اصول مهندسی برق

این وبلاگ با هدف آشنا کردن دانشجویان عزیز با مباحث درسی رشته برق تاسیس گردیده است.

تاریخچه برق در ایران
نویسنده : مجتهدی - ساعت ٥:٤۸ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/۸/۱٠
 

تاریخچه برق در ایران:

قبل از آمدن برق به ایران، روشنایی خیابان‌ها و کوچه‌ها، یکی از مشکلات دولت وقت بود. بنابراین برای اولین بار در ایران کارخانه‌ای دایر شد که روشنایی خیابان ناصریه و خیابان دراندرون (باب همایون فعلی) را با استفاده از گاز کاربیت تامین می‌کرد. البته این روشنایی، مختص خیابان‌هایی بود که به دربار منتهی می‌شد و با اولین سفر ناصرالدین شاه به فرنگ، روشنایی به ایران آمد و خیابان‌های شهر را برای مدت کوتاهی روشن کرد اما پس از چند روز توسط اهالی قطع و خراب و روشنایی آن منحصر به اندرون دربار شد.

در زمان مظفرالدین‌شاه، محمدحسین امین‌الضرب، اولین دستگاه تولید برق را از روسیه خریداری کرد و به این ترتیب برق به طور رسمی وارد ایران شد و جای گاز را گرفت.
محمدحسین امین‌الضرب، فرزند محمدحسن اصفهانی و ماه بیگم‌خانم (دختر محمدحسین صراف اصفهانی) در سال 1289 قمری در تهران متولد شد. زبان فارسی، عربی و فرانسوی را نزد معلمان خصوصی فرا گرفت. او در تهران، برای مدتی نزد سیدجمال‌الدین اسدآبادی زندگی می‌کرد و زبان عربی را به طور کامل از وی آموخت. پدرش از آنجایی که تاجر چیره‌دستی بود و فنون ضرب سکه را نیز در فرنگ آموخته بود، به عنوان مسئول ضرابخانه شاهنشاهی در زمان ناصرالدین شاه منصوب شد اما مرگ ناصرالدین شاه برای او، بسیار ناگوار بود. چون در این زمان به خاطر تقلبی که در ضرب سکه کرده بود، به دستور مظفرالدین شاه دستگیر شد و به زندان افتاد. در این زمان محمدحسین امین‌الضرب در راه بازگشت از سفر فرنگ در سبزوار بود که خبر به زندان افتادن پدرش را به او رساندند. او بلافاصله به راه افتاد و خود را به تهران رساند و فعالیت‌های زیادی برای آزادی پدرش انجام داد. او به (صنیع‌الدوله) داماد مظفرالدین شاه مراجعه کرد و با پرداخت جریمه و مبلغ چهل هزار تومان در آن زمان! به خود صنیع‌الدوله، موجبات آزادی پدر را فراهم کرد. پدرش پس از آزادی، از سمت سرپرستی ضرابخانه شاهنشاهی عزل و خود صنیع‌الدوله عهده‌دار این مسئولیت شد.

تجارت از 16 سالگی
محمدحسین امین‌الضرب، 16 سال بیشتر نداشت که در حیات منزل پدرش دست به فعالیت‌های تجاری و اقتصادی زد. او به ادامه راه پدرش در تولید و ضرب سکه پرداخت و تا 19 سالگی کل این کار را در دست گرفت.
محمدحسین امین‌الضرب مانند پدر یکی از تجار معروف زمان خود بود و علاقه زیادی به سفر، به خصوص برای تجارت داشت و به هر جا که سفر می‌کرد، توشه‌ای از تجارت اقتصادی را از آن کشور با خود به ارمغان می‌آورد. به همین خاطر، از جانب دربار و مظفرالدین شاه، بسیار مورد عنایت قرار گرفت همچنین مقارن با انقلاب مشروطه نیز تجار تهران او را به عنوان نماینده مجلس برگزیدند و پس از تشکیل مجلس نیز، نمایندگان او را به عنوان نایب رییس مجلس انتخاب کردند.
او در معاملات تجاری به سرعت پیشرفت می‌کرد تا جایی که حتی پیشنهاد تاسیس بانک ملی را به مظفرالدین شاه داد.
    
