روی بر و می کند

شتاب پیش آند شبکه ، کاتد ، گرمکن رشته از الکترونی شده تشکیل دهنده شتاب آند و کننده کانونی آند ، دهنده گرم مستقیم غیر بطور که کاتدی از الکترونها. است

کوچکی روزنه از الکترونها می شوند. این گسیل می شود، یک معموال کنترل می گردند. شبکه کنترل شبکه در

است سوراخی دارای و است المپ با محور هم استوانه کاتد از شده گسیل دارد. الکترونهای قرار آن مرکز در که که زیادی مثبت پتانسیل دلیل )به می گذرند روزنه از که اعمال دهنده شتاب و دهنده شتاب پیش آندهای به

کانونی آند را الکترونی می گیرند. باریکه شتاب می شود(،.می کند کانونی ، کننده

. است صفحه دسته دو شامل دهنده انحراف صفحات و می شوند نسب افقی بطور که قائم انحراف صفحات

و می کنند ایجاد قائم صفحه در الکتریکی میدان یکمی شوند. نامیده y صفحات

و می شوند نصب قائم بطور افقی انحراف صفحات نامیده x صفحات و می کنند ایجاد افقی انحراف

که است زیاد کافی اندازه به صفحات می شوند. فاصله. کند عبور آنها با برخورد بدون بتواند باریکه دارد، قرار کاتدی پرتو المپ داخل در که پرده این جنس

است خاصیت این دارای ماده است. این فسفر جنس از جذب را کننده برخورد الکترونهای جنبشی انرژی که

ظاهر نورانی لکه یک صورت به را آنها و می کند

پوشش شامل کاتدی پرتو المپ دیگر می سازد. قسمتهای می شود، برقرار اتصاالت آن طریق از که پایه ، شیشه ای

و گیری اندازه برای بیشتر ها اسیلوسکوپ. است این می روند. برای بکار زمان به وابسته کمیات نمایش

سرعت با پرده روی المپ نورانی لکه که است الزم کار ولتاژ یک منظور کند. بدین حرکت راست به چپ از ثابت مداری . می شود اعمال افقی انحراف صفحات به مثبت

یا زمان مبنای مولد می کند، تولید را مثبت ولتاژ این که ایجاد برای سیگنالها چون . می شود نامیده رویش مولد

اندازه به المپ صفحه روی بر گیری اندازه قابل انحراف است. الزم قائم تقویت معموال لذا نیستند، قوی کافی را آنها باید باال ولتاژ با سیگنالهای گیری اندازه هنگام

قرار قائم کننده های تقویت محدوده در تا کرد تضعیف انتخاب طریق از ، قائم کننده تقویت گیرند. خروجی

نیز همزمان کننده تقویت به داخلی، وضعیت در همزمانی رویش ولتاژ را افقی انحراف صفحات. می شود اعمال

این . می کند تغذیه می کند، تولید زمان مبنای مولد که ولی می شود، اعمال کننده تقویت یک طریق از سیگنال

را آن می توان باشد، کافی اندازه به سیگنالها دامنه اگر انحراف سیستم به که کرد. هنگامی اعمال مستقیما

طرق از هم باز می شود، اعمال خارجی سیگنال ، افقی وضعیت در رویش انتخاب کلید و افقی کننده تقویتشد. خواهد اعمال خارجی

تقویت باشد، داخلی وضعیت در رویش انتخاب کلید اگر رویش مولد از را خود ورودی سیگنال ، افقی کننده

اندازی راه همزمان کننده تقویت با که دندانه داری . می گیرد می شود،

پایدار ولتاژ یک معموال آزمایشگاهی های اسیلوسکوپ در ولتاژ دارد. این مشخصی دامنه که می شود تولید داخلی

می گیرد، قرار استفاده مورد سازی کالیبره برای که. است مربعی موج یک معموال

بدست زیر رابطه از سینوسی موج معادله این: آید می

V = Vm sinωt

: آید می بدست زیر رابطه از آنVpp و تناوب دوره که

T = T.D * افقی های خانه تعداد

Vpp = V.D * عمودی های خانه تعداد

Vm = VPP / 2

لحظه ولتاژ دامنه اینکه یعنی گویند متناوب ولتاژ راVPP که کم لحظه به لحظه و ماکزیمم تا شود می زیاد لحظه به

