منابع انرژِی

منابع انرژی

معایب و مزایای منابع انرژی

نفت: نفت ماده قابل احتراق آرمانی بوده ولی تمام شدنی و غیره جهانی است.

چوب: چوب و زغال سنگ در کمیت محدود است، ولی می‌توان با از دست دادن قسمتی از انرژی ، آن را به گاز و مواد سوختی تبدیل کرد.

الکل: الکل انرژی ملی ولی گران است و توان حرارتی آن کم و تولید آن در اندازه زیاد نا متحمل است.

آبشارها: آبشار آب از پشت سد توانایی محدود دارند از توان آنها به علت استفاده‌های زیاد کم کم کاسته می‌شود.

انرژی زمین گرمایی: انرژی زمین گرمایی حسی بوده و محدود است، بطوری که می‌توان فقط در اشل صنعتی برای مجموعه‌ای بزرگ از آن استفاده کرد.

باد و خورشید: در واحدهایی با توان کم انجام می‌پذیرد. و می توانند انرژی) فرعی به حساب آیند. در عوض خورشید ، اتم ، زمین گرمایی و مواد قابل احتراق قابلیت گرما را دارند، در صورتی که باد و آبشار مستقیما انرژی الکتریکی با بازده بالا را تولید می‌کنند.

انرژی هسته‌ای: انرژی هسته‌ای می‌تواند الکتریسیته و گرمای بزرگ مقیاس در واحدهای تأسیساتی بزرگ ایجاد نماید، ولی خطر حوادث و آلودگی آن احتیاطهای لازم را می‌طلبد. به علاوه ، منابع موجود اورانیوم نیز تمام شدنی است. 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

ملاحظات عمومی دربارة تشعشع

ملاحظات عمومی دربارة تشعشع

مانند پاستوریزاسیون شیر و کنسروسازی ، ملاحظات ای دربارة این فن‌آوری بیان شده است . عده ای ممکن است بپرسند که آیا غذای اشعه دیده برای خوردن مناسب است، ایمنی غذای اشعه دیده مدت چهل سال است مطالعه شده است و مهمترین عامل در فرایند ایمنی غذا بشمار می رود . ارزیابی های غذایی ، مطالعات سمی بودن و آزمایشات تغذیه هیچ خطر احتمالی ای را نشان نداده است و فرایند توسط بسیاری از مؤسسات دولتی اطراف جهان تصویب شده است . تغییرات غذایی ایجاد شده توسط تشعشع کمتر از تغییرات ایجاد شده توسط کنسروسازی یا پاستوریزاسیون است .

عده ای ممکن است دربارة ایمنی فن آوری سوال کنند . تشعشع برای استریل کردن محصولاتی از قبیل پیوندهای جراحی و دستگاه ها ممکن است بکار برود .

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مکانیک در فیزیک

مکانیک در فیزیک

نگاه اجمالی:

مکانیک کلاسیک یکی از قدیمیترین و آشناترین شاخه‌های فیزیک است. این شاخه با اجسام در حال سکون و حرکت ، و شرایط سکون و حرکت آنها تحت تاثیر نیروهای داخلی و خارجی ، سرو‌ کار دارد. قوانین مکانیک به تمام گستره اجسام ، اعم از میکروسکوپی یا ماکروسکوپی، از قبیل الکترونها در اتمها و سیارات در فضا یا حتی به کهکشانها در بخش‌های دور دست جهان اعمال می‌شود.

. سینماتیک حرکت:

سینماتیک به توصیف هندسی محض حرکت ( یا مسیرهای) اجسام ، بدون توجه به نیروهایی که این حرکت را ایجاد کرده‌اند ، می‌پردازد. در این بررسی عاملین حرکت (نیروهای وارد بر جسم) مد نظر نیست و با مفاهیم مکان ، سرعت ، شتاب ، زمان و روابط بین آنها سروکار دارد. در این علم ابتدا اجسام را بصورت ذره نقطه‌ای بررسی نموده و سپس با مطالعه حرکت جسم صلب حرکت واقعی اجسام دنبال می‌شود.

حرکت اجسام به دو صورت مورد بررسی است:

·         سینماتیک انتقالی:

در این نوع حرکت پارامترهای سیستم به صورت خطی هستند و مختصات فضایی سیستم‌ها فقط انتقال می‌یابد. از اینرو حرکت انتقالی مجموعه مورد بررسی قرار می‌گیرد. کمیت مورد بحث در سینماتیک انتقالی شامل جابه‌جایی ، سرعت خطی ، شتاب خطی ، اندازه حرکت خطی و...می‌باشد.

