تفکیک عکس

(بالا)
فتولیز در فتوسنتز
فتولیز در زیربخش فتوسنتز را تغییر دهید
- مدل های انتقال انرژی
  - مدل های کوانتومی
انتقال پروتون ناشی از نور
فتولیز در جو
فیزیک نجومی
انفجار پرتو گامای جو
تفکیک چند فوتون
همچنین ببینید
منابع

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

این مقاله در مورد فرآیند شیمیایی است. برای واکنش هسته ای، Photodisintegration را ببینید .

تفکیک نوری ، فتولیز ، تجزیه نوری ، یا قطعه قطعه شدن عکس یک واکنش شیمیایی است که در آن مولکول های یک ترکیب شیمیایی توسط فوتون ها شکسته می شوند . به عنوان برهمکنش یک یا چند فوتون با یک مولکول هدف تعریف می شود.

تفکیک عکس به نور مرئی محدود نمی شود . هر فوتون با انرژی کافی می تواند بر پیوندهای شیمیایی یک ترکیب شیمیایی تأثیر بگذارد. از آنجایی که انرژی فوتون با طول موج آن نسبت معکوس دارد، تابش های الکترومغناطیسی با انرژی نور مرئی یا بالاتر، مانند نور ماوراء بنفش ، اشعه ایکس و پرتوهای گاما می توانند چنین واکنش هایی را القا کنند.

فتولیز در فتوسنتز [ ویرایش ]

فتولیز بخشی از واکنش وابسته به نور یا فاز نور یا فاز فتوشیمیایی یا واکنش هیل فتوسنتز است . واکنش کلی فتولیز فتوسنتزی را می توان بر حسب فوتون به صورت زیر بیان کرد:

${\ce {H2A}}+2{\text{photons}}\longrightarrow {\ce {2e- + 2H+ + A}}$

ماهیت شیمیایی "A" به نوع ارگانیسم بستگی دارد. باکتری های گوگرد ارغوانی سولفید هیدروژن ( H2S ) را به گوگرد (S) اکسید می کنند . در فتوسنتز اکسیژنی، آب ( H2O ) به عنوان بستری برای فتولیز عمل می کند که منجر به تولید اکسیژن دو اتمی ( O2 ) می شود . این فرآیندی است که اکسیژن را به جو زمین باز می گرداند. فتولیز آب در تیلاکوئیدهای سیانوباکتری ها و کلروپلاست های جلبک های سبز و گیاهان اتفاق می افتد.

مدل های انتقال انرژی [ ویرایش ]

مدل نیمه کلاسیک مرسوم فرآیند انتقال انرژی فتوسنتزی را به عنوان فرآیندی توصیف می‌کند که در آن انرژی تحریک از مولکول‌های رنگدانه جذب‌کننده نور به مولکول‌های مرکز واکنش گام به گام از نردبان انرژی مولکولی پرش می‌کند.

اثربخشی فوتون های با طول موج های مختلف به طیف جذبی رنگدانه های فتوسنتزی در ارگانیسم بستگی دارد. کلروفیل ها نور را در قسمت های بنفش-آبی و قرمز طیف جذب می کنند، در حالی که رنگدانه های جانبی طول موج های دیگر را نیز جذب می کنند. فیکوبیلین های جلبک قرمز نور سبز آبی را جذب می کنند که بیشتر از نور قرمز به داخل آب نفوذ می کند و آنها را قادر می سازد در آب های عمیق فتوسنتز کنند. هر فوتون جذب شده باعث تشکیل یک اکسایتون (الکترونی برانگیخته شده به حالت انرژی بالاتر) در مولکول رنگدانه می شود. انرژی اکسایتون به یک مولکول کلروفیل ( P680 ، جایی که P مخفف رنگدانه و 680 برای حداکثر جذب آن در 680 نانومتر است) در مرکز واکنش فتوسیستم II از طریق انتقال انرژی رزونانسی منتقل می‌شود . P680 همچنین می تواند مستقیماً یک فوتون را با طول موج مناسب جذب کند.