. برسد نیمم می به تا شود می شرح به آمد بدست دستگاه از که اعدادی آزمایش این در

: باشد می زیر :1 کانال

Vpp = 2mv * 4 = 8 *10-3 Vm =( 8*10-3 ) / 2 = 4*10-3

T = 2ms * 5 = 10 * 10-3 Ve =( 4*10-3 ) / √2 = 2.8 *10-3

F = 1/T =( 1/10 ) * 103 = 102

: 2 کانالVpp = 3mv * 4 = 12 *10-3 Vm =( 12*10-3 ) / 2 = 6*10-3

T = 5ms * 6 = 30 * 10-3 Ve =( 6*10-3 ) / √2 = 4.28 *10-3

F = 1/T =( 1/3 ) * 102 = 0.3*102 = 30

با را آمده بدست اعداد دیجیتال ولتاژ کانال دو هر در که درست آزمایش دهد می نشان که داد نشان02/0 تقریب. است شده انجام

: گیری نتیجه زیاد های فرکانس تواند می دستگاه که گیریم می نتیجه به خارج از آزمایشگاه در سیمی اساس بر که کند تولید را

. کنیم می وصل نما موج داخل

: آزمایش موضوع( ) ترانسفورماتورها ها مبدل

: مقدمه الکuuuتریکی انuuuرژی اعظم قسuuuمت

مراکز توسط ، جهان کشورهای تمام در انسان نیاز مورد تولید هسuuuته ای و آبی ، بخuuuاری نیروگاههuuuای مانند تولید

فاز سه آلترناتیوهای و توربینها دارای مراکز می شود. این باید می شuuود، تولید ژنراتورها بوسیله که ولتاژی و هستند

برده باال انتقال جهت باشد صرفه به مقرون که میزانی تا هم به شuuبکه ای بوسuuیله تولید مرکز چنuuدین شuuود. گuuاهی

بطuuور را نیuuاز مuuورد الکuuتریکی انuuرژی تا می شوند مرتبط توزیع مختلف نواحی و شهرها در کافی مقدار به و مداوم

.کنند بuuرای اسuuتفاده قابل ولتuuاژ اینکه بuuرای توزیع محلهuuای در

پuuایین ولتuuاژ باید باشuuد، کارخانجuuات و عمuuومی مصuuارف توسط ولتuuuuاژ کuuuuاهش و افuuuuزایش شuuuuود. این آورده

انuuرژی توزیع است می شود. بuuدیهی انجام ترانسفورماتور اصلی توزیع مرکز از شهر یک کننده های مصرف تمام بین

زیuuادی ولتuuاژ افت و هزینه مسuuتلزم و نیست امکانپuuذیر پست یا مرکز چنuuدین به اصuuلی مرکز هر بود. لuuذا خواهد

چنuuدین به نیز پست هر شهری( و داخل )پستهای کوچکتر می شuuود. منطقه ای( تقسuuیم )پست کوچکuuتر توزیع محل

و توزیع ترانسuuهای از خuuود نوبه به مراکز این از کuuدام هر.می کنند استفاده ولتاژ تبدیل

، الکuuuuتریکی انuuuuرژی توزیع و خuuuuانواده در کلی بطuuuuور و هسuuتند اصuuلی اعضuuای و ارکuuان از ترانسuuفورماتورها

نuuیرو مولuuدهای یا و انتقuuال خطuuوط از کمuuتر آنها اهمیت دینامیکی وسایل حداقل وجود دلیل به نیست. خوشبختانه

هسuuتند. روبuuرو پuuذیری آسuuیب و مشuuکل با کمuuتر آنها در به توجه از می تuuuوان که نیست معuuuنی آن به این مسuuuلما این کuuرد. در غفلت آنها نگهuuداری و سuuرویس و حفاظتها

انuuuواع از تعuuuاریفی و تئuuuوری از مختصuuuری نخست مقاله نقش سuuuuuپس می شuuuuuود، بیuuuuuان ترانسuuuuuفورماتورها

نهuuایت در و نیرو توزیع و تولید شبکه در ترانسفورماتورها.می شود ارائه ترانسها تعمیر و سرویس مورد در شرحی

: آزمایش شرح وسuuیله ای اولیه شuuکل و سuuاده زبuuان به ترانسفورماتورها

و اولیه پیچ سuuیم مجموعه دو از شuuده تشuuکیل که است از ورقه هuuایی اطuuراف و مغناطیسی میuuدان در که ثانویه قuuuرار ترانسuuuفورماتور هسuuuته نuuuام به مخصuuuوص آهن