·         سینماتیک دورانی

در این نوع حرکت برخلاف حرکت انتقالی پارامتر اصلی حرکت تغییر زاویه می‌باشد. به عبارتی از تغییر جهت حرکت ، سرعت و شتاب زاویه‌ای حاصل می‌شود. و مختصات فضایی سیستم ‌ها فقط دوران می‌یابند. جابه‌جایی زاویه‌ای ، سرعت زاویه‌ای ، شتاب زاویه‌ای و اندازه حرکت زاویه‌ای از جمله کمیات مورد بحث در این حرکت می‌باشند. 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقدمه ای برای لیزر

لیزر در بر هم کنش با ماده

لیزرها به دلیل داشتن مشخصات ویژه ای که دارند می توانند به صورت های مختلف با مواد مختلف بر هم کنش نشان دهند. به این دلیل در کاربردهایی نیز  فرآوری مواد ، پزشکی ، جوش هسته ای ، و غیره از جایگاه خاصی برخوردار شده اند به عبارتی لیزرها ابزار قدرتمندی هستند که می توانند در صنعت برای جوش دادن ، سوراخ کردن ، جوش دادن و به عمل آوری گرمایی به کار روند. استفاده از لیزر به جای روشهای موسوم در قطع و جوش و سوراخ کردن از مزایایی برخوردار است که می توان به موارد زیر اشاره نمود. اولاً : نور لیزر یک انرژی تمیز می باشد و ضمن کار هیچگونه ناخالصی وارد نمی کنند. ثانیاً : انرژی حاصل از نور لیزر را می توان در           نقطه ای بسیار کوچک کانونی نمود و گرما را در سطح کوچکی متمرکز کرد. ثالثاً : مقدار انرژی به سادگی کنترل می گردد و رابعاً : نور لیزر می تواند از مواد شفاف عبور کند و بدون آنکه به محیط انرژی بدهد وارد محیط بعدی یا اعماق داخلی گردد. البته باید اشاره نمود ، که لیزرها وسایل نوری بسیار گران قیمت اند. و کار با آن نیز نیاز به تخصص خاص دارد که جنین چیزی در روش های معمول کمتر وجود دارد .

نور لیزر می تواند بر روی مواد مختلف تاثیر گذار باشد. مواد می توانند از سخت ترین مواد مانند الماس تا نرم ترین آنها مثل پلاستیک ها را شامل شوند. 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاومت و الکتریسیته ساکن

 

از ویکی‌پدیا، دایرةالمعارف آزاد.

معرفی

ترانزیستور را معمولا به عنوان یکی از قطعات الکترونیک می شناسند. ترانزیستور یکی از ادوات حالت جامد است که از مواد نیمه رسانایی مانند سیلیسیم (سیلیکان) ساخته می شود.

کاربرد

ترانزیستور هم در مدارات الکترونیک آنالوگ و هم در مدارات الکترونیک دیجیتال کاربردهای بسیار وسیعی دارد. در آنالوگ می توان از آن به عنوان تقویت کننده یا تنظیم کننده ولتاژ (رگولاتور) و ... استفاده کرد. کاربرد ترانزیستور در الکترونیک دیجیتال شامل مواردی مانند پیاده سازی مدارهای منطقی، حافظه ها، سوئیچ کردن و ... می شود.

عملکرد

ترانزیستور از دیدگاه مداری یک عنصر سه پایه می باشد که با اعمال یک سیگنال به یکی از پایه های آن میزان جریان عبور کننده از دو پایه دیگر آن را می توان تنظیم کرد. برای عملکرد صحیح ترانزیستور در مدار باید توسط المان های دیگر مانند مقاومت ها و ... جریان ها و ولتاژ های لازم را برای آن فراهم کرد و یا اصطلاحا آن را بایاس کرد

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مقاومت متغیر

مقاومتهای متغیر

مقاومت متغیر مقاومتی است که مقدارش می‌تواند توسط یک حرکت مکانیکی تعیین شود، برای مثال توسط دست تنظیم شود. مقاومتهای متغیر می‌توانند از نوع ارزان و تک دور یا از نوع چند دور با یک عنصر مارپیچی باشند. برخی از آنها حتی دارای نمایشگر مکانیکی تعداد دور نیز هستند. بطور سنتی مقاومتهای متغیر نامطمئن بوده‌اند، چرا که سیم یا فلز خورده یا فرسوده می‌شوند. (یک روش دیگر کنترل که در واقع یک مقاومت نیست اما شبیه آن عمل می‌کند، شامل یک سیستم سنسور فتو الکتریک است که چگالی نوری یک ورقه را اندازه می‌گیرد. بدلیل اینکه سنسور ورقه را لمس نمی‌کند، پوسیدگی رخ نمی‌دهد.)