فتولیز در طول فتوسنتز در یک سری رویدادهای اکسیداسیون نور محور رخ می دهد . الکترون پرانرژی (اکسایتون) P680 توسط یک گیرنده الکترون اولیه از زنجیره انتقال الکترون فتوسنتزی گرفته می شود و بنابراین از فتوسیستم II خارج می شود. برای تکرار واکنش، الکترون در مرکز واکنش باید دوباره پر شود. این با اکسیداسیون آب در مورد فتوسنتز اکسیژنی اتفاق می افتد. مرکز واکنش کمبود الکترون فتوسیستم II (P680*) قوی‌ترین عامل اکسیدکننده بیولوژیکی است که تاکنون کشف شده است، که به آن اجازه می‌دهد مولکول‌های پایداری مانند آب را از هم جدا کند. [1]

واکنش تقسیم آب توسط کمپلکس تکامل یافته اکسیژن فتوسیستم II کاتالیز می شود. این کمپلکس معدنی متصل به پروتئین شامل چهار یون منگنز به اضافه یون های کلسیم و کلرید به عنوان کوفاکتور است. دو مولکول آب توسط خوشه منگنز کمپلکس می شوند، که سپس تحت یک سری حذف الکترون (اکسیداسیون) قرار می گیرد تا مرکز واکنش فتوسیستم II را دوباره پر کند. در پایان این چرخه، اکسیژن آزاد ( O 2 ) تولید می شود و هیدروژن مولکول های آب به چهار پروتون آزاد شده در لومن تیلاکوئید تبدیل می شود (نمودار حالت S Dolai). [ نیازمند منبع ]

این پروتون‌ها و همچنین پروتون‌های اضافی پمپ‌شده در سراسر غشای تیلاکوئید همراه با زنجیره انتقال الکترون، یک گرادیان پروتون را در سراسر غشاء تشکیل می‌دهند که فسفوریلاسیون و در نتیجه تولید انرژی شیمیایی به شکل آدنوزین تری فسفات (ATP) را هدایت می‌کند. الکترون‌ها به مرکز واکنش P700 فتوسیستم I می‌رسند و در آنجا دوباره با نور انرژی می‌گیرند. آنها از زنجیره انتقال الکترون دیگری عبور می کنند و در نهایت با کوآنزیم NADP + و پروتون های خارج از تیلاکوئیدها ترکیب می شوند تا NADPH را تشکیل دهند . بنابراین، واکنش اکسیداسیون خالص فوتولیز آب را می توان به صورت زیر نوشت:

${\ce {2H2O + 2NADP+}}+8{\text{photons}}\longrightarrow {\ce {2NADPH + 2H+ + O2}}$

تغییر انرژی آزاد (Δجی $\ دلتا جی$ ) برای این واکنش 102 کیلو کالری در هر مول است. از آنجایی که انرژی نور در 700 نانومتر حدود 40 کیلو کالری در هر مول فوتون است، تقریباً 320 کیلو کالری انرژی نور برای واکنش در دسترس است. بنابراین، تقریباً یک سوم انرژی نوری موجود به صورت NADPH در طول فتولیز و انتقال الکترون جذب می‌شود. مقدار مساوی ATP توسط گرادیان پروتون حاصل تولید می شود. اکسیژن به عنوان یک محصول جانبی دیگر برای واکنش کاربرد ندارد و در نتیجه در جو آزاد می شود. [2]

مدل های کوانتومی [ ویرایش ]

در سال 2007 یک مدل کوانتومی توسط گراهام فلمینگ و همکارانش پیشنهاد شد که شامل این احتمال است که انتقال انرژی فتوسنتزی ممکن است شامل نوسانات کوانتومی باشد و کارایی غیرعادی بالای آن را توضیح دهد . [3]

به گفته فلمینگ [4] شواهد مستقیمی وجود دارد که نشان می دهد انسجام کوانتومی الکترونیکی با طول عمر قابل توجهی نقش مهمی در فرآیندهای انتقال انرژی در طول فتوسنتز بازی می کند، که می تواند کارایی شدید انتقال انرژی را توضیح دهد زیرا سیستم را قادر می سازد از تمام پتانسیل نمونه برداری کند. مسیرهای انرژی، با تلفات کم، و کارآمدترین را انتخاب کنید. با این حال، این ادعا در چندین نشریه نادرست است. [5] [6] [7] [8] [9]

این رویکرد توسط گرگوری اسکولز و تیمش در دانشگاه تورنتو بیشتر مورد بررسی قرار گرفته است که در اوایل سال 2010 نتایج تحقیقاتی را منتشر کردند که نشان می‌دهد برخی از جلبک‌های دریایی از انتقال انرژی الکترونیکی منسجم کوانتومی (EET) برای افزایش کارایی انرژی خود استفاده می‌کنند. بهره برداری. [10] [11] [12]

انتقال پروتون ناشی از نور [ ویرایش ]

فتواسیدها مولکول‌هایی هستند که با جذب نور تحت یک انتقال پروتون قرار می‌گیرند و پایه عکس را تشکیل می‌دهند.

