معرفی انواع ولتاژ برق و کاربرد آن


دسته بندی: مقالات دوره های مهارتی برق | انتشار: 3 ماه قبل | اشتراک گذاری:

در علم الکترونیک مفاهیم متنوعی وجود دارد که داشتن اطلاعات جامع و کامل در رابطه با هر یک از این مفاهیم برای افرادی که قصد دارند در این زمینه به یک متخصص حرفه ای تبدیل شوند امری ضروری می باشد. علاوه بر آن با توجه به این که بسیاری از وسایل و دستگاه هایی که در اطراف ما وجود دارند با الکترونیک سروکار داشته و با برق کار می کنند، نیاز است تا هر فردی دارای اطلاعات پایه ای از اصطلاحات با اهمیت الکترونیک داشته باشد. “ولتاژ” یکی از این مفاهیم است که در علم الکترونیک اهمیت ویژه ای داشته و جزء مفاهیم پایه و اصلی تلقی می گردد. بدون وجود ولتاژ که به آن اختلاف پتانسیل نیز گفته می شود، هیچ جریانی در مدار برقرار نگشته و قادر به داشتن چیزی به نام برق نخواهیم بود. با توجه به اهمیتی که ولتاژ در زندگی ما و اکثر وسایلی که استفاده می کنیم دارد، در این مقاله به ارائه توضیحات جامعی در رابطه با ولتاژ و معرفی انواع ولتاژ برق و کاربرد آن پرداخته شده است.

ولتاژ Voltage چیست؟

فشار دادن کلیدهای مختلف در ساختمان ها و روشن شدن لامپ ها، روشن کردن وسایل برقی مختلف مانند تلویزیون، ماشین لباسشویی، سشوار و هزاران وسیله دیگر نیازمند برقراری یک جریان در دار می باشند که این جریان بدون وجود ولتاژ امکان پذیر نخواهد بود.

برای این که بار الکتریکی از یک نقطه به سمت نقطه ای دیگر جا به جا شود باید کاری انجام گیرد که به این کار ولتاژ یا اختلاف پتانسیل و یا فشار کار گفته می شود. یکای ولت در سیستم SI ولت یا ژول بر کولن می باشد و برای اندازه گیری اختلاف پتانسیل دو نقطه یا به عبارتی اندازه گیری ولتاژ آن باید از دستگاهی به نام ولت متر استفاده نمود. در یک سیستم ولتاژ می تواند بدون جریان وجود داشته باشد اما جریان بدون وجود ولتاژ در مدار وجود نخواهد داشت. در واقع برای این که وسیله ای روشن شود باید در بین دو نقطه آن اختلاف پتانسیل وجود داشته باشد و در صورتی که این دو نقطه به یکدیگر وصل گردند، وسیله مورد نظر روشن خواهد شد. نامگذاری ولت نیز به علت دانشمندی است که اولین بار به تولید باتری دست زد و الکساندر ولتا نام داشت.

در کشورهای مختلف جهان ولتاژ برق متفاوت بوده و در صورتی که وسیله ای که دارای ولتاژ کمتر یا بیشتری از ولتاژ آن کشور می باشد به برق زده شود آن دستگاه قطعا می سوزد. در کشور ما ولتاژ برق 220 ولت بوده و در مناطقی مانند کشورهای شمال امریکا و عربستان، فیلیپین و ژاپن این ولتاژ 110 ولت می باشد. البته ولتاژ برق آسانسور بیشتر از این مقدار بوده و برق آن سه فاز می باشد.

 انواع ولتاژ برق

ولتاژ با جریان چه تفاوتی دارد؟

به جاری شدن بار الکتریکی در مدار جریان گفته می شود و واحد آن آمپر می باشد. در واقع زمانی که در یک جسم رسانا الکترون ها شروع به حرکت می نمایند گفته می شود که جریان در آن جسم برقرار شده است. اگر حرکت و جا به جایی این الکترون ها را بتوان به صورت هدفمند درآورد می توان به هدف خود که راه اندازی وسایل برقی مختلف می باشد دست یافت. در واقع تمام وسایل برقی مانند یخچال، تلویزیون، کامپیوتر و … که هر یک دارای ولتاژ مخصوصی برای کار کردن می باشند، تنها در صورتی کار می کنند که حرکت و جا به جایی آنها کنترل گردد.

فرمول محاسبه ولتاژ در یک مدار

زمانی که در یک مدار میزان جریان و همچنین توان دستگاه را داشته باشیم می توانیم به راحتی از تقسیم توان بر مقدار جریان بر حسب آمپر، مقدار ولتاژ را بر حسب ولت به دست آوریم. همچنین رابطه ای میان ولتاژ، جریان و مقاومت وجود دارد که به قانون اهم معروف بوده و در آن ولتاژ از ضرب مقادیر جریان و مقاومت به دست می آید. ولتاژ هم دارای مقادیر منفی و هم مقادیر مثبت می باشد و ولتاژ منفی در واقع ولتاژی است که کمتر از ولتاژ مرجع یا ارت می باشد.

معرفی انواع ولتاژ برق

ولتاژها در مدار در انواع مختلفی وجود داشته و هر یک دارای کاربردی جداگانه در برق می باشند. ولتاژ یکسو شونده یا DC، ولتاژ متناوب یا AC و ولتاژ موثر یا RMS انواعی از ولتاژهای برق بوده که در ادامه به معرفی آنها می پردازیم.

