شعر مقاومت

اگه میخوای مقامتهارو از روی رنگاش درست بخونی برو به ادامه مطالب

ادامه نوشته

مانع حركت الكترونها

الكترونها درموقع عبور با اتمها برخورد ميكنند وهرچه اتمها متراكم تر وبهم نزديكتر باشند, اين برخورد بيشتر خواهد بود ودر واقع در راه عبور الكترونها, مانع بيشتري وجوددارد.عبور الكترون از بين اتمها را ميتوان به عبور يك عابر پياده, از يك خيابان شلوغ ويك خيابان خلوت تشبيه كرد.دريك سيم,در برخورد الكترون با اتمها مقداري از انرژي آن گرفته شده وبه حرارت تبديل ميشود ودر نتيجه سيم كم كم گرم شده وسرعت الكترونها نيز كمتر ميگردد.هرچه سطح مقطع سيم بيشتر باشد, مانند اينست كه, عرض پياده رو بيشتر شده وعبور عابران پياده, به سهولت انجام ميشود.

 

انواع الكتريسيته

 

1-      الكتريسيته ساكن يا استاتيك

ميله كائوچو در اثر فزوني الكترون بار منفي وميله شيشه در اثر كمبود الكترون بار مثبت پيدا كرده است وچون اين دو ميله بهم متصل نشده اند براي الكترونها امكان جريان وايجاد تعادل وجود ندارد.بعبارت ديگرعبور الكترونها صورت نميگيرد والكتريسيته روي دو ميله ميماند وجريان ندارد.اين نوع الكتريسيته را ساكن يا استاتيك مينامند.

2-      الكتريسيته جاري

الف – جريان مستقيم

اگر الكترونها از قطب منفي به طرف قطب مثبت حركت نمايند الكتريسيته جاري خواهيم داشت.مثلا اگر دوسر يك باتري را به لامپ وصل كنيم الكترونها از قطب منفي به مثبت رفته ولامپ روشن ميشود.در اين حالت جهت حركت الكترونها هميشه از قطب منفي به مثبت وثابت است .به اين نوع جريان مه جاي قطبها ثابت است وتغيير نميكند جريان مستقيم گفته ميشود.

ب -  جريان متناوب

حال اگر قطبها جايشان عوض شود جهت حركت الكترونها نيز تغيير خواهد كرد بعبارت ديگر نقطه فزوني وكمبود الكترون مرتبا جايشان عوض شود به جرياني كه از اين تغيير بوجود ميآيد جريان متناوب ميگويند.

روشهاي مختلف توليد اختلاف سطح الكتريكي (ولتاژ):

1-      بوسيله مالش (كهربا,كائوچو, پشم و...)

2-      بوسيله تغييرات شيميايي (در باتري (آكومولاتور))

3-      بوسيله القا يا اندوكسيون (در ژنراتور يا دينام)

4-      بوسيله حرارت(در پيلهاي حرارتي كه ترموالكتريك نام دارد)

5-      بوسيله روشنايي (در سلول فتوالكتريك)

6-      بوسيله فشار (پيزوالكتريك در كوارتز براي فرستنده هاي بي سيم يا LOADCELL)

جهت فني جريان وجهت حركت الكترونها عكس يكديگرند

 

جهت حركت الكترونها از نقطه فزوني الكترون(قطب منفي) بطرف نقطه كمبود الكترون(قطب مثبت) ميباشد, ولي در صنعت, طبق قرارداد,جهت جريان, خلاف جهت الكترونها در نظر گرفته ميشود, يعني از قطب مثبت, بطرف قطب منفي.

اين اختلاف كه درجهت جريان وجهت حركت الكترونها موجود است مربوط بزماني ميشود كه هنوز از الكترونها وحركت آنها چيزي نميدانستند وجهت جريان رااز قطب مثبت بطرف قطب منفي فرض كرده بودند.اين فرض امروزه نيز باقي است وجهت جريان بهمان ترتيب درنظر گرفته ميشود زيرا در صنعت ودر نوشته ها وكتابها بكاررفته است وتغيير آن باعث ايجاد اشكالاتي ميگردد.

 

پروفسور مكس پلانك برنده جايزه نوبل اختلاف بين دوجهت فوق را براي وضوح بدين ترتيب شرح داده است: جهت فني جريان از قطب مثبت به منفي است ولي الكترونها مانند ماهيهايي كه برخلاف جهت آب شنا ميكنند از قطب منفي بطرف قطب مثبت حركت ميكنند.