یک پتانسیومتر نوعی از مقاومتهای متغییر است که بسیار عام است. یکی از استفاده‌های عمومی آن به عنوان کنترل صدا در تقویت کننده‌های صوتی است. یک واریستور اکسید فلزی ، یا MOV نوع بخصوصی از مقاومت است که دارای دو مقدار مقاومت بسیارمتفاوت است، یک مقاومت بسیار بالا در ولتاژ پایین (زیر ولتاژ راه انداز) و یک مقاومت بسیار کم در ولتاژ بالا (بالاتر از ولتاژ راه انداز). این نوع از مقاومت معمولا برای حفاظت اتصال کوتاه در برقگیر تیر برق خیابانها یا به عنوان یک اسنابر استفاده می‌‌‌شود.

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مفهوم بارورسازی دینامیکی ابرها

واقعیت مفهوم بارورسازی دینامیکی عبارت است از بارورسازی ابرهای ابر سرد با مقادیر کافی هسته یخ یا خنک کننده به منظور انجماد سریع ابر،به علت بارورسازی،آب مایع ابر سرد به ذرات یخ تبدیل می شود،گرمای نهان را آزاد می کند.و شناوری را افزایش داده و بدین طریق حرکت صعودی ابر را تقویت می کند.در شرایط مناسب باعث رشد بیشتر ابر بخار آب بیشتر و بازده بیشتر بارندگی می شود.علاوه بر آن ،ایجاد بارندگی ممکن است سبب حرکت نزولی شدیدتر و فعل و انفعال با محیط همرفت فعال تری را ایجاد کند.

مفهومم بارورسازی دینامیکی اولین بار توسط سیمپسون در 1967 محک زده شد.فرضیه زنجیره وقایع در این آزمایشهای اولیه توسط وودلی و همکاران در 1982 تشریح و خلاصه شد.تعداد کمی از مراحل فرض شده در زنجیره وقایع در آزمایشهای گذشته بررسی یا تایید و توسط مدلهای عددی اثبات شده است.مشاهدات تجربی ،انجماد سریع ابرهای بارور شده را نشان داده اند و شواهدی دال بر رشد ابر به ارتفاعات بالاتردر نتیجه بارورسازی دینامیکی ارائه گردیده است بدلیل مشکل اندازه گیری و مستند کردن زنجیره واکنش های فرضی،آزمایشات اولیه شامل آزمایش FACE-1 و FACE-2 در زمره آزمایشات نوع جعبه سیاه قرار گرفته است

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مفاهیم بنیادی فضا و زمان

مفاهیم بنیادی فضا و زمان

مقدمه

بررسی و شناخت پدیده های فیزیکی و روابط بین آنها بدون توجه به مفاهیم  و درک شهودی از فضا و زمان جندان مانوس به نظر نمی رسد. مفهوم و درک فضا و زمان نیز مانند سایر کمیت های فیزیکی روندی پویا دارد و در طول تاریخ دستخوش تغییرات زایدی شده است. بویژه بعد از نسبیت مفاهیم فضا و زمان و درک بشر از آنها دچار تغییر زیادی شده است. البته در اینجا نمی خواهیم مسئله ی فضا-زمان را مورد بررسی قرار دهیم، تنها هدفمان از ارائه ی این فصل این است که زمینه ی آشنایی با نگرش فلسفی و علمی نسبت به فضا و زمان فراهم گردد تا بعد ازبیان نسبیت فضا-زمان مورد بررسی قرار گیرد. همجنین این مطالب قبل از قوانین نیوتن آورده شده است تا زمینه ی مطرح شدن دیدگاه منطقی نیوتن نسبت به فضا و زمان مطلق فراهم گردد .

 فضا چیست؟

 فضا (Space) 

واژه‌ای است که در زمینه‌های متعدد و رشته‌های گوناگون از قبیل فلسفه، جامعه‌شناسی، معماری و شهرسازی بطور وسیع استفاده می‌شود. لیکن تکثّر کاربرد واژه فضا به معنی برداشت یکسان از این مفهوم در تمام زمینه‌های فوق نیست، بلکه تعریف فضا از دیدگاه‌های مختلف قابل بررسی است. مطالعات نشان می‌دهد با وجود درک مشترکی که به نظر می‌رسد از این واژه وجود دارد، تقریباً توافق مطلقی در مورد تعریف فضا در مباحث علمی به چشم نمی‌خورد و این واژه از تعدد معنایی نسبتاً بالایی برخوردار است و تعریف مشخص و جامعی وجود ندارد که دربرگیرنده تمامی جنبه‌های این مفهوم باشد. از این رو در این یادداشت به ذکر برخی کلیات در مورد مفهوم فضا بسنده می کنیم. ‎

