ولتاژ (Voltage)

 

ولتاژ (Voltage)

برای کارکرد هر مدار الکتریکی نیاز به وجود ولتاژ در آن مدار می باشد.درک مفهوم ولتاژ (Voltage)، خود نیاز به داشتن اطلاعاتی اولیه، در زمینه جریان (Current که واحد آن آمپر است) و مقاومت (Resistance) را در مدار دارد .

ولتاژ نیرو محرکه ای است که برای جابجایی بار الکتریکی از یک نقطه به نقطه ای دیگر مورد نیاز است.این نیرو محرکه از ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه بوجود می آید که باعث برقراری جریان بین آن دو نقطه میگردد. جریان الکتریکی (Current) مقدار حامل های بار الکتریکی است که از یک نقطه در واحد زمان عبور میکند. که البته علاوه بر وابستگیش به ولتاژ موجود در دو طرف آن نقطه به مقاومت الکتریکی (Resistance) موجود در آن مسیر نیز بستگی دارد.

مثال مخزن آب:

برای درک بهتر وابستگی این سه مولفه میتوانیم به مثالی ساده از یک ظرف آب اشاره نماییم.

 

  • در تصویر فوق اختلاف فشار ناشی از ارتفاع آب را میتوان همان اختلاف پتانسیل یا نیروی محرکه لازم جهت خروج آب از پایین ظرف دانست (مشابه عملکرد ولتاژ الکتریکی)

  • لوله خروجی که با رنگ بنفش مشخص شده ، با ایجاد محدودیت در خروج آب باعث کاهش نرخ خروج آب می گردد. همانطور که مشخص است با افزایش قطر این لوله میتوانیم مقاومت بر سر راه خروجی آب را کم و موجب افزایش جریان خروجی آب گردیم .بلعکس با کاهش قطر لوله باعث افزایش مقاومت و کاهش جریان خروجی آب گردیم. (مشابه عملکرد مقاومت الکتریکی)
  • در انتها میزان آب خروجی بدست آمده در واحدی از زمان را که خود وابسته به ارتفاع آب (پتانسیل) و مقاومت لوله خروجی می باشد را میتوان فشار آب خروجی دانست (مشابه مفهوم جریان الکتریکی)
  • حال با ثابت نگه داشتن مولفه مقاومتی (لوله خروجی آب) و بالا بردن سطح مخزن (افزایش پتانسیل آب)، همانطور که توضیح داده شد. در شکل زیر میتوانیم ببینیم که فشار آب خروجی (جریان) افزایش می یابد.

  • در آزمایشی دیگر بدون تغییر ارتفاع آب (ثابت ماندن پتانسیل آب) و بدون تغییر قطر لوله خروجی (ثابت ماندن مقاومت)، حجم آب داخل مخزن را افزایش میدهیم .حال با توجه به شکل زیر مشاهده میکنید که با توجه به عدم تغییر مولفه های پتانسیلی و مقاومتی نسبت به شکل یک ، تغییری در جریان خروجی آب پیش نخواهد آمد.
  • در شکل بالا فقط حجم آب تغییر کرد و به همین دلیل تنها بازه زمانی بیشتری خروجی مورد نظر را خواهد داد. (مانند پاور بانک 5000 و 10000 که خروجی هر دو مشابه است اما پاوربانک 10000 مدت زمانی بیشتر جوابگوی ما خواهد بود.

 

واحد اندازه گیری ولتاژ :

واحد ولتاژ با حرف V نمایش داده شده و بطور نسبی سنجیده می شود . عبارت است از میزان پتانسی الکتریکی لازم برای جابجایی یک کولمب (واحد بار الکتریکی) از یک مقاومت یک اهمی در یک ثانیه . نکته حائز اهمیت این است که بصورت قراردادی بار الکتریکی زمین بعنوان پتانسیل مرجع و بار صفر در نظر گرفته می شود.

نحوه اندازه گیری ولتاژ :

برای اندازه گیری ولتاژ از ولت متر و به تازگی از مولتی متر ها استفاده میگردد، زیرا مولتی ولت مترها پارامترهای دیگری را نیز اندازه گیری مینمایند.

این دستگاه با اندازه گیری جریان عبوری از یک مقاومت ثابت و قرار دادن آن در فرمول حاصله از قانون اهم (V=IR) ولتاژ و یا اختلاف پتانسیل الکتریکی دوسر مدار مورد نظر را محاسبه می کند.

نکته : در مدارات الکتریکی، حتما باید به ولتاژ مورد نیاز مدار توجه شود . زیرا رسیدن ولتاژ بیشتر به مدار باعث آن می گردد و با ولتاژهای کمتر نیز مدار کار نخواهد کرد و یا به درستی عمل نمیکند.

 

 

انواع ولتاژ :

ولتاژ مستقیم (DC) : در این حالت جهت جریان همیشه ثابت است

ولتاژ متناوب (AC) : در این حالت جهت جریان بصورت دوره ای تغییر میکند

  • با توجه به متغییر بودن ولتاژ در حالت AC برای اندازه گیری آن از ولتاژ موثر(RMS) استفاده می گردد

 

منابع :

یک

دو

سه

 

ویکپدیا

 

 

 

 

 

 

مفید بود؟

0%

User Rating: Be the first one !

درباره‌ی مجتبی دلشاد

مدیر شرکت سامانه های هوشمند آینده

همچنین ببینید

سی ان سی برش پلاسما – اصول و مبانی

سی ان سی برش پلاسما – اصول و مبانی :   اگر به فکر ورود …

دیدگاهتان را بنویسید

Call Now Button