جريان عبارت است از حركت جهت گرفته الكترونها

مقدار جريان بستگي به تعداد الكترونهايي دارد كه در زمان معيني از سطح مقطع يك هادي عبور ميكنند.

جريان برقي كه از پريز گرفته ميشود از نيروگاه برق ميآيد.

در نيروگاه ژنراتورها كار ميكنند والكترونهاي آزاد سيم پيچي ژنراتور در اثر انرژي كه به آن داده ميشود بحركت در آمده و جريان را بوجود ميآورد.الكترونها از يك نقطه دور وبه نقطه ديگر نزديك ميشوند در نتيجه در يك نقطه كمبود الكترون ودر نقطه ديگر فزوني الكترون بوجود ميآيد.در نقطه فزوني, الكترونها بهم فشرده ميشوند وبعلت همنام بودن تمايل به دفع يكديگر دارند در نقطه كمبود الكترون يك خلا الكتروني بوجود ميآيد كه در نتيجه يك مكش بوجود ميآيد درست مانند تلمبه آب كه از يكطرف آب را ميمكد وبطرف ديگر ميفشارد.اين اختلاف فشار بين دونقطه قوه محركه ويا فشاري است كه الكترونها را بحركت درميآورد.نقطه فزوني الكترون قطب منفي ونقطه كمبود الكترون قطب مثبت ميباشد.در صورتيكه دو نقطه را كه داراي اختلاف فشار الكتريكي هستند بوسيله يك هادي بهم متصل كنيم آنوقت الكترونهاي آزاد در هادي از قطب منفي بطرف قطب مثبت بحركت در ميآيند وبعبارت ديگر ميگويند يك جريان بوجود آمده است.

قانون: مقدار اختلاف سطح الكتريكي بستگي به اختلاف فشاري دارد كه بين نقاط كمبود الكترون وفزوني الكترون وجود دارد.

مبدا الكتريسيته در اجسام

 

ميدانيم تمام مواد از اجزا بسيار كوچكي كه غير قابل تقسيم به اجزا كوچكتر ميباشند تشكيل شده اند كه به آن اتم (كلمه آتوموس بزبان يوناني يعني غيرقابل تقسيم) ميگويند.در طبيعت 102 نوع اتم موجود است.اگر ماده فقط از يك نوع اتم تشكيل شده باشد آنرا ماده اصلي مينامند مانند:مس آلومنيوم اكسيژن آهن و....

اگر ماده از حداقل دو اتم تشكيل شده باشد به آن ملكول(كلمه MOLESCULA بزبان لاتين يعني كوچكترين جرم)گفته ميشود.هيدروژن با اكسيژن تركيب شده وملكول آب را بوجود مي آورند.

ساختمان داخلي اتم

اتم از يك هسته كه داراي بزرگترين جرم در داخل اتم ميباشد تشكيل شده ودر كانون آن قرار گرفته است.دور هسته اين اتم الكترونها كه كوچكترين ذرات الكتريسيته هستند با سرعت بسيار زيادي حركت ميكنند.در اثر اين سرعت دوراني زياد درآنها قوه گريز از مركز ايجاد ميشود كه با قوه جذب بين هسته اتم والكترونها بصورت تعادل در مي آيد.ثابت شده كه الكترونها داراي بار منفي وهسته اتم به همان اندازه داراي بار مثبت است .بطوريكه ميدانيم بارهاي غير همنام يكديگر را جذب ميكنند يعني الكترونها بطرف هسته اتم كشيده ميشوند وبا قوه گريز از مركز كه جهت آن عكس قوه اولي است بصورت متعادل در مي آيند.لازم بذكر است واحد بار هسته را پروتون مينامند.

تعداد الكترونهايي كه بدور هسته اتم ميچرخند ممكن است بين 1 تا 102 باشد.مثلا تعداد الكترونها در اتم هيدروژن1 ودر آلومنيوم 13 ودر مس 29 ودر نوبليوم 102 ميباشد.

هسته اتم هيدروژن داراي يك بار مثبت والكترون داراي بار منفي است كه جرم الكترون خيلي كوچك است وفقط يك يكهزار وسي وهفتمين قسمت جرم كلي اتم آن ميباشد.الكترون حامل بار منفي است وهسته اتم به همان اندازه بار مخالف يعني بار مثبت دارد وبهمين جهت الكترون را بطرف خود جذب ميكند بطوريكه قوه گريزازمركزنميتواند آنرا بطرف خارج بكشد.در نتيجه در مقابل هر الكترون بايد يك پروتون در هسته موجود باشد تا تعادل بين بارها برقرار گردد.مثلا در مورد آلومنيوم 13 ودر مس 29 ودرموردنوبليوم 102 واحد بار مثبت در هسته اتم آنها بايد وجود داشته باشد.

