مشخصات این فایل
عنوان: آزمایش آشنایی با مولتی متر عقربه ای
فرمت فایل : word( قابل ویرایش)
تعداد صفحات: 53
این مقاله درمورد آزمایش آشنایی با مولتی متر عقربه ای می باشد .
خلاصه آنچه در مقاله آزمایش آشنایی با مولتی متر عقربه ای می خوانید :
آزمایش شماره 7 : خازن ها
هدف : آشنایی با ساختار خازن ، انواع خازن و اندازه گیری ظرفیت آن
زمینه نظری : دو جسم هادی که توسط عایقی از یکدیگر جدا شده باشند ، تشکیل یک خازن می دهند . دو صفحه فلزی نزدیک به هم ، دو رشته سیم ، دو کره هادی با فاصله اندک و … را می توان خازن محسوب کرد .
در مورد خازن تخت دو صفحه رسانا را جوش و ماده نارسانای بین آنها را دی الکتریک می گویند . متداولترین دی الکتریک ها هوا – شیشه – میکا – روغن – کاغذ آغشته به روغن و انواعی از سرامیک هستند .
اگر الکترون ها از یکی از صفحات خازن جدا شده و به صفحه دیگر منتقل شوند ، در دو سر عایق بار الکتریکی بوجود می آید به عبارت دیگر بار مثبت بر روی صفحه ای که الکترون از دست داده و بار منفی بر روی صفحه ای که الکترون گرفته است بوجود می آید . برای مثال اگر دو صفحه خازن را به دو قطب یک مولد جریان مستقیم وصل کنیم برای مدت کوتاهی جریان از سیم های رابط عبور می کند و جوشن ها دارای بار الکتریکی می شوند . این جریان تاموقعی که اختلاف پتانسیل بین دو جوشن با اختلاف پتانسیل بین دو قطب مولد مساوی شود ادامه می یابد . پس از ان شدت جریان به صفر می رسد . در این مدت مقداری بار الکتریکی روی هر یک از جوشن ها جمع می شود و بارهای الکتریکی دو صفحه مساوی و مختلف العلاقه هستند .
اگر مولد را از مدار خارج نموده جوشن های خازن را که شارژ شده است به وسیله یک سیم به هم مربوط می کنیم , جریانی در خلاف جهت جریان زمان شارژ به وجود می آید و خازن تخلیه می شود . بنابراین , خازن می تواند مقداری الکتریسیته را در خود ذخیره کرده آن را در موقع لزوم پس دهد . از یان خاصیت خازن بیشتر د مدارهای الکترونیکی بهره گرفته می شود . مقدار بار التریکی ذخیره شده با اختلاف پتانسیل وصل شده به دو صفحه خازن متناسب است . نسبت این دو کمیت را که برای یک خازن مقدار ثابتی است با c نشان داده به آن ظرفیت خازن می گویند .
در این رابطه به c ظرفیت خازن می گویند . ظرفیت خازن معمولا به فاصله بین دو صفحه خازن , مساخت صفحات خازن و ضریب گذر دهی دی الکتریک بین صفحات بستگی دارد . واحد ظرفیت فاراد است و آن ظرفیت خازنی است که اگر دو صفحه آن را به اختلاف پتانسیل یک ولت وصل می کنیم یک کولن الکتریسیته در آن ذخیره می شود . چون فاراد واحد بسیار بزرگی است معمولا واحد های کوچکتر از آن را به کار می برند که عبارتند از :
انواع خازن : 1- متغیر (1)- واریابل(2)-تریمر 2- ثابت (1)- سرامیکی الف - دیسکی ب- لوله ای 2- میکا و شیشه 3- ورقه ای الف - کاغذی ب- پلاستیکی 4- الکترولیتی الف - اکسید آلومینیم ب- اکسید تانتالیم
خازن متغیر : در این نوع خازن با چرخاندن صفحات متحرک , بین صفحات ثابت سطح مشترک کم و زیاد شده و در نتیجه ظرفیت خازن تغییر می یابد و می توان به دلخواه ظرفیت خازن را از صفر تا مقدار ماکزیمم تغییر داد .
بسته به این که اهرم تغییر ظرفیت را بتوان با دست و یا با ابزاری مانند پیچ گوشتی تغییر داد به ترتیب آن را واریابل و تریمر می نامند .
خازن ثابت 1- خازن سرامیکی : خازن سدامیکی معمولیترین خازن غیر الکترولیتی است که در آن عایق را سرامیک و جوشن ها را لایه نازک نقره تشکیل می دهد . خازن های سرامیکی معمولا در دو نوع دیسکی (عدسی) و لوله ای ساخته می شوند .
2- خازن میکا و شیشه : صفحات نازک فلزی و ورقه های میکا را یکی در میان روی هم قرار می دهند به طوری که صفحات فلزی یک عدد بیشتر از صفحات میکا (شیشه) باشد .