${\ce {AH ->[h\nu] A^- + H^+}}$

در این واکنش ها تفکیک در حالت برانگیخته الکترونیکی رخ می دهد. پس از انتقال و شل شدن پروتون به حالت پایه الکترونیکی، پروتون و اسید دوباره با هم ترکیب می شوند و دوباره اسید فوتو را تشکیل می دهند .

فتواسیدها منبع مناسبی برای القای جهش pH در آزمایش‌های طیف‌سنجی لیزری فوق سریع هستند .

فتولیز در جو [ ویرایش ]

فتولیز در اتمسفر به عنوان بخشی از مجموعه ای از واکنش ها رخ می دهد که در آن آلاینده های اولیه مانند هیدروکربن ها و اکسیدهای نیتروژن واکنش نشان می دهند و آلاینده های ثانویه مانند نیترات پراکسی سیل را تشکیل می دهند . دود فتوشیمیایی را ببینید .

دو واکنش مهم تفکیک نوری در تروپوسفر ابتدا عبارتند از:

${\ce {O3}}+h\nu \longrightarrow {\ce {O2 + O(^1D)}}\quad \lambda <320{\text{nm}}$

که یک اتم اکسیژن برانگیخته تولید می کند که می تواند با آب واکنش داده و رادیکال هیدروکسیل تولید کند :

${\ce {O(^1D) + H2O -> 2 ^{*}OH}}$

رادیکال هیدروکسیل مرکزی در شیمی اتمسفر است زیرا شروع به اکسیداسیون هیدروکربن ها در جو می کند و بنابراین به عنوان یک شوینده عمل می کند .

دوم واکنش:

${\ce {NO2}}+h\nu \longrightarrow {\ce {NO + O}}$

یک واکنش کلیدی در تشکیل ازن تروپوسفر است .

تشکیل لایه اوزون نیز در اثر تفکیک نوری ایجاد می شود. ازن در استراتوسفر زمین در اثر برخورد نور فرابنفش به مولکول‌های اکسیژن حاوی دو اتم اکسیژن ( O2 ) ایجاد می‌شود و آنها را به اتم‌های اکسیژن منفرد (اکسیژن اتمی) تقسیم می‌کند. سپس اکسیژن اتمی با O 2 شکست ناپذیر ترکیب می شود و ازن O 3 را ایجاد می کند . علاوه بر این، فتولیز فرآیندی است که توسط آن CFCها در اتمسفر بالایی تجزیه می‌شوند تا رادیکال‌های آزاد کلر تخریب‌کننده ازن را تشکیل دهند .

اخترفیزیک [ ویرایش ]

در اخترفیزیک ، تفکیک نوری یکی از فرآیندهای اصلی است که از طریق آن مولکول ها شکسته می شوند (اما مولکول های جدید در حال تشکیل هستند). به دلیل خلاء محیط بین ستاره ای ، مولکول ها و رادیکال های آزاد می توانند برای مدت طولانی وجود داشته باشند. تفکیک نوری مسیر اصلی شکسته شدن مولکول ها است. نرخ تفکیک نوری در مطالعه ترکیب ابرهای بین ستاره ای که در آن ستارگان تشکیل شده اند، مهم هستند.

نمونه هایی از تفکیک نوری در محیط بین ستاره ای عبارتند از ( hν انرژی یک فوتون منفرد با فرکانس ν است ):

${\ce {H2O ->[h\nu] H + OH}}$

${\ce {CH4 ->[h\nu] CH3 + H}}$

فوران پرتو گامای جو [ ویرایش ]

در این بخش هیچ منبعی ذکر نشده است . لطفاً با افزودن نقل قول به منابع معتبر به بهبود این بخش کمک کنید . اطلاعات بدون مرجع ممکن است مشکل ایجاد کرده و پاک شوند . ( آگوست 2014 ) ( نحوه و زمان حذف این پیام الگو را بیاموزید )

ماهواره های در حال چرخش به طور متوسط حدود یک انفجار پرتو گاما در روز را تشخیص می دهند. از آنجا که انفجارهای پرتو گاما در فواصلی که بیشتر جهان قابل مشاهده را در بر می گیرد، قابل مشاهده است ، حجمی که میلیاردها کهکشان را در بر می گیرد، این نشان می دهد که انفجارهای پرتو گاما باید رویدادهای بسیار نادری در هر کهکشان باشد.