نتيجه:در هر اتم به تعداد الكترونها  پروتون وجود دارد كه در اينصورت بارهاي الكتريكي در حال تعادل بوده واتم نسبت به خارج اثر خنثي خواهد داشت.

قانون:الكتريسيته توليد نميشود بلكه بخودي خود در هر ماده وجود دارد.يعني بصورت بار منفي در الكترون وبصورت بار مثبت در هسته اتم

الكترونهاي آزاد حامل بار الكتريكي هستند

حالت الكتريكي را الكترونهايي كه در پوسته خارجي اتم هستند بوجود ميآورند وهمين الكترونها هستند كه اتصال هاي تركيبات شيميايي را مشخص ميكنند وظرفيت شيميايي اتمها مربوط به آنهاست.به همين جهت آنها را الكترونهاي والانس يا الكترونهاي ظرفيت مينامند.

اجسام هادي الكتريسيته: اجسامي هادي الكتريسيته هستند كه در آنها تمامي الكترونهاي والانس براي تركيب اتم بكار نرفته و بصورت الكترونهاي آزاد وبصورت بار منفي در اختيار ميباشند.مانند مس – آهن – آلومنيوم و...

اجسام غير هادي : اجسامي هستند كه الكترونهاي والانس آنها براي تركيب اتم بكار رفته و الكترون آزاد بسيار كم وجود دارد.

اجسام نيمه هادي : برخي اجسام الكترونهاي آزاد كمي دارند ولي با افزايش درجه حرارت قسمتي از اتصال بين اتمها باز شده والكترونهايي براي انتقال بار الكتريكي آزاد ميشوند واگر درجه حرارت بيشتر شود نيمه هادي بصورت هادي در ميآيد.

نتيجه : هدايت الكتريسيته به تعداد الكترونهاي آزاد دارد.

 

 

كمكهاي اوليه شخص برق گرفته

 

همانطوريكه ميدانيم برق گرفتگي شديد باعث فلج شدن سيستم عصبي ميگردد.در بسياري موارد مشاهده شده كه قلب شخص برق گرفته كار ميكند ولي سيستم تنفسي وي از كار افتاده است در اين گونه موارد اگر كمكهاي اوليه به شخص مصدوم نرسد مرگ وي حتمي است.

در صورت برخورد با شخص برق گرفته كه بيهوش شده است بدون اتلاف وقت كارهاي ذيل را انجام دهيد:

1-      اگر شخص هنوز به سيستم برقي متصل است او را با جسم عايق الكتريسيته از برق جدا كنيد يا سيستم برق رساني را سريعا قطع نماييد.

2-      اگر قلب وي از كار ايستاده باشد بايد شروع به ماساژ قلبي نماييد بشرح ذيل:

با دست بصورت متوسط 70 بار در دقيقه به سينه وي فشار وارد شود تا عمل قلب وي شبيه سازي گردد.

از آنجايي كه فشار هاي وارده ميبايست بيش از حد معمول نشود بهتر است در حين انجام اينكار وي را هر چه سريعتر به دست متخصص بسپاريد.

3-   اگر تپش قلب مصدوم طبيعي است اما تنفس نميكند بايد بيدرنگ تنفس مصنوعي آغاز گردد.اگر تا 2دقيقه بعد از حادثه تنفس آغاز شود شانس حيات مصدوم خيلي زياد است واين شانس با گذشت زمان كم خواهد شد.روش تنفس مصنوعي بشح ذيل ميباشد:

الف- مصدوم بروي شكم خوابانده شودوبا فشار بر شانه هاي وي هوا را از ششهاي وي خارج كرده وبا بالا كشيدن كتفهاي او وآزاد كردن سينه هوا را از آن خارج نماييد.

ب- مصدوم به پشت خوابانده شده وسر وي تاحد امكان به عقب كشيده شود تا راه هوا به ششها كاملا باز باشد.بيني مصدوم را با دو انگشت بسته ودهان خود را روي دهان وي گذاشته ودر آن بدميد تا سينه او از هوا پر شده و بالا بيايد سپس خود نفس گرفته وبا باز كردن بيني مصدوم اجازه دهيد هواي داخل ششهاي وي تخليه گردد.اين كار را 10 تا 12 بار در دقيقه تكرار كنيد تا مصدوم شروع به تنفس طبيعي كند.اينكار ميبايست با دقت فراوان انجام گيرد. ديده شده كه مصدومي بعد از 10 ساعت تنفس مصنوعي نجات يافته است.