رقابت صنعتیاو همچنین با وارد کردن ماشین‌های ابریشم‌کشی از فرانسه به ایران برای کارخانه ابریشم، پا به رقابت صنعتی گذاشت اما در صنعت ابریشم، زیاد موفق نبود، چون در همان آغاز کار، نوعی انگل به مزارع شمال حمله کرد و محصولات آنجا را از بین برد و این امر، خسارات زیادی به صنعت ابریشم ایران وارد کرد. همچنین در صنعت ریلی و تاسیس راه‌آهن ایران نیز، فعالیت‌های زیادی از او به چشم می‌خورد.
اما یکی از مهم‌ترین و زیباترین فعالیت‌های اقتصادی - صنعتی محمدحسین امین‌الضرب، آوردن کارخانه برق از روسیه به ایران بود.
خرید کارخانه برق توسط امین‌الضرب به این صورت اتفاق افتاد که در سال 1284 خورشیدی، او با مظفرالدین شاه که برای سفر سوم، عازم روسیه شده بود، همراه بود، روزی که در خیابان قدم می‌زد، چشمش به کارخانه برق می‌افتد که در حال کار کردن بود و متوجه می‌شود که روشنایی شب توسط این کارخانه تامین می‌شود.
او که تا آن زمان، چنین چیزی را ندیده بود شروع به تماشای آن می‌کند. چون مدت طولانی جلوی کارخانه ایستاده بود، نگهبان در ورودی کارخانه برای جویا شدن از موضوع، بیرون آمده و به او می‌گوید: مگر خیال خریدش را داری؟
امین‌الضرب پاسخ می‌دهد: اگر ارزان بدهند، می‌خرم.
در همین میان صاحب کارخانه رسیده و از جریان باخبر می‌شود و چون امین‌الضرب را با وضع لباسی نامناسب می‌بیند، برای تمسخر به او می‌گوید: قیمتش پانصدهزار تومان است.
امین‌الضرب نیز از او می‌خواهد تا قولنامه‌اش را بنویسد و پولش را هم حواله یکی از تجار معتبر آنجا می‌کند و به این صورت کارخانه را تصاحب می‌کند و با این احوال برای اولین بار برق توسط حاج‌حسین آقا امین‌الضرب اصفهانی، وارد ایران می‌شود. هنوز مدت زیادی از بازگشت امین‌الضرب و مظفرالدین شاه از روسیه به ایران نگذشته بود که کارخانه برق حاج امین‌الضرب در ایران ساخته شد و به راه افتاد و خیابان‌های لاله‌زار، سعدی، شاه‌آباد و چراغ برق را روشن کرد. مردم زیادی برای تماشای روشنایی به این خیابان‌ها آمده بودند اما در بین آنها عده‌ای معتقد بودند که این روشنایی قسمتی از (قدرت شیطان) است. بنابراین شروع به قطع سیم‌ها و شکستن لامپ‌ها کردند و اندک رغبتی برای استفاده از آن نشان نمی‌دادند.
همچنین اکثر رجال و وزرا به برق حاج امین‌الضرب، روی خوش نشان ندادند و معتقد بودند که به صنعت فرنگ نمی‌توان اعتماد کرد و احتمال این را می‌دادند که ناگهان خاموش شود به همین خاطر تا مدت‌ها نیز از چراغ‌های زنبوری خود برای روشنایی شب استفاده می‌کردند. 
پس از چندی، امین‌الضرب با شیوه‌ای زیبا، شروع به مبارزه این عقاید کرد.
او به مناسبت جشن میلاد امام زمان(عج) تمام خیابان‌های امیریه را مزین به لامپ‌های رنگارنگ کرد و با این کار، مردم را بار دیگر شگفت‌زده کرد و این آغاز تغییر عقیده مردم و رجال و وزرا بود.
از این پس آنها این ابتکار امین‌الضرب را به خانه‌های خود بردند و به تدریج برق، جای چراغ‌های زنبوری و وسایل روشنایی اولیه را گرفت.
کارخانه برق از عصر، شروع به کار می‌کرد تا آخر شب. البته این صنعت نیز مانند سایر صنایع وارداتی به ایران، ابتدا مختص دربار، رجال و سرمایه‌داران بود ولی کم‌کم به صورت عمومی درآمد و خانه‌ها و خیابان‌ها را روشن کرد.
این کارخانه در زمان خود، تبدیل به کارخانه‌ای معتبر شد. موتور این کارخانه، به وسیله نفت کار می‌کرد و برق 110 ولت، تولید می‌کرد.
موتور تک سیلندری داشت که برای خنک کردن آن، آب در اطرافش گردش داشت. این کارخانه، فاقد دستگاه تقویتی بود که برق را به طور یکنواخت و یکسان توزیع و تنظیم کند، بنابراین برق اطراف کارخانه، تا حدی قوی بود که با چشم نمی‌شد به آن خیره شد ولی هرچه به فاصله آن از کارخانه اضافه می‌شد، نور آن نیز ضعیف‌تر می‌شد.
    