اندازه‌گیری نرخ دقیق فوران‌های پرتو گاما دشوار است، اما برای کهکشانی تقریباً هم‌اندازه راه شیری ، نرخ مورد انتظار (برای GRB‌های طولانی) حدود یک انفجار در هر ۱۰۰۰۰۰ تا ۱،۰۰۰،۰۰۰ سال است. [13] فقط چند درصد از آنها به سمت زمین پرتو می‌شوند. تخمین نرخ GRB های کوتاه به دلیل کسر پرتو ناشناخته حتی نامطمئن تر است، اما احتمالاً قابل مقایسه است. [14]

یک انفجار پرتو گاما در کهکشان راه شیری، اگر به اندازه کافی به زمین نزدیک شود و به سمت آن تابیده شود، می تواند اثرات قابل توجهی بر زیست کره داشته باشد . جذب تشعشعات در جو باعث تفکیک نوری نیتروژن می شود و اکسید نیتریک تولید می کند که به عنوان کاتالیزوری برای از بین بردن ازن عمل می کند . [15]

تفکیک نوری اتمسفر

${\ce {N2 -> 2N}}$
${\ce {O2 -> 2O}}$
${\ce {CO2 -> C + 2O}}$
${\ce {H2O -> 2H + O}}$
${\ce {2NH3 -> 3H2 + N2}}$

تسلیم خواهد شد

NO 2 (حداکثر 400 مولکول ازن را مصرف می کند )
CH 2 (اسمی)
CH 4 (اسمی)
CO 2

(ناقص)

بر اساس یک مطالعه در سال 2004، یک GRB در فاصله حدود یک کیلوپارسک می تواند تا نیمی از لایه اوزون زمین را از بین ببرد . تابش مستقیم فرابنفش ناشی از انفجار همراه با اشعه ماوراء بنفش خورشیدی اضافی که از لایه اوزون کاهش یافته می‌تواند اثرات بالقوه قابل توجهی بر زنجیره غذایی داشته باشد و به طور بالقوه باعث انقراض دسته جمعی شود. [16] [17] نویسندگان تخمین می زنند که یک چنین انفجاری در هر میلیارد سال انتظار می رود، و فرض می کنند که رویداد انقراض اردویسین-سیلوریان می تواند نتیجه چنین انفجاری باشد.

نشانه های قوی وجود دارد که انفجارهای طولانی اشعه گاما ترجیحاً یا منحصراً در مناطقی با فلز کم رخ می دهد. از آنجایی که کهکشان راه شیری از قبل از تشکیل زمین غنی از فلز بوده است، این اثر ممکن است احتمال وقوع یک انفجار طولانی پرتو گاما در کهکشان راه شیری را در میلیاردها سال گذشته کاهش دهد یا حتی از بین ببرد. [18] چنین سوگیری های فلزی برای انفجارهای کوتاه پرتو گاما شناخته شده نیست. بنابراین، بسته به سرعت محلی و ویژگی‌های تابش، احتمال اینکه یک رویداد نزدیک تأثیر زیادی بر زمین در نقطه‌ای از زمان زمین‌شناسی داشته باشد، ممکن است همچنان قابل توجه باشد. [19]

تفکیک چند فوتون [ ویرایش ]

فوتون های منفرد در محدوده طیفی مادون قرمز معمولاً برای تفکیک مستقیم نور مولکول ها به اندازه کافی پرانرژی نیستند. با این حال، پس از جذب چندین فوتون مادون قرمز، یک مولکول ممکن است انرژی داخلی برای غلبه بر مانع خود برای تفکیک به دست آورد. تفکیک فوتون چندگانه (MPD؛ IRMPD با تابش مادون قرمز) را می توان با استفاده از لیزرهای پرقدرت، به عنوان مثال لیزر دی اکسید کربن ، یا لیزر الکترون آزاد ، یا با زمان های متقابل طولانی مولکول با میدان تابش بدون امکان به دست آورد. برای خنک کردن سریع، به عنوان مثال در اثر برخورد. روش دوم حتی امکان MPD ناشی از تابش جسم سیاه را فراهم می کند ، تکنیکی به نام تفکیک تابشی مادون قرمز بدن سیاه (BIRD).