بuuاالخره و ایزوالتورها یا بوشuuینگها یا می گیرنuuد. مقره ها.ترانسفورماتور محفظه یا ظرف

از الکتریکی انرژی انتقال اساس بر ترانسفورماتورها کار با دیگuuری سیستم به معین جریان و ولتاژ یک با سیستمی

ترانسفورماتور دیگر عبارت است. به دیگر جریان و ولتاژ مغناطیسی میuuدان یک در که اسuuتاتیکی است دسuuتگاهی

با بیشuuتر یا پیچ سuuیم دو بین را الکuuتریکی فشuuار و جریان .می کند منتقل یکسuuان انuuدازه تغیuuیر و فرکuuانس همuuان

به یک هر مختلف کشuuورهای در اسuuتانداردها و سازندگان تعuuاریفی و کuuرده بنuuدی تقسیم را ترانسفورماتورها نحوی بنا را ترانسuuها داده انuuد. بuuرخی ارائه آنها بندی درجه برای

شuuناخته اند، متفuuاوت آنها بuuرداری بهuuره ترتیب و موارد بر ترانسuuهای یا و تuuرانس اتو ، قدرت انتقال ترانسهای مانند

ترانسuuفورماتور از غuuیر به را ترانسها از گروهی و تقویتی قuuدرت تuuرانس ، (ولتuuاژ و جریuuان ساینسuuترومنتی)تuuران

که می دانند آنهuuایی را قuuدرت ترانس اصطالحا و می نامندد.می شو تولید الکتریکی فشار آنها ثانویه سمت در

بر در را وسuuیعی دامنه عمل در بنuuدی تقسuuیم نuuوع این و کوچک ترانسuuفورماتورهای آن طرف یک در که می گیرد

مشuuابه و دسuuتی المپهuuای برای ضعیف ولتاژ با حمل قابل خیلی ترانسuهای شuامل دیگر طuuرف و می گیرند قuرار آن

و شuuبکه ولتuuاژ به ژنراتور خروجی ولتاژ تبدیل برای بزرگ )حد انuuدازه دو این بین اسuuت. در نuuیرو انتقuuال خطuuوط

مؤسسuuuات در انتقuuuال یا و توزیع متوسuuuط( ترانسuuuهای قuuرار اسuuتاندارد ولتاژهuuای به تبدیل ترانسهای و الکتریکی

.دارند طuuراحی جuuداری یا هسuuته ای صuuورت به اغلب ترانسuuها

شامل پیچها سیم از یک هر در هسته ای نوع می شوند. در فشuuار پیچ سیم از نیمی و ضعیف فشار پیچ سیم از نیمی قuuرار هسuuته ای بuuازوی یک روی کuuدام هر و هسuuتند قuuوی

پیچیuuده هسuuته یک روی پیچها سیم ، جداری نوع دارند. در و طuuرف یک از مغناطیسی فلuuزی مuuدار نصف و شuuده اند

.می شود بسته هسته طرف از دیگر نصف

خuuروجی و ضuuعیف ولتuuاژ برای جداری نوع اوقات اکثر در کوچک خuروجی و قuوی ولتuاژ بuرای هسته ای نوع و بزرگ(.فاز یک یا فاز سه )بصورت می روند بکار

نیروگuuاه اصuuلی تuuرانس مانند قuuدرت و تغذیه ترانسuuهای ترانسuuفورماتورهای ، ترانسuuفورماتور اتو و توزیع تuuرانس در است ممکن گuuاهی اما هسuuتند، فاز سه معموال قدرت

و حمل مشuuکل و زیuuاد وزن و حجم دلیل به بuuاال قuuدرتهای کننuuد. ترانسuuهای اسuuتفاده فاز تک ترانس عدد سه از نقل

اندازی راه ترانسهای ، جوشکاری ترانسهای مانند صنعتی و کشش سیسuuتمهای بuuرای تuuرانس مبuuدل ترانسuuهای و

می رود. بکuuار الکuuتریکی قطارهای و آهن راه در که جذب حفuuاظت ، گuیری انuدازه ، آزمuuایش مخصuuوص ترانسuهای