رقابت بر سر تصاحب برقدر آن زمان رقابت شدیدی بین مردم، برای استفاده از برق شکل گرفت. تا جایی که مردم بیماری سل و ارتباط آن با دود چراغ‌های نفتی و روغن‌سوز را بهانه‌ای برای بردن برق به خانه‌های خود قرار می‌دادند. مصارف اولیه برق تنها به چند ساعت از شب محدود می‌شد.
مولدهای اولیه نیز با هیزم، زغال‌سنگ و چوب کار می‌کردند ولی بعدها جای خود را به مولدهای دیزلی دادند.
به دنبال وارد شدن برق به ایران و جا افتادن این صنعت بین مردم، در سال 1284، اداره‌ای در شهرداری تهران به نام (اداره روشنایی معابر) تاسیس شد. این اداره بعدها به (بنگاه برق) تغییرنام داد ولی همچنان زیرنظر شهرداری بود.
پس از این‌که برق به طور کامل در میان مردم جا افتاد و عقیده‌های کهنه، جای خود را به رضایت از نور داد، بنگاه برق، فردی را به عنوان مامور دریافت پول مصرف برق براساس تعداد لامپ‌ها قرار داد که به او (تحصیلدار) می‌گفتند. تحصیلدار، بدون آن که کنتور و یا چیزی شبیه آن در کار باشد، هر شب آمده و براساس تعداد لامپ‌ها از صاحبان آنها پول می‌گرفت. در آن زمان لامپ‌هایی که معمول بود، لامپ‌های چهل واتی، لامپ‌های 75 واتی و لامپ‌های صدواتی بود. البته در آن زمان به واحد (وات)، (شمع) می‌گفتند.
قیمت مصرف لامپ‌های چهل شمعی چهار شاهی و مصرف لامپ‌های 75 شمعی و صد شمعی به ترتیب هفت شاهی و ده شاهی بود. بعضی کسبه، برای پرداختن نکردن این مبلغ، ترفندهایی به کار می‌بردند.
اول شب لامپ کم‌وات زده و پس از رفتن تحصیلدار، لامپ پروات می‌بستند، یا این‌که ابتدا یکی، دو لامپ وصل می‌کردند و پس از رفتن تحصیلدار، سه، چهار لامپ دیگر اضافه می‌کردند. عده‌ای نیز دکان و مغازه خود را هنگام آمدن تحصیلدار می‌بستند و پس از رفتن او، دوباره آن را باز می‌کردند و به این طریق از پرداخت مبلغ مصرف لامپ، شانه خالی می‌کردند.
    

محمدحسین امین‌الضرب در 25 آذرماه 1311 شمسی در سن 62 سالگی در اثر بیماری آسم درگذشت. پس از فوت امین‌الضرب بنا به وصیتش، او را در شهر مقدس نجف به خاک سپردند.


 
comment نظرات ()
 
دیکشنری
نویسنده : مجتهدی - ساعت ۱٢:٥۱ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/۸/۸
 

با سلام:

این کد دیکشنری را در وبلاگ قرار دادم تا رفاه بیشتر دانشجویان عزیز بیشتر فراهم گردد.