همچنین ببینید [ ویرایش ]

منابع [ ویرایش ]

^ کمبل، نیل آ . ریس، جین بی (2005). زیست شناسی (ویرایش هفتم). سانفرانسیسکو: پیرسون – بنجامین کامینگز. ص 186-191. شابک 0-8053-7171-0.
^ ریون، پیتر اچ. Ray F. Evert; سوزان ای. آیشهورن (2005). زیست شناسی گیاهان (ویرایش هفتم). نیویورک: WH Freeman and Company Publishers. صص 115-127 . شابک 0-7167-1007-2.
↑ Engel Gregory S., Calhoun Tessa R., Read Elizabeth L., Ahn Tae-Kyu, Mančal Tomáš, Cheng Yuan-Chung, Blankenship Robert E. , Fleming Graham R. (2007). شواهدی برای انتقال انرژی موج مانند از طریق انسجام کوانتومی در سیستم های فتوسنتزی . طبیعت . 446 (7137): 782–786. Bibcode : 2007Natur.446..782E . doi : 10.1038/nature05678 . PMID 17429397 . S2CID 13865546 .
^ https://phys.org/news/2007-04-quantum-secrets-photosynthesis-revealed.html اسرار کوانتومی فتوسنتز فاش شد
^ R. Tempelaar; TLC Jansen; J. Knoester (2014). "ضربه های ارتعاشی شواهدی از انسجام الکترونیکی در مجتمع برداشت نور FMO را پنهان می کند". J. Phys. شیمی. ب _ 118 (45): 12865–12872. doi : 10.1021/jp510074q . PMID 25321492 .
^ N. Christenson; HF Kauffmann; تی. پولریتس; تی منکال (2012). "منشاء انسجام های طولانی مدت در مجتمع های برداشت نور" . J. Phys. شیمی. ب _ 116 (25): 7449-7454. arXiv : 1201.6325 . doi : 10.1021/jp304649c . PMC 3789255 . PMID 22642682 .
^ E. Thyrhaug; K. Zidek; جی دوستال; دی بینا; D. Zigmantas (2016). "ساختار اکسایتون و انتقال انرژی در مجتمع فنا-متیو-اولسون" . J. Phys. شیمی. لت . 7 (9): 1653-1660. doi : 10.1021/acs.jpclett.6b00534 . PMID 27082631 . S2CID 26355154 .
^ AG Dijkstra; Y. Tanimura (2012). "نقش مقیاس زمانی محیط در راندمان برداشت نور و نوسانات منسجم" . جدید جی. فیزیک . 14 (7): 073027. Bibcode : 2012NJPh...14g3027D . doi : 10.1088/1367-2630/14/7/073027 .
^ DM Monahan; L. Whaley-Mayda; A. Ishizaki; جی آر فلمینگ (2015). "تاثیر کوپلینگ های ارتعاشی-الکترونیکی ضعیف بر طیف های الکترونیکی دوبعدی و انسجام بین سایتی در کمپلکس های فتوسنتزی با جفت ضعیف". جی. شیمی. فیزیک . 143 (6): 065101. Bibcode : 2015JChPh.143f5101M . doi : 10.1063/1.4928068 . OSTI 1407273 . PMID 26277167 .
↑ «تحقیقات گروه اسکاولز» . بایگانی شده از نسخه اصلی در 2018-09-30 . بازیابی شده در 2010-03-23 .
↑ گرگوری دی اسکولز (7 ژانویه 2010)، "انتقال انرژی الکترونیکی کوانتومی منسجم: آیا طبیعت ابتدا به آن فکر کرد؟"، مجله نامه های شیمی فیزیکی ، 1 (1): 2-8، doi : 10.1021/jz900062f
^ الیزابتا کولینی؛ کتی وونگ; کریستینا ای. ویلک; پل ام جی کورمی; پل برومر؛ گرگوری دی. اسکولز (4 فوریه 2010)، "برداشت نور با سیم کشی منسجم در جلبک های دریایی فتوسنتزی در دمای محیط"، Nature ، 463 (7281): 644-7، Bibcode : 2010Natur.463..644C ، doi : 110138110 , PMID 20130647 , S2CID 4369439

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 20:11 توسط علی رضا نقش |

تحریک نوری

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

تحریک نوری در کریستال

فتوتحرک تولید حالت برانگیخته یک سیستم کوانتومی توسط جذب فوتون است. حالت برانگیخته از برهمکنش بین فوتون و سیستم کوانتومی سرچشمه می گیرد . فوتون ها حامل انرژی هستند که با طول موج نوری که فوتون ها را حمل می کند تعیین می شود. [1] اجسامی که نور با طول موج‌های بلندتر ساطع می‌کنند، فوتون‌هایی ساطع می‌کنند که انرژی کمتری دارند. بر خلاف آن، نور با طول موج کوتاه‌تر فوتون‌هایی با انرژی بیشتری ساطع می‌کند. هنگامی که فوتون با یک سیستم کوانتومی برهمکنش می کند، بنابراین مهم است که بدانیم با چه طول موجی سروکار داریم. طول موج کوتاهتر نسبت به طول موجهای بلندتر انرژی بیشتری را به سیستم کوانتومی منتقل می کند.