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مغناطیس

علم مغناطیس از این مشاهده که برخی سنگها (ماگنتیت) تکه‌های آهن را جذب می کردند سرچشمه گرفت. واژه مغناطیس از ماگنزیا یا واقع در آسیای صغیر ، یعنی محلی که این سنگها در آن پیدا شد، گرفته شده است. زمین به عنوان آهنربای دائمی بزرگ است که اثر جهت دهنده آن بر روی عقربه قطبهای آهنربا ، از زمانهای قدیم شناخته شده است. در سال 1820 اورستد کشف کرد که جریان الکتریکی در سیم نیز می‌تواند اثرهای مغناطیسی تولید کند، یعنی می‌تواند سمت گیری عقربه قطب نما را تغییر دهد در سال 1878 رولاند (H.A.Rowland) در دانشگاه جان هاپکینز متوجه شد که یک جسم باردار در حال حرکت (که آزمایش او ، یک قرص باردار در حال دوران سریع) نیز منشاأ اثرهای مغناطیسی است. در واقع معلوم نیست که بار متحرک هم ارز جریان الکتریکی در سیم باشد. جهت مطالعه زندگینامه علمی رولاند فیزیکدان برجسته آمریکایی به کتاب زیر مراجعه شود:

Phusics by John D.Miller,Physics

Today , July 1976Rowland،s البته دو علم الکتریسیته و مغناطیس تا سال 1820 به موازات هم تکامل می یافت اما کشف بنیادی اورستد و سایر دانشمندان سبب شد که الکترومغناطیس به عنوان یک علم واحد مطرح شود. برای تشدید اثر مغناطیسی جریان الکتریکی در سیم می‌توان را به شکل پیچه‌ای با دورهای زیاد در آورد و در آن یک هسته آهنی قرار داد. این کار را می‌توان با یک آهنربای الکتریکی بزرگ ، از نوعی که معمولا در پژوهشگاههای برای کارهای پژوهشی مربوط به مغناطیس بکار می‌رود، انجام داد.


 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید

مغناطش در فریت

دید کلی

پدیده مغناطش فریت‌ها فری مغناطیس نامیده می‌شود. فرق آن با فرومغناطیس این است که اسپین اتمهای مجاور مخالف جهت هم قرار می‌گیرند. اگر اسپینهای مجاور مساوی و مختلف‌ الجهت باشند ، مثلا در کروم ، مفناطش خالص ماده و همچنین میدان مغناطیس خارج آن صفر خواهد بود.

مغناطش در فریت

مغناطش خالص فریت‌ها با وجود پاد موازی بودن اسپینهای مجاور ، صفر نیست. دلیل وجود این مغناطش خالص تفاوت قدرت اسپینهای مجاور است. به همین دلیل ماکزیمم مغناطش فریتها اصولا از مواد فرومغناطیس کمتر است ، مقدار این ماکزیمم نوعا حدود 3000 گوس است، در حالیکه از مواد فرومغناطیس مقدار ماکزیمم 2x104 گوس است.

فرمول شیمیایی فریت‌ها

فرمول شیمیایی فریت‌ها بصورت (MO)(Fe2O3) است که در آن M یک فلز دو ظرفیتی مثل آهن (Fe) علامت اختصاری o نیز مربوط به اتمهای اکسیژن در ترکیب می‌باشد.

طرز ساخت فریت

فریتها با مخلوط کردن پودر (Fe2O3) و اکسید فلز (MO2) و ذوب آنها تهیه می‌شود. اتمهای مغناطیسی یک شبکه در خلاف جهت اتمهای مغناطیس شبکه دیگر است. برای مثال اگر در گروه A ، Na اتم با گشتاور Ma ، در گروه B ، Nb اتم با گشتاور Ma همجهت شده باشند، مغناطش حجمی ماده فری مغناطیس برابر است با M=Nama-Nbmb

قدیمترین آهن ربا

ماگنتیت ، که همان آهنربای طبیعی شناخته شده است ، فریت Fe3O4 است که می‌توان آن را بصورت (Fe2+O)(Fe3+2O3) نوشت. گشتاورهای مغناطیس دو اتم Fe مخالف هم است ، بنابراین مغناطش ماده از Fe++ نامش می‌شود. بنابراین قدیمترین آهنربا نه فرومغناطیس بلکه فریت بوده است. 

جهت دانلود محصول اینجا کلیک نمایید