ترانسuuفور دیگر بنuuدی . وتقسیمغیره و الکتریکی مصارف زیر صuuورت به روابط که است کاهنuuده و افزاینuuده مuuاتور: است

N2 > N1 => افزاینده V2 > V1

N1 > N2 => کاهنده V1 > V2

شار باشد داشته وجود فضا این در پیچ سیم اگر می ایجاد القایی محرکه نیروی و کند می تغییر مغناطیسی

. شود برابر ال ایده حالت در کند نمی اضافه را قدرت مبدل نمی . ما شود می کم را جریان برد باال را ولتاژ اگر است بهترین و باشیم داشته ال ایده ترانسفورماتور توانیم

. دارند70 ضریب ترانسفورماتورها

: است زیر صورت به آزمایش نتایج

: افزاینده ترانسفورماتور برای

N1= 12 N2= 24 V 10.7= ورودی V = خروجیپرید فیوز

N1= 24 N2= 48 V 10.7= ورودی V =خروجی 7.22

N1= 12 N2= 48 V 10.7= ورودی V =خروجی 5.22

: کاهنده ترانسفورماتور برای

N1= 24 N2= 12 V 14.1= ورودی V = خروجیپرید فیوز

N1= 48 N2= 24 V 14.1= ورودی V =خروجی 8.34

N1= 48 N2= 12 V 14.1= ورودی V =خروجی 5.8

N1= 880 N2= 48 V 14.1= ورودی V =خروجی 2.11

1.5 وردی ولتاژهای برای افزاینده ترانسفورماتور این که 24 , 18 ولتاژهای کاهنده ترانسفورماتور برای و ولت3 و. باشد می36 و

: داریم را زیر رابطه عملی حالت در

ρv1 i1 = v2 i2 cosФ

و ρکه ترانسفورمر باشد .Фبهره می فاز اختالف

: گیری نتیجه

و خازن به دارد بستگی فاز اختالف که گیریم می نتیجه در و نداریم فاز اختالف مقاومت در که مقاومت و سلف در ها ماتور ترانسفور دو . هر دارد وجود سلف و خازن

قانون اساس بر ها آن کار اساس و دارند کاربرد صنعت. باشد می فارادی

: آزمایش موضوع متر ولت و آمپرمتر طراحی

: مقدمه صuuورت به مقuuاومت و گuuالوانومتر توسط آمپرمuuتر ساختن N که بسuuازیم آمپرمuuتری خuuواهیم می و باشد می شuuنت

و کند گuuیری انuuدازه را گuuالوانومتر تحمل قابل جریان برابر صuuورت به مقuuاومت و گuuالوانومتر توسط ولتمتری ساختن

. باشد می سری

: آزمایش شرح

عدد روی وقتی گالوانومتر یعنی 30جریان Aμ 300باشدیعنی باشد بیشتر بخواهیم اگر ولی باشد می mA 0.3می

می کuuنیم وصل متغuuیر مقuuاومت مuuوازی را آن باید شuuود: خواهیم

I = NIC

مقاومت موازی گالوانومتر : پس باشد می RSچون

VG = VS

اصuuلی خطی جریuuان داد نشuان گالوانومتر جریان چقدر هر می این بuuuuرای را کنuuuuترل مقuuuuاومت و است آن برابر10

بuuاعث دهیم قرار کل جریان در ولت6 ولتاژ اگر که گذاریم. نشود RS و گالوانومتر مدار سوختن

I = IG + IS

NIG = IG + IS => IS = (N-1)IG

IGRG = ISRS

IGRG = (N-1) IGRS => RS = RG / (N-1)

: داریمN=100 ازاء بهRS = 100 / (10 -1) = 11 Ω

ولت6 ولتuuاژ اعمuuال ازاء به جریuuان کنuuترل محاسبه حاال و: داریم تغذیه منبع

R = V / I = 6 / 3 = 2 K Ω

VAB = VG + Vm

>= NVG = VG + Vm VAB = NVG

Vm = (N-1) VG

IG = Im => VG / RG = Vm / Rm => Rm = (N-1)RG

: داریم ولت6 ولتاژ گیری اندازه برای

N = 6 / 30 = 200 : با است برابر Rm مقاومت لذا و

Rm = 199 *100 =200*100 = 20 kΩ

: گیری نتیجه داد نشان گالوانومتر جریان چقدر هر که گیریم می نتیجه

. است آن برابر10 اصلی خطی جریان