  • ولتاژ DC یا یکسو شونده: در این نوع از ولتاژها جهت جریان کاملا ثابت بوده و هیچ گونه تغییری در آن وجود ندارد. در واقع جهت جریان در این ولتاژها به گونه ای است که از جریان صفر به سمت جریان مثبت و یا از جریان صفر به سمت جریان منفی تغییر جهت نخواهیم داشت و در جعبه فیوز یک جریان با عدد ثابت نمایش داده خواهد شد.
  • ولتاژ AC یا متناوب: جهت جریان در این نوع ولتاژ همان گونه که از نامش پیداست به صورت متناوب تغییر کرده و ممکن است از سمت جریان های صفر به سمت مثبت و یا از جریان های صفر به سمت منفی برود. تعداد این تغییرات بسیار زیاد بوده و در هر ثانیه به آن سیکلیا هرتز گفته می شود.
  • ولتاژ RMS یا ولتاژ موثر: ولتاژ موثر به مقدار ولتاژی گفته می شود که توسط ولت مترهای دیجیتال و عقربه ای اندازه گیری می شود. اگر بخواهیم با یک مثال این نوع از ولتاژ را روشن تر نماییم باید بگوییم که اگر با استفاده از دستگاه اسیلوسکوپ مقدار ولتاژ برق شهر اندازه گیری شود مقدار 310 ولت را نمایش می دهد در صورتی که ولتاژ موثر آن 220 ولت می باشد و اگر در نمودار ولتاژ یک پیک با ولتاژ متناوب داشته باشید برای برق شهری تمام این پیک مورد استفاده قرار نگرفته و کمی بیشتر یا کمتر از آن که ولتاژ موثر است مورد استفاده قرار می گیرد.

تاسیسات الکتریکی مختلف از نظر تقسیم بندی ولتاژ با یکدیگر متفاوت بوده که در ادامه به این تقسیم بندی پرداخته شده است:

  • تاسیسات با ولتاژهای بسیار ضعیف: این تاسیسات در جریان مستقیم تا 50 ولت ولتاژ داشته و 24 ولت بین هادی و زمین در جریان های AC میان فازهایی که دارای جریان سه فاز می باشند.
  • تاسیسات با ولتاژهای ضعیف: ولتاژ این تاسیسات در جریان های DC حدود 500 تا 600 ولت می باشد و در بین فاز و زمین از 24 تا 250 ولت و در جریان هایی که AC می باشند بین 42 تا 433 ولت اگر جریان سه فاز داشته باشیم.
  • تاسیسات با ولتاژهای قوی: در جریان های مستقیم ولتاژ بین 600 تا 6000 ولت، در بین هادی و زمین 250 تا 33000 ولت و در جریان های متناوب 433 تا 57000 ولت در بین فازها و جریان سه فاز می باشد.
  • تاسیسات با ولتاژهای بسیار قوی: در جریان های مستقیم ولتاژهای بیشتر از 6000 ولت، بین هادی و زمین بیشتر از 33000 ولت و در جریان متناوب بیشتر از 57000 ولت بین فازها و جریان سه فاز می باشد.

همانطور که گفته شد برای اندازه گیری ولتاژ می توان از ولت متر استفاده نمود. علاوه بر آن روش های مختلف دیگری نیز برای اندازه گیری مقدار ولتاژ وجود دارند که از آن میان می توان به استفاده از دستگاه گالوانومتر که به اندازه گیری جریان نیز می پردازد اشاره کرد. با استفاده از مولتی متر قادر به اندازه گیری مقدار ولتاژ و اختلاف پتانسیل به صورت دقیق خواهیم بود. مولتی مترها در انواع دیجیتال و آنالوگ وجود دارند و در برندهای مختلفی در بازار عرضه می شوند.

ولتاژ برق

اندازه گیری ولتاژ با استفاده از مولتی متر

در اندازه گیری ولتاژ در مواقعی که جریان DC می باشد باید کلید مولتی متر را بر روی قسمتی که علامت V با یک خط صاف وجود دارد قرار داده و پروب مشکی را به سمت COM و پروب قرمز را به قسمت mAVΩ  متصل می نماییم. برای اندازه گیری ولتاژ باتری سر دیگر پروب مشکی را به قسمت منفی باتری و پروب قرمز به سر مثبت آن متصل می کنیم. برای اندازه گیری ولتاژ سایر وسایل نیز به همین طریق عمل می نماییم. اما در صورتی که بخواهیم با ولتاژ متناوب کار کنیم کمی خطرناک بوده و بهتر است از وسیله ای دیگر مانند non-az tester استفاده نماییم.

در این مقاله به معرفی انواع ولتاژ برق و کاربرد آنها به زبان ساده پرداختیم اما باید بدانید که مباحث الکترونیک بسیار گسترده و تخصصی بوده و در صورتی که تمایل دارید این مباحث را به صورت حرفه ای تر فرا بگیرید نیاز است تا کتاب های تخصص الکترونیک را مطالعه نموده و یا در دوره های آموزش برق ساختمان و الکترونیک شرکت نمایید.



دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

    واتساپ
    اینستاگرام
    تماس