 


 
comment نظرات ()
 
طرز کار اسیلوسکوپ
نویسنده : مجتهدی - ساعت ٦:۱٩ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٩/۸/٢
 

سلام دانشجویان عزیز:

امروز می خواهم در مورد کارکرد اسیلوسکوپ برای شما مطلب قرار بدهم:

اسیلوسکوپ یک دستگاه مفید و چند کاره آزمایشگاهی است که برای نمایش ‌دادن و اندازه گیری ، تحلیل شکل موجها و دیگر پدیده‌های مدارهای الکتریکی و الکترونیکی بکار می‌‌رود.



مقدمه توضیح:

اسیلوسکوپ در حقیقت رسامهای بسیار سریع هستند که سیگنال ورودی را در برابر زمان یا در برابر سیگنال دیگر نمایش می‌‌دهند. قلم این رسام یک لکه نورانی است که در اثر برخورد یک باریکه الکترون به پرده‌ای فلوئورسان بوجود می‌آید.

به علت لختی بسیار کم باریکه الکترون می‌‌توان این باریکه را برای دنبال کردن تغییرات لحظه‌ای (ولتاژهایی که بسیار سریع تغییر می‌کنند، یا
فرکانس‌های بسیار بالا) بکار برد. اسیلوسکوپ بر اساس ولتاژ کار می‌‌کند. البته به کمک مبدلها (ترانزیستورها) می‌‌توان جریان الکتریکی و کمیتهای دیگر فیزیکی و مکانیکی را به ولتاژ تبدیل کرد.




قسمتهای مختلف اسیلوسکوپ

لامپ پرتو کاتدی

اسیلوسکوپ از یک لامپ پرتو کاتدی که قلب دستگاه است و تعدادی مدار برای کار کردن لامپ پرتو کاتدی تشکیل شده است. قسمتهای مختلف لامپ پرتو کاتدی عبارتند از:

  • تفنگ الکترونی :

    تفنگ الکترونی باریکه متمرکزی از الکترونها را بوجود می‌‌آورد که شتاب زیادی کسب کرده‌اند. این باریکه الکترون با انرژی کافی به صفحه فلوئورسان برخورد می‌کند و بر روی آن یک لکه نورانی تولید می‌‌کند. تفنگ الکترونی از رشته گرمکن ، کاتد ، شبکه آند پیش شتاب دهنده ، آند کانونی کننده و آند شتاب دهنده تشکیل شده است.

    الکترونها از کاتدی که بطور غیر مستقیم گرم می‌شود، گسیل می‌‌شوند. این الکترونها از روزنه کوچکی در شبکه کنترل می‌‌گردند. شبکه کنترل معمولا یک استوانه هم محور با لامپ است و دارای سوراخی است که در مرکز آن قرار دارد. الکترونهای گسیل شده از کاتد که از روزنه می‌‌گذرند (به دلیل پتانسیل مثبت زیادی که به آندهای پیش شتاب دهنده و شتاب دهنده اعمال می‌‌شود)، شتاب می‌‌گیرند. باریکه الکترونی را آند کانونی کننده ، کانونی می‌‌کند.
  • صفحات انحراف دهنده :

    صفحات انحراف دهنده شامل دو دسته صفحه است. صفحات انحراف قائم که بطور افقی نسب می‌شوند و یک میدان الکتریکی در صفحه قائم ایجاد می‌‌کنند و صفحات y نامیده می‌‌شوند. صفحات انحراف افقی بطور قائم نصب می‌شوند و انحراف افقی ایجاد می‌‌کنند و صفحات x نامیده می‌‌شوند. فاصله صفحات به اندازه کافی زیاد است که باریکه بتواند بدون برخورد با آنها عبور کند.
  • صفحه فلوئورسان :

    جنس این پرده که در داخل لامپ پرتو کاتدی قرار دارد، از جنس فسفر است. این ماده دارای این خاصیت است که انرژی جنبشی الکترونهای برخورد کننده را جذب می‌‌کند و آنها را به صورت یک لکه نورانی ظاهر می‌سازد. قسمتهای دیگر لامپ پرتو کاتدی شامل پوشش شیشه‌ای ، پایه که از طریق آن اتصالات برقرار می‌‌شود، است.