در مقیاس اتمی و مولکولی، تحریک نوری فرآیند فوتوالکتروشیمیایی تحریک الکترون توسط جذب فوتون است ، زمانی که انرژی فوتون برای ایجاد فوتیونیزاسیون بسیار کم است . جذب فوتون مطابق با نظریه کوانتومی پلانک صورت می گیرد.

تحریک نوری در فوتوایزومریزاسیون نقش دارد و در تکنیک های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد:

سلول‌های خورشیدی حساس‌شده با رنگ از تحریک نوری با بهره‌برداری از آن در سلول‌های خورشیدی ارزان‌تر تولید انبوه استفاده می‌کنند. [2] سلول های خورشیدی برای گرفتن و جذب هر چه بیشتر فوتون های انرژی بالا به سطح وسیعی متکی هستند. طول موج‌های کوتاه‌تر در مقایسه با طول‌موج‌های بلندتر برای تبدیل انرژی کارآمدتر هستند، زیرا طول‌موج‌های کوتاه‌تر فوتون‌هایی را حمل می‌کنند که غنی‌تر از انرژی هستند . بنابراین نور حاوی طول موج های کوتاه تر باعث تبدیل انرژی طولانی تر و کمتر در سلول های خورشیدی حساس به رنگ می شود.
فتوشیمی
لومینسانس
لیزرهای پمپ شده نوری از تحریک نوری استفاده می‌کنند به نحوی که اتم‌های برانگیخته در لیزرها یک شکاف مستقیم عظیم مورد نیاز برای لیزرها را دریافت می‌کنند. [3] تراکم مورد نیاز برای وارونگی جمعیت در ترکیب Ge، ماده‌ای که اغلب در لیزرها استفاده می‌شود، باید 1020 سانتی‌متر 3 باشد و این از طریق تحریک نوری به دست می‌آید. تحریک نوری باعث می شود که الکترون های اتم به حالت برانگیخته بروند. لحظه ای که مقدار اتم ها در حالت برانگیخته بیشتر از مقدار در حالت پایه معمولی باشد، وارونگی جمعیت رخ می دهد. وارونگی، مانند آنچه در ژرمانیوم ایجاد می شود ، این امکان را برای مواد فراهم می کند که به عنوان لیزر عمل کنند.
کاربردهای فتوکرومیک فتوکرومیسم با جذب فوتون باعث تبدیل دو شکل از یک مولکول می شود. [4] به عنوان مثال، مولکول BIPS ( 2H-l-benzopyran-2,2-indolines ) می تواند با جذب یک فوتون، از ترانس به سیس و برگشت تبدیل شود. اشکال مختلف با نوارهای جذب متفاوتی همراه است. در شکل cis از BIPS، نوار جذب گذرا دارای مقدار 21050 cm -1 است ، برخلاف نوار شکل trans-1، که دارای مقدار 16950 cm -1 است . نتایج به صورت نوری قابل مشاهده بودند، جایی که BIPS در ژل ها پس از قرار گرفتن مکرر در معرض پرتو پمپ UV با انرژی بالا از ظاهری بی رنگ به رنگ قهوه ای یا صورتی تبدیل شد. فوتون های پر انرژی باعث ایجاد دگرگونی در مولکول BIPS می شوند که باعث می شود مولکول ساختار خود را تغییر دهد.

در مقیاس هسته ای، تحریک نوری شامل تولید رزونانس های نوکلئون و دلتا باریون در هسته است.

منابع [ ویرایش ]