3- خازن ورقه ای : در این نوع خازن ورقه پلاستیکی یا نوار کاغذی آغشته به پارافین را بین دو نوار فلزی بسیار نازک (معمولا از آلومینیم یا قلع) قرار می دهند و مجموعه را روی نوار عایق دیگری گذاشته و می پیچند تا به شکل استوانه درآید .
4- خازن الکترولیتی (شیمیایی) : در مدارهایی که ظزفیت زیاد و حجم کم لازم است از خازن های شیمیایی استفاده می شود . ساختمان آن مانند خازن کاغذی است , با این تفاوت که کاغذ وی الکتریک خازن آغشته به الکترولیت (تترابورات آمونیوم) بوده و بر روی یکی از ورقه های هادی (آلومینیوم یا تانتالیم) لایه از اکسید تشکیل شده و به صورت عایق عمل می کند . این نوع خازن دارای قطب های مثبت و منفی مجزا است . باید در موقع قرار دادن در مدار به علامت قطبها توجه کرد . چون اگر به طور معکوس گذارده شود , اتصال کوتاه شده دی الکتریک (لایه اکسید)آن از بین می رود .
البته انواع دیگری از خازن همچون خازن روغنی , خازن گازی نیز استفاده می شود که از ذکر آن صرف نظر می کنیم .
تشخیص مقدار ظرفیت خازن از روی رمز عددی :
در بعضی موارد (مانند خازن های الکترولیتی) مقدار عدد ظرفیت و واحد آن عینا بر روی بدنه خازن قید می شود که در این صورت ابهامی برای خواندن مقدار ظرفیت وجود ندارد . در اغلب موارد مقدار واحد ظرفیت بر روی بدنه خازن قید نمی شود . در این صورت چنانچه عدد مزبور از یک کوچکتر باشد , ظرفیت بر حسب میکروفاراد و چنانچه عدد بزرگتر از یک باشد ظرفیت بر حسب پیکوفاراد است .
در حالتی که عدد ظرفیت بزرگتر از واحد است به خوص در مورد خازن های سرامیکی عدسی 100 پیکوفاراد به بالا معمولا عدد ظرفیت به صورت یک عدد سه رقمی مشخص می شود . که دو رقم اول عدد به صورت یک عدد سه رقمی مشخص می شود . که دو رقم اول عدد و رقم سوم ضریب (تعداد صفر) را مشخص می کند .
مقدار تلرانس خازن با استفاده از یک حرف بر روی آن مشخص می شود که مفهوم آن به شکل زیر است .
گاهی ولتاژ مجاز خازن یا حداکثر ولتاژی که می تواند خازن تحمل کرده بدون اینکه تغییر در ساختار آن ایجاد شود . نیز بر روی آن نوشته می شود .
البته گاه مشخصات دیگری نیز به صورت علائم بر روی خازن نوشته می شود و یا مشخصات خازن به طور کلی با استفاده از رمزهای رنگی بر روی خازن ثبت می گردد که از ذکر موارد فوق صرف نظر می کنیم .
وسایل آزمایش : مولتی متری که بتوان با آن ظرفیت خازن را اندازه گیری کرد - صفحه مدار - سیم رابط - خازن اندازه گیری ظرفیت خازن با استفاده از
مولتی متر :
سلکتور (دکمه اتنخاب) را روی وضعیت (mf) c قرار دهید . دو سر فیش های مولتی متر را به هم متصل نموده و با دکمه تنظیم عقربه , موقعیت عقربه را روبه روی صفر اهم (0) تنظیم کنید . دو پایه خازن را اتصال کوتاه کنید تا مطمئن شوید که خازن شارژ شده , دو سر فیش های مولتی متر را به پایه های خازن متصل کنید . مشاهده خواهید کرد که که عقربه درجه بندی (mf) c را به سرعت طی کرده به نقطه معینی می رسد و خازن به وسیله باطری مولتی متر شارژ می شود پس از آن عقربه از نقطه مذکور شروع به بازگشت خواهد کرد . نشینه انحراف عقربه که بر روی منحنی (mf)c نشان داده می شود مقدار ظرفیت خازن است .
توجه : برای هر بار اندازه گیری ظرفیت خازن باید حتما خازن مورد آزمایش را دشارژ کنید .
توجه : در مورد خازن های الکترولیتی به قطبیت خازن توجه کرده و قطب مثبت خازن را به قطب منفی مولتی متر متصل کنید و بالعکس .
روش آزمایش :
ابتدا مقدار اسمی ظرفیت خازن را مشخص کنید سپس خازن را یر روی صفحه مدار متصل کرده و ابتدا پایه های آن را با استفاده از سیم رابط برای چند لحظه اتصال کوتاه نید تا از دشارژ بودن آن مطمئن شوید . مقدار ظرفیت خازن را با استفاده از مولتی متر اندازه گیری کرده و با مقدار اسمی آن مقایسه کنید . اندازه گیری را برای چند بار تکرار کنید (و توجه کنید که هر بار خازن را دشارژ کرده و سپس اندازه گیری را انجام دهید ) و مقدار متوسط به دست آمده را یادداشت کنید .