4- وي را به پزشك برسانيد يا شخصي را براي مطلع ساختن پزشك بفرستيد.

5- هيچگاه مواد خوراكي يا آشاميدني به مصدوم ندهيد.

6- در صورت افت درجه حرارت بدن مصدوم وي گرم كنيد.

آثار سوئ الكتريسيته

از آنجايي كه الكتريسيته جزئي از زندگي بشر امروز بوده وزندگي بدون الكتريسيته امكان پذير نميباشد عدم استفاده اصولي و تخصصي از آن در صورت وقوع پديده مرگبار برق گرفتگي نيز ميتواند پايان بخش زندگي انسان باشد.

همانطوريكه ميدانيم كليه عضلات بدن انسان, فرمانهاي الكتريكي بسيار ضعيفي از مغز, جهت حركت خود, دريافت ميكنند.در صورتيكه به هر دليلي بدن انسان محل عبور جريانهاي الكتريكي بيشتر از آستانه تحمل خود شود, شوك شديدي به عضلات بدن وارد شده و باعث حركات ناخواسته بسيار شديد عضلات بدن و احتمالا از كار افتادن آن عضله ميگردد.كاملا روشن است كه از كار افتادگي كلي يا بخشي از عضلات, مانند قلب يا شش, حتي بمدت بسيار كوتاه, ميتواند مرگبار بوده و بسرعت باعث مرگ شخص برق گرفته شود.

شدت شوك وارد شده به بدن شخص, دقيقا به ميزان جرياني كه به بدن وي وارد شده, بستگي داشته وجريان وارده نيز به ولتاژ ومقاومتي كه بين بدن شخص وقسمتي از مدار برق رساني و زمين بوجود مي آيد, بستگي دارد.

يكي ديگر از پارامترهاي مهم درشدت جراحت در  برق گرفتگي  شرايط روحي وجسمي فرد ميباشد.بدين معني كه اگر شخص برق گرفته چاق باشد, لايه هاي چربي پوست وي, باعث بالا رفتن مقاومت بدن وعبورجريان كمتري از بدن وي شده ,احتمال مرگ وي نيز, به همين نسبت, پايين مي آيد.يا اگر شخص برق گرفته تشنه وگرسنه باشد مقاومت بدن وي كم شده وباعث عبور جريان بيشتر از بدن وي ودر نهايت منجر به مرگ اوخواهد شد.

لازم بذكر است در شرايط عادي با بدن خشك مقاومت بين دودست در حدود يك مگااهم بوده كه اين مقدار در بدنهاي خيس تا هزار اهم افت مينمايد.با فرض مقاومت 1000 اهم با ولتاژ 220 ولت جرياني معادل 220 ميلي آمپر از بدن شخص عبور ميكند كه اين جريان بسيار خطرناك و كشنده ميباشد.كمترين ولتاژي كه باعث مرگ انسان شده زير 40 ولت ثبت شده است.

*اثر جريانهاي مختلف برق روي بدن انسان *

تاثير	جريان (ميلي آمپر)
غير قابل تشخيص	I<1
همراه با ناراحتي قابل تحمل	1
همراه با ناراحتي شديد	5
آستانه از دست رفتن كنترل عضلات(مردان)	16
"""""""""""""""""""""""""""زنان	10.5
اختلال در سيستم تنفسي	i>30
بي نظمي يا توقف كامل يا مرگ	i>75

روشهاي جلوگيري از خطر برق گرفتگي

 

دو روش معمول جهت جلوگيري از خطر برق گرفتگي وجود دارد:

1-   عايق بندي دستگاه برقدار: در اين روش بدنه هادي دستگاه ميبايست كاملا با روكش پلاستيكي يا لاستيكي پوشانده شود بطوريكه تماس با آن قسمتها براي شخص ممكن نباشد.

2-   زمين كردن حفاظتي : در اين روش ميبايست كليه بدنه هادي دستگاه برقي به سيستم زمين متصل گردد.لازم بذكر است سيستم زمين بايد مقاومت كمي داشته باشد تا در صورت وقوع اتصالي فاز به بدنه باعث عملكرد سريع فيوزيا سيستم حفاظتي گردد.