^ Pelc، JS; ما، ال. فیلیپس، CR; ژانگ، کیو. لانگروک، سی. Slattery، O.; تانگ، ایکس. Fejer، MM (2011-10-17). آشکارساز تک فوتون مبدل با طول موج بلند در 1550 نانومتر: تحلیل عملکرد و نویز . اپتیک اکسپرس . 19 (22): 21445-56. Bibcode : 2011OExpr..1921445P . doi : 10.1364/oe.19.021445 . ISSN 1094-4087 . PMID 22108994 . S2CID 33169614 .
^ قانون، مت. گرین، لری ای. جانسون، جاستین سی. سایکالی، ریچارد؛ یانگ، پیدونگ (2005-05-15). سلول های خورشیدی حساس به رنگ نانوسیم. مواد طبیعی 4 (6): 455-459. Bibcode : 2005NatMa...4..455L . doi : 10.1038/nmat1387 . ISSN 1476-1122 . PMID 15895100 . S2CID 37360993 .
^ کارول، لی؛ فریدلی، پیتر؛ نوینشواندر، استفان؛ سیگ، هانس؛ سیچی، استفانو؛ عیسی، فابیو؛ کرستینا، دانیل؛ ایسلا، جیووانی؛ فدوریشین، یوری؛ Faist, Jérôme (01-08-2012). "گاف مستقیم و جذب نوری در ژرمانیوم مرتبط با چگالی حامل های تحریک شده با نور، دوپینگ و کرنش" . نامه های بررسی فیزیکی 109 (5): 057402. Bibcode : 2012PhRvL.109e7402C . doi : 10.1103/physrevlett.109.057402 . ISSN 0031-9007 . PMID 23006206 .
^ پرستون، دی. POUXVIEL، J.-C.; نوینسون، تی. KASKA، WC; دان، بی. ZINK، JI (1990-09-11). "ChemInform Abstract: Photochromism Spiropyrans در ژل های آلومینوسیلیکات". ChemInform . 21 (37). doi : 10.1002/chin.199037109 . ISSN 0931-7597 .

: ملی

دسته بندی ها :

https://en.wikipedia.org/wiki/Photoexcitation

+ نوشته شده در دوشنبه بیست و پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 20:8 توسط علی رضا نقش |

بیوالکتریکی - ترموالکتریک

بیوالکتریکی

فهرست مطالب

صفحه اصلی علوم پایه فیزیک ماده و انرژی

علم و فناوری

بیوالکتریکی

زیست شناسی

چاپ استناد کنید اشتراک گذاری بازخورد

نوشته شده و بررسی شده توسط

ویراستاران دایره المعارف بریتانیکا

آخرین به روز رسانی: تاریخچه مقاله

فهرست مطالب

دسته: علم و فناوری

افراد کلیدی:

لوئیجی گالوانی

Emil Heinrich Du Bois-Reymond

مطالب مرتبط:

رپولاریزاسیون

دپولاریزاسیون

جریان بیوالکتریک

پتانسیل بیوالکتریک

هایپرپولاریزاسیون

(بیشتر نشان بده، اطلاعات بیشتر)

مشاهده تمام مطالب مرتبط →

بیوالکتریکی ، پتانسیل‌های الکتریکی و جریان‌های تولید شده توسط موجودات زنده یا موجود در آن.پتانسیل های بیوالکتریک توسط انواع فرآیندهای بیولوژیکی تولید می شوند و به طور کلی قدرت آنها از یک تا چند صد میلی ولت متغیر است. اما در مارماهی الکتریکی جریان های یک آمپر با ولتاژ 600 تا 1000 ولت ایجاد می شود. درمان مختصری از بیوالکتریکی در ادامه می آید. برای درمان کامل، الکتریسیته: اثرات بیوالکتریک را ببینید .

اثرات بیوالکتریک در دوران باستان از فعالیت ماهی های برقی مانند گربه ماهی نیل و مارماهی الکتریکی شناخته شده بود. آزمایش‌های لوئیجی گالوانی و الساندرو ولتا در قرن هجدهم در مورد ارتباط بین الکتریسیته و انقباض ماهیچه‌ها در قورباغه‌ها و سایر حیوانات در توسعه علوم فیزیک و فیزیولوژی اهمیت داشت . در دوران مدرن، اندازه گیری پتانسیل های بیوالکتریک به یک عمل معمول در پزشکی بالینی تبدیل شده است. برای مثال، اثرات الکتریکی ناشی از سلول‌های فعال قلب و مغز معمولاً برای اهداف تشخیصی بررسی و تجزیه و تحلیل می‌شوند.

