گزارش کاراموزی جریان الکتریکی در صنعت برق در 60 صفحه ورد قابل ویرایش

فهرست

عنوان صفحه

جریان الکتریکی 1

تاریخچه برق و الکتریسته 2

مشخصات جریان الکتریکی 2

سرعت رانش 4

چگالی جریان الکتریکی 4

اشکال مختلف جریان الکتریکی 5

اندازه گیری جریان الکتریکی 6

قانون اهم 7

آمپر متر چیست؟ 9

طرز کار آمپر متر 10

بکار بردن آمپر متر 12

مقاومت 14

تولید 16

تعاریف الکتریکی 17

تاریخچه تولید جریان الکتریسته 19

منابع انرژی اولیه بکار رفته در تولید برق 22

اتصال کوتاه برقی 24

برق اضطراری 26

انتقال توان الکتریکی 28

ورودی شبکه برق 29

خروجی شبکه 30

تولید 32

ژنراتور برقی(الکتریکی) 36

دیناموی گرام 38

مولدهای جریان مستقیم 42

ماشین های الکتریکی جریان مستقیم 43

جریان متناوب 44

توزیع برق و تغذیه خانگی 45

فرکانسهای AC در کشورها 49

تولید برق 55

لرزش دیوارها هم برق تولید می کند 66

نتیجه گیری 68

منابع 69


جریان الکتریکی در برق


جریان الکتریکی در برق ، جریان سرعت عبور الکترونها در یک سیم مسی یا جسم رسانا است. جریان قراردادی در تاریخ علم الکتریسته ابتدا به صورت عبور بارهای مثبت تعریف شد. هر چند امروزه می‌دانیم که در صورت داشتن رسانای فلزی ، جریان الکتریسته ناشی از عبور بارهای منفی ، الکترون ها ، در جهت مخالف است. علیرغم این درک اشتباه ، کماکان تعریف قراردادی جریان تغییری نکرده است. نمادی که عموما برای نشان دادن جریان الکتریکی (میزان باری که در ثانیه از مقطع هادی عبور می‌کند) در مدار بکار می‌رود، I است.
تاریخچه برق و الکتریسیته

تاریخ الکتریسیته به 600 سال قبل از میلاد می‌رسد. در داستانهای میلتوس (Miletus) می‌خوانیم که یک کهربا در اثر مالش کاه را جذب می‌کند. مغناطیس از موقعی شناخته شد که مشاهده گردید، بعضی از سنگها مثل مگنیتیت ، آهن را می‌ربایند. الکتریسیته و مغناطیس ، در ابتدا جداگانه توسعه پیدا کردند، تا این که در سال 1825 اورستد (Orested) رابطه‌ای بین آنها مشاهده کرد. بدین ترتیب اگر جریانی از سیم بگذرد می‌تواند یک جسم مغناطیسی را تحت تأثیر قرار دهد. بعدها فاراده کشف کرد که الکتریسیته و مغناطیس جدا از هم نیستند و در مبحث الکترومغناطیس قرار می‌گیرد.
مشخصات جریان الکتریکی

از نظر تاریخی نماد جریان I ، از کلمه آلمانی Intensit که به معنی شدت است، گرفته شده است. واحد جریان الکتریکی در دستگاه SI ، آمپر است. به همین علت بعضی اوقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ولتاژ ، آمپراژ خوانده می‌شود. اما مهندسین از این گونه استفاده ناشیانه ، ناراضی هستند.
آیا شدت جریان در نقاط مختلف هادی متفاوت است؟

شدت جریان در هر سطح مقطع از هادی مقدار ثابتی است و بستگی به مساحت مقطع ندارد. مانند این که مقدار آبی که در هر سطح مقطع از لوله عبور می‌کند، همواره در واحد زمان همه جا مساوی است، حتی اگر سطح مقطعها مختلف باشد. ثابت بودن جریان الکتریسیته از این امر ناشی می‌شود که بار الکتریکی در هادی حفظ می‌شود. در هیچ نقطه‌ای بار الکتریکی نمی‌تواند روی هم متراکم شود و یا از هادی بیرون

ریخته شود. به عبارت دیگر در هادی چشمه یا چاهی برای بار الکتریکی وجود ندارد.