مولد مبنای زمان

اسیلوسکوپها بیشتر برای اندازه گیری و نمایش کمیات وابسته به زمان بکار می‌‌روند. برای این کار لازم است که لکه نورانی لامپ روی پرده با سرعت ثابت از چپ به راست حرکت کند. بدین منظور یک ولتاژ مثبت به صفحات انحراف افقی اعمال می‌‌شود. مداری که این ولتاژ مثبت را تولید می‌‌کند، مولد مبنای زمان یا مولد رویش نامیده می‌‌شود.
مدارهای اصلی اسیلوسکوپ

سیستم انحراف قائم

چون سیگنالها برای ایجاد انحراف قابل اندازه گیری بر روی صفحه لامپ به اندازه کافی قوی نیستند، لذا معمولا تقویت قائم لازم است. هنگام اندازه گیری سیگنالهای با ولتاژ بالا باید آنها را تضعیف کرد تا در محدوده تقویت کننده‌های قائم قرار گیرند. خروجی تقویت کننده قائم ، از طریق انتخاب همزمانی در وضعیت داخلی، به تقویت کننده همزمان نیز اعمال می‌‌شود.




سیستم انحراف افقی

صفحات انحراف افقی را ولتاژ رویش که مولد مبنای زمان تولید می‌‌کند، تغذیه می‌کند. این سیگنال از طریق یک تقویت کننده اعمال می‌‌شود، ولی اگر دامنه سیگنالها به اندازه کافی باشد، می‌‌توان آن را مستقیما اعمال کرد. هنگامی ‌که به سیستم انحراف افقی ، سیگنال خارجی اعمال می‌‌شود، باز هم از طرق تقویت کننده افقی و کلید انتخاب رویش در وضعیت خارجی اعمال خواهد شد. اگر کلید انتخاب رویش در وضعیت داخلی باشد، تقویت کننده افقی ، سیگنال ورودی خود را از مولد رویش دندانه‌داری که با تقویت کننده همزمان راه اندازی می‌‌شود، می‌‌گیرد.
همزمانی

هر نوع رویشی که بکار می‌‌رود، باید با سیگنال مورد بررسی همزمان باشد. تا یک تصویر بی حرکت بوجود آید. برای این کار باید فرکانس سیگنال مبنای زمان مقسوم علیه‌ای از فرکانس سیگنال مورد بررسی باشد.
مواد محو کننده

در طی زمان رویش ، ولتاژ دندانه‌دار رویش اعمال شده به صفحات x ، لکه نورانی را بر یک خط افقی از چپ به راست روی صفحه لامپ حرکت می‌دهد. اگر سرعت حرکت کم باشد، یک لکه دیده می‌‌شود و اگر سرعت زیاد باشد، لکه به صورت یک خط دیده می‌‌شود. در سرعتهای خیلی زیاد ، ضخامت خط کم شده و تار به نظر می‌‌رسد و یا حتی دیده نمی‌‌شود.
کنترل وضعیت

وسیله‌ای برای کنترل حرکت مسیر باریکه بر روی صفحه لازم است. با این کار شکل موج ظاهر شده بر روی صفحه را می‌‌توان بالا یا پائین یا به چپ یا راست حرکت داد. این کار را می‌‌توان با اعمال یک ولتاژ کوچک سیستم داخلی (که مستقل است) به صفحات انحراف دهنده انجام داد. این ولتاژ را می‌‌توان با یک پتانسیومتر تغییر داد.
کنترل کانونی بودن

الکترود کانونی کننده مثل یک عدسی با فاصله کانونی تغییر می‌‌کند. این تغییر با تغییر پتانسیل آند کانونی کننده صورت می‌‌گیرد.
کنترل شدت

شدت باریکه با پتانسیومتر کنترل کننده شدت که پتانسیل شبکه را نسبت به کاتد تغییر می‌‌دهد، تنظیم می‌‌شود.
مدار کالیبره سازی

در اسیلوسکوپهای آزمایشگاهی معمولا یک ولتاژ پایدار داخلی تولید می‌‌شود که دامنه مشخصی دارد. این ولتاژ که برای کالیبره سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد، معمولا یک موج مربعی است.


 
comment نظرات ()