آزمایش را برای چند خازن انجام دهید .
پرسش :
1- در هتگام اتصال دو سر یک خازن باردار به خازن بی بار حرکت بارهای الکتریکی تا چه زمانی ادامه می یابد ؟
2- چرا در مدار جریان مستقیم که شامل خازن است شدت جریان در لحظه اتصال ماکزیمم است و بعد صفر می شود ؟
آزمایش شماره 8 : بستن خازن ها
هدف اتصال خازن ها بطور موازی و سری و محاسبه ظرفیت معادل در هر یک از حالات.
زمینه نظری :
1- به هم بستن خازن ها به طور سری یا متوالی :
به طوری که در شکل مشاهده می شود , دو خازن با ظرفیت های 1c و 2c به طور سزی به یکدیگر بسته شده اند و دو سر آنها به اختلاف پتانسیل v مربوط است . مقدار بار هر خازن (q) با هم مساوی است . (چرا؟) .
و ولتاژ بین صفحات هر یک از خازن ها را از روابط زیر می توان به دست آورد .
ولتاژ کل مساوی مجموع ولتاژ هر یک از خازن های متصل به هم می باشد (چرا؟)
با توجه به اینکه ولتاژ خازن معادل از رابطه به دست می آید , پس :
در نتیجه :
ملاحظه می شود که ظرفیت معادل چند خازن که به طور سری از کوچکترین ظرفیت های موجود کمتر می باشد .
2- به بستن خازن ها به طور موازی :
اگر دو خازن مطابق شکل به طور موازی به هم بسته شوند و دو سر آنها به اختلاف پتانسیل v متصل گردد . اختلاف پتانسیل بین دو صفحه هر خازن برابر v خواهد بود (چرا)؟
بنابراین در مورد هر خازن می توان نوشت :
مقدار کل بار الکتریکی این سیستم برابر است با :
(چرا؟)
اگر ظرفیت خازن معادل را با c نشان دهیم نتیجه می شود :
بنابراین :
یعنی ظرفیت معادل در اتصال موازی خازن ها برابر است با مجموع ظرفیت هر یک از خازن ها .
وسایل آزمایش : مولتی متری که بتوان با آن ظرفیت خازن را اندازه گیری کرد .- صفحه مدار - سیم رابط - خازن
روش آزمایش :
الف ) اتصال سری یا متوالی : ابتدا ظرفیت اسمی خازن های 1c و 2c را از روی رمز عددی حک شده بر روی خازن مشخص کرده یادداشت کنید (C1 ,C2) . مقدار ظرفیت را برای هر خازن به طور مستقیم نیز اندازه گیری کرده و یادداشت نمایید (1c و 2c ) . دو خازن را به طور سری روی صفحه مدار متصل نموده و ظرفیت معادل را اندازه گیری کنید (c) مقدار اندازه گیری شده ظرفیت معادل (c) رابا مقدار محاسبه شده از طریق رابطه زیر مقایسه کنید .
مقادیر با دست آمده را در جدولی مانند جدول زیر یادداشت نمایید .
.....
بخشی از فهرست مطالب مقاله آزمایش آشنایی با مولتی متر عقربه ای
آزمایش شماره (1) :
آشنایی به وسایل اندازه گیری
مولتی متر عقربه ای ( آنالوگ ) Sanwa مدل yx360 TRE :
الف ) طرز اندازه گیری ولتاژ مستقیم :
ب ) طرز اندازه گیری ولتاژ متناوب :
طرز اندازه گیری شدت جریان مستقیم :
گالوانومتر :
وسایل افزایش :
روش آزمایش :
آزمایش شماره (2) :
مقاومت ها
مقاومت های ثابت :
ب- مقاومت های قابل تنظیم :
ج) مقاومت های متغیروابسته
اندازه گیری مقاومت الکتریکی با استفاده از مولتی متر :
آزمایش شماره 3 : قانون اهم
روش آزمایش :
آزمایش شماره 4 : به هم بستن مقاومت ها
آزمایش شماره 5 : بررسی قوانین کیرشهف
آزمایش شماره 6: تعیین مقاومت مجهول به روش پل وتستون
طرز کار با جعبه مقاومت :
آزمایش شماره 7 : خازن ها
تشخیص مقدار ظرفیت خازن از روی رمز عددی :
آزمایش شماره 8 : بستن خازن ها
زمینه نظری :
در نتیجه :
اسیکوسکوپ :
ساختمان اسیلوسکوپ :
کلیدهای اسیلوسکوپ :
4- گروه کنترل تریگر :
قسمت کنترل تریگر دارای کلیدهای زیر است :
دانلود مقاله آزمایش آشنایی با مولتی متر عقربه ای