سرعت رانش

میدان الکتریکی که بر روی الکترونهای هادی اثر می‌کند، هیچ گونه شتاب برآیندی ایجاد نمی‌کند. چون الکترون ها پیوسته با یونهای هادی برخورد می‌کنند. لذا انرژی حاصل از شتاب الکترونها به انرژی نوسانی شبکه تبدیل می‌شود و الکترونها سرعت جریان متوسط ثابتی (سرعت رانش) در راستای خلاف جهت میدان الکتریکی بدست می‌آورند.
چگالی جریان الکتریکی

جریان I یک مشخصه برای اجسام رسانا است و مانند جرم ، حجم و ... یک کمیت کلی محسوب می‌شود. در حالی که کمیت ویژه‌ دانستیه یا چگالی جریان j است که یک کمیت برداری است و همواره منسوب به یک نقطه از هادی می‌باشد. در صورتی که جریان الکتریسیته در سطح مقطع یک هادی بطور یکنواخت جاری باشد، چگالی جریان برای تمام نقاط این مقطع برابر j = I/A است. در این رابطه A مساحت سطح مقطع است. بردار j در هر نقطه به طرفی که بار الکتریکی مثبت در آن نقطه حرکت می‌کند، متوجه است و بدین ترتیب یک الکترون در آن نقطه در جهت j حرکت خواهد کرد.



اشکال مختلف جریان الکتریکی

در هادیهای فلزی ، مانند سیمها ، جریان ناشی از عبور الکترونها است، اما این امر در مورد اکثر هادیهای غیر فلزی صادق نیست. جریان الکتریکی در الکترون ها ، عبور اتمهای باردار شده به صورت الکتریکی (یونها) است، که در هر دو نوع مثبت و منفی وجود دارند. برای مثال، یک پیل الکتروشیمیایی ممکن است با آب نمک (یک محلول از کلرید سدیم) در یک طرف غشا و آب خالص در طرف دیگر ساخته شود. غشا به یونهای مثبت سدیم اجازه عبور می‌دهد، اما به یونهای منفی کلر این اجازه را نمی‌دهد. بنابراین یک جریان خالص ایجاد می‌شود.

جریان الکتریکی در پلاسما عبور الکترونها ، مانند یونهای مثبت و منفی است. در آب یخ زده و در برخی از الکترولیتهای جامد ، عبور پروتون ها ، جریان الکتریکی را ایجاد می‌کند. نمونه‌هایی هم وجود دارد که علیرغم اینکه در آنها ، الکترونها بارهایی هستند که از نظر فیزیکی حرکت می‌کنند، اما تصور جریان مانند 'حفره‌های (نقاطی که برای خنثی شدن از نظر الکتریکی نیاز به یک الکترون دارند) مثبت متحرک ، قابل فهم تر است. این شرایطی است که در یک نیم هادی نوع p وجود دارد.
تاریخچه تولید جریان الکتریسیته

در تاریخ 1800 م در پی یک اختلاف حرفه ای بر سر واکنش گالوانیکی که از سوی لوییجی گالوانی حمایت می شد، الساندور ولتا پیل ولتایی خود را که مقدمه ابداع باتری بود، اختراع کرد که این پیل جریان الکتریکی پایداری را ایجاد می کرد. ولتا کشف کرده بود که موثرترین جفت فلز متفاوتی که جریان الکتریسته ایجاد می کنند، روی و نقره اند.
در دهه 1800 م کنگره بین المللی الکتریکی که الان به نام کمیسیون بین المللی الکترونیکی (IEC) معروف است، ولت را برای نیروی الکتروموتیو تصویب کرد. ولت به صورت اختلاف پتانسیل یک هادی وقتی که یک جریان یک آمپر توان یک وات را ایجاد می کند، تعریف شد.
تولید الکتریسته

