فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۷۷
جریان الکتریکی و مدارهای جریان مستقیماز طرفی کمترین توان مربوط به وقتی است که کلید مربوط به ٔ رشته با مقاومت بیشتر بسته شده است. اگر این مقاومت را با1 R نمایش دهیم، داریم: Ω 968 2 = V(220) 2 = V = R R =W 0 / 50 min P max 1بنابراین، مقاومت مجهول R 2 از ٔ رابطه زیر به دست می‌آید:1 − Ω 3 − 10 × 066 / 2 = 1 − 1 = 1 − 1 = 1Ω 968 Ω 7 / 322 1 R eq R 2 Rدر نتیجه Ω 484 1 − = Ω 3 − 10 1 × 066 / 2 2 R =مثال 2 ـ 16در بسیاری از مدارهای الکتریکی از تغییر مقاومت برای تقسیم ولتاژ استفاده می‌کنند. از aاین ویژگی در برخی از تجهیزات الکتریکی به عنوان کلید الکترونیکی بهره برداری می‌شود. Rآژیر خطر، کلید خودکار روشن شدن چراغ ها و ... مثال هایی از این دست هستند. شکل + 1روبه رو چنین مداری را که در چراغ روشنایی خودروها به کار می‌رود، نشان می‌دهد. در _ ℰاین مدار از دو مقاومت R 1 و مقاومت متغیر LDR استفاده شده است که به طور متوالی کلید الکترونیکی خروجی LDR Vبه هم وصل اند. همان طور که می‌دانیم وقتی تابش نور به LDR قطع می‌شود، مقاومت آنافزایش می‌یابد. در نتیجه ولتاژ خروجی (خروجی V) زیاد می‌شود. این افزایش ولتاژ سبب فعال شدن کلید الکترونیکی می‌شود که چراغرا در مدار دیگری روشن می‌کند. بنابراین تا زمانی که نور به اندازه کافی بتابد، کلید فعال نمی‌شود. فرض کنید در شکل باال، منبعنیروی محرکه، آرمانی و ولتاژ آن 12/0V باشد و ولتاژ موردنیاز برای فعال شدن کلید الکترونیکی 5/00V باشد. وقتی مقاومت LDRبه 200k Ω می‌رسد، کلید الکترونیکی فعال می‌شود. مقاومت R 1 چقدر است؟ (مقاومت کلید الکترونیکی آنقدر زیاد است که جریانقابل مالحظه ای از آن عبور نمی‌کند. بنابراین می‌توانیم R 1 و LDR را متوالی در نظر بگیریم.)پاسخ: با استفاده از ٔ قاعده حلقه داریم:از طرفی بدیهی است R LDR ℰ I = R 1 +از ترکیب دو معادله باال خواهیم داشت: = R LDR I خروجی Vو از آنجا برای R 1 چنین به دست می‌آوریم: R LDR ℰ = R LDR R 1 + خروجی VΩ k 280 V) = 00 / 5 − V 0 / 12)(Ω k 200 (=) خروجی V − ℰ (LDR R = RV 00 / 5 خروجی V 177