تولید و توزیع الکتریسیته اغلب در دستان بخش خصوصی یا دولتی که خدمات رفاهی عمومی را در اختیار دارند، بوده است. در سالهای اخیر برخی دولت ها به عنوان بخشی از حرکتی برای اعمال فشار بازار به حقوق انحصاری، شروع به خصوصی سازی یا شرکتی کردن این خدمات رفاهی کرده اند. بازار الکتریسیته نیوزیلند مثالی از این نوع است. تقاضای الکتریسیته را می توان به دو صورت ارضاء کرد. روش اول که تا کنون برای خدمات رفاهی به کار می رفته است، ساختن پروژه های بزرگ تولید و ارسال الکتریسیته لازم به اقتصادهای سوختی در حال رشد، است. بسیاری از این پروژه ها دارای تاثیرات زیست محیطی نامطلوب نظیر آلودگی هوا یا آلودگی تشعشعی و آب گرفتگی بخش وسیعی از زمین، هستند. تولید پراکنده به عنوان روش جدیدی (روش دوم) برای برطرف کردن تقاضای الکتریکی، در نزدیکی مصرف کننده ها شناخته شده است. پروژه های کوچک تر پراکنده دارای خصوصیات زیر هستند:

ـ حفاظت در برابر خاموشی های برق ناشی از متوقف کردن نیروگاه های غیر متمرکز یا خطوط انتقال به منظور تعمیر، فریب بازار یا توقفهای اضطراری.

ـ کاهش آلودگی.

ـ اجازه دادن به بازیگران کوچک تر برای ورود به بازارهای انرژی.

روش های تبدیل توان های دیگر به توان الکتریکی

توربین های دوار که به ژنراتورهای الکتریکی متصل شده اند، اکثر الکتریسیته تجاری موجود را تولید می کنند. توربین ها عموماً توسط بخار، آب، باد یا دیگر مایعات به عنوان یک واسطه حامل انرژی، گردانده می شوند. پیل های سوختی که برای تولید الکتریسیته از مواد شیمیایی مختلفی استفاده می کنند، توسط برخی از مردم مناسب ترین منبع برق برای بلند مدت شناخته می شوند، خصوصاً اگر بتوان از هیدروژن به عنوان ماده تغذیه در این پیل ها استفاده کرد. اما به هرحال هیدروژن معمولاً تنها یک حامل انرژی است و بایستی توسط منابع توان دیگری ایجاد شود. ژنراتورهای کوچک قابل حمل نیز عموماً توسط موتورهای دیزل کار می کنند که خصوصاً در کشتی ها، مکان های مسکونی دور افتاده و برق اضظطراری استفاده می شوند.

منابع انرژی اولیه، بکار رفته در تولید برق

جهان امروز برای تولید انرژی بر زغال سنگ و گاز طبیعی تکیه می کند. هزینه های بالای مورد نیاز برای انرژی هسته ای و ترس از خطرات این انرژی، از دهه 1970م جلوی تاسیس نیروگاه های جدید هسته ای را در آمریکای شمالی گرفته است. توربین های بخار را می توان توسط بخارهای ناشی از منابع زمین گرمایی، انرژی خورشیدی، مایعات، سوخت های فسیلی گازی و جامد، به راه انداخت. راکتورهای هسته ای از انرژی ناشی از شکافت اورانیوم یا پلوتونیوم رادیواکتیو برای تولید آزمایش‌های مربوط به گرما استفاده می کنند. این راکتورها اغلب از دو مدار بخار اولیه و ثانویه تشکیل شده تا یک لایه حفاظتی اضافی را بین محل قرار گرفتن سوخت هسته ای و اتاق ژنراتور قرار دهد. نیروگاه های برق آبی از آبی که مستقیماً از توربین ها عبور می کند، برای راه اندازی ژنراتورها استفاده می کنند. کنترل جزر و مد از نیروی ماه بر روی بدنه آب دریاها برای گرداندن یک توربین استفاده می کنند. ژنراتورهای بادی از باد برای گرداندن توربین هایی که با یک ژنراتور مرتبط اند، استفاده می کنند. یروگاه برق آبی ذخیره شده با پمپ برای هم سطح کردن تقاضاها روی یک شبکه برق به کار می رود. تولید الکتریسیته توسط هم جوشی آزمایش‌های مربوط به گرما هسته ای به عنوان راه حلی ممکن برای تولید الکتریسیته پیشنهاد شده است. در حال حاضر برخی موانع فنی و مسایل زیست محیطی در مسیر این راه وجود دارد که اگر برطرف شوند هم جوشی، یک منبع انرژی الکتریکی نسبتاً تمیز و بی خطر را تامین خواهد کرد. پیش بینی می شود که یک راکتور آزمایشی بزرگ «ITER) در سال 2005-2006 شروع به کار کند.


تصویر

اولین ژنراتور هیدروالکتریک بزرگ در آبشار نیاگارای ایالات متحده (که تحت دیدگاه فنی ساخته و نصب شده بود) نصب شد و از طریق خطوط انتقال، الکتریسیته را برای بوفالو، نیویورک فراهم ساخت.


تلفات

به منظور کاهش درصد تلفات توان لازم است که الکتریسیته را در ولتاژهای بالا انتقال دهیم. هرچه که ولتاژ بالاتر باشد جریان کمتر خواهد بود که این امر اندازه ی کابل مورد نیاز و میزان انرژی تلف شده را کاهش می دهد. انتقال در طول خطوط بلند معمولاً در ولتاژهای 100 کیلو ولت و بالاتر صورت می گیرد. تلفات انتقال و توزیع در ایالات متحده در سال 2003م 2/7 و در انگلستان در سال 1998م 4/7 درصد تخمین زده شده است. وقتی لازم است که توان را در طول خطوط بسیار بلند انتقال دهیم، استفاده از جریان مستقیم برای انتقال، به جای جریان متناوب موثرتر ( و بنابراین اقتصادی تر) است. به دلیل اینکه این امر نیازمند هزینه کردن پول بسیار زیادی بر روی مبدل های توان AC/DC است، از این روش تنها در هنگام انتقال مقادیر بسیار زیاد توان در طول خطوط بسیار بلند یا برای موقعیت های خاص، نظیر یک کابل زیر دریا انجام می شود. همچنین به دلیل طبیعت بارهایی که به شبکه وصل می شوند، توان از بین می رود؛ این تلفات با نام ضریب توان بیان می شود. اگر ضریب توان کم باشد بخش زیادی از توان هدر می رود. شرکت های بهره بردار تلاش شایان توجهی را برای حفظ یک ضریب توان خوب صرف می کنند.

*مقاله درمورد کنترل و هماهنگی و تعاریف ان*

کنترل وهماهنگی

مفاهیم کلیدی

کنترل-کنترل نظارت مقررات مربوط به کار می‌باشد که بر طبق یک طرح تصور شده برای دست یابی به یک هدف اعمال می‌شود.

جریان(نمودار)

مفهوم جریان امری تمرکزی برای تجزیه وتحلیل روش ها و مراحل مختلف کنترل های سازمانی (تشکیلاتی) می‌باشد و جریان هست یک توالی منطقی بین کار –مواد واطلاعات

بررسی ها(کنترل ونظارت )سازمانی

از نقطه نظر کارشناسان (سرپرستان) این نوع کنترل وسیله ای است که اعمال کارمندان وسرپرستان را بهم وابسته می نماید

بودجه

بعنوان برآوردها(تخمین)برای آینده کلیه بودجه ها براساس پیش بینی درامر فروش بنا شده چنانچه پیش بینی فروش غلط باشد بنابراین بودجه بندی یا اختصاص وجوده(سرمایه) برای عملیات مخصوص(ویژه) نیز ممکن است تغییر یابد.

مدیریت بوسیله تبعیض (استثناء): در چنین روشی از مدیریت یک خط مشی یامعیاری را تاسیس وبنا می‌کند که در آن یک فرد مسئول(ناظر) میتواند تدابیری برای اینکه چگونه محصول یا فعالیتی باید معیار یا استثناء باشد را تعیین می نمایند. اگرقرار است این چنین باشد بنابراین کارشناس می تواند توجه خاص را به آن مبذوب نماید.

اهداف آموزشی(فراگیری)

بعد از اینکه شما این فصل را به اتمام برسانید شما قادر خواهید بود که

1-گام های اساسی در کنترل مراحل مختلف را تشریح نمائید

2-انواع معیارها و استانداردهایی را که سازمان ها در اجرا کار واتخاذ تدابیر بکار می گیرد را توضیح دهید.

3-گام های متعارف (معمولی) در سیستم کنترل وهماهنگی در کار و جریان های اساسی مواد را تعریف نمائید وآنها را در لیست های یادداشت های خود ثبت وضبط نمائید.

4-جریان اطلاعات وارتباط آن با جریان مواد را تشریح کنید.

5-بودجه را بعنوان یک ابزار یا(وسیله) کنترلی شرح دهید.

6-پاسخ ها (واکنش های)برجسته شدی را برای کنترل فشارها مورد بحث قرار دهید.

چگونه سازمان کنترل را بدست می گیرد

نظارت (کنترل) مثل یک دستگاه تنظیم کننده وگرما یا تعدیل کننده و ازیک سیستم می‌باشد که طرح و بررسی گردیده سازمان دهی شده وجهت مناسب به آن داده شده است.

اطلاعات (Fedback) بوجود می آید بعنوان یک سیستمی که بکار گرفته می‌شود.چنانچه این سیستم بدرستی طرح و پایه ریزی شده باشد این اطلاعات قادر خواهد بود که یک مدیر را گوش بزنگ نماید که احتیاج برای عملیات اصلاح طلبانه وجود دارد. مراحل مختلف کنترل شامل سه اصل گام اساسی می‌باشد.

1-تاسیس (ایجاد) معیارهای اجرائی

2-اجرای تدابیر (اندازه گیری) در مقابل چنین معیارهایی

3-اتخاذ روش صحیح چنانچه لازم باشد

این سه گام اساسی وکاربرد آنها این است که آیا مادر حال تجزیه وتحلیل سیستم های عمل کندنه ماشین برای ماشین انسان یا انسان برای انسان می باشیم. کنترل مناسب خیاطی(طراحی) سیستم نظارتی برای مناسب کردن طرح کاری را عملی می سازد که جای خود را در سازمان پیدا کند واحتیاجات گروه کاری را در سازمان برطرف نماید. این فقط الگوی کنترل می‌باشد ونه ماهیت کنترل که با وضعیت موجود شرایط تغییر می نماید.

برقرار کردن (بنانهادن) معیارها

استانداردها معیارهایی میباشند که در مقابل آنها نتایج بدست آمده می تواند اندازه گیری شود.این استانداردها سطوح اجرایی را مشخص می نماید تعریف استانداردها یکی ازاهداف طرح می‌باشد.

سازمان ها تشکیلات به انواع بسیار زیادی از این استانداردها نیازمند است. این استانداردها معیارها ممکن است برای تعیین سطوح اجرایی یک ماشین بکار گرفته شود یا یک وظیفه کار برای یک فرد کارگر یا یک واحد کاری ویا برای یک عمل خطیر تاسیس کارخانه بطور کلی بکار رود. بطور کلی معیارها کمیت، کیفیت یا محدودیت های زماین بادر نظر گرفتن نیروی بکار گرفته شده هزینه و بازدهی های موضوعات فیزیکی ،پول یا عملیات اجرایی را تاسیس می نماید. لذا بطور یقین معیارها میتواند برونی یا درونی قابل لمس و یا غیرقابل لمس .مخصوص ویا بشکل مبهمی وجود داشته باشد حدود 50درصد (میانگین) مدیران معیارهای بیرونی( عینی) وقابل لمس و معینی را ترجیح می دهند.متاسفانه این چنین معیارهایی همیشه امکان پذیر نمی باشد.

یک پروپوزال تصویب شده در خصوص بررسی تغییرات بستر جریان در پایین دست سد با استفاده از نرم افزار GSTARS 3 (مطالعه موردی : نام یک رودخانه مورد نظر)