باتری تصویر باتری متصل به لامپ. یک لامپ را با باتری روشن کنید. باتری، منبع تغذیه، علم، مدار، جریان

مسابقه بریتانیکا

الکتریسیته: مدار کوتاه و جریان مستقیم

پتانسیل های بیوالکتریک با پتانسیل های تولید شده توسط دستگاه هایی مانند باتری ها یا ژنراتورها یکسان است. با این حال، تقریباً در همه موارد، الفجریان بیوالکتریک از جریانی از یون ها ( به عنوان مثال، اتم ها یا مولکول های باردار الکتریکی) تشکیل شده است، در حالی که جریان الکتریکی مورد استفاده برای روشنایی، ارتباطات یا قدرت، حرکت الکترون ها است. اگر دو محلول با غلظت‌های مختلف یک یون توسط غشایی از هم جدا شوند که جریان یون‌ها را مسدود می‌کند، عدم تعادل غلظت باعث ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی بین محلول‌ها می‌شود. در اکثر محلول ها، یون های یک بار الکتریکی معین با یون هایی با بار مخالف همراه هستند، به طوری که خود محلول بار خالص ندارد. اگر دو محلول با غلظت‌های مختلف توسط غشایی از هم جدا شوند که به یک نوع یون اجازه عبور دهد اما نوع دیگر را نه، غلظت یونی که می‌تواند عبور کند با انتشار تمایل به یکسان شدن دارد و بارهای خالص برابر و مخالف در دو محلول تولید می‌کند. در سلول های زنده این دو محلول در داخل و خارج سلول یافت می شوند . غشای سلولی که از داخل از خارج جدا می شود نیمه تراوا است و به یون های خاصی اجازه عبور می دهد و در عین حال یون های دیگر را مسدود می کند. به طور خاص، غشاهای سلولی عصبی و ماهیچه‌ای نسبت به یون‌های مثبت پتاسیم کمی نفوذپذیر هستند که به بیرون منتشر می‌شوند و یک بار منفی خالص در سلول باقی می‌گذارند.

پتانسیل بیوالکتریک در سراسر غشای سلولی معمولاً حدود 50 میلی ولت است. این پتانسیل به عنوان پتانسیل استراحت شناخته می شود . همه سلول ها از پتانسیل بیوالکتریک خود برای کمک یا کنترل فرآیندهای متابولیک استفاده می کنند، اما برخی از سلول ها از پتانسیل ها و جریان های بیوالکتریک برای عملکردهای فیزیولوژیکی متمایز استفاده می کنند. نمونه هایی از این موارد در سلول های عصبی و عضلانی یافت می شود. اطلاعات توسط پالس های الکتریکی (به نام پتانسیل عمل) که از امتداد رشته های عصبی عبور می کنند حمل می شود. نبض های مشابه در سلول های ماهیچه ای با انقباض عضلانی همراه است. در سلول‌های عصبی و عضلانی، تحریک شیمیایی یا الکتروشیمیایی منجر به تغییرات موقتی در نفوذپذیری غشای سلولی می‌شود و به پتانسیل الکتریکی بین داخل و خارج اجازه می‌دهد تا به عنوان جریانی که در طول رشته‌های عصبی منتشر می‌شود یا مکانیسم انقباضی فیبرهای عضلانی را فعال می‌کند، تخلیه شود. انتقال یون های سدیم در تولید پتانسیل های عمل نقش دارد. از جمله سلول های دیگری که عملکردهای تخصصی در آنها به حفظ پتانسیل های بیوالکتریک وابسته است، سلول های گیرنده حساس به نور، صدا و لمس و بسیاری از سلول هایی هستند که هورمون ها یا مواد دیگر ترشح می کنند.

ماهی‌های مختلف، اعم از آب‌های شیرین و دریایی، اندام‌های خاصی ایجاد کرده‌اند که قادر به تولید تخلیه‌های الکتریکی قابل‌توجه هستند، در حالی که ماهی‌های دیگر دارای بافت‌هایی هستند که می‌توانند میدان‌های الکتریکی ضعیف را در آب حس کنند. در بیش از 200 گونه ماهی، اندام بیوالکتریک درگیر دفاع شخصی یا شکار است. اژدر، یااشعه الکتریکی ، ومارماهی الکتریکی دارای اندام‌های الکتریکی قدرتمندی است که ظاهراً از آنها برای بی‌حرکت کردن یا کشتن طعمه استفاده می‌کنند. مارماهی الکتریکی دارای سه جفت اندام الکتریکی است. آنها بیشتر جرم بدن و حدود چهار پنجم طول کل ماهی را تشکیل می دهند . این ماهی مشهور است که می تواند یک شوک الکتریکی به اندازه کافی قوی ایجاد کند تا انسان را بیهوش کند. پرتوهای الکتریکی دارای دو اندام الکتریکی بزرگ به شکل دیسک، یکی در هر طرف بدن هستند که به شکل دیسک مانند بدن کمک می کنند.

گربه ماهی برقی آفریقا، ماهی چاقویی آمریکای لاتین و ستاره‌نگاران احتمالاً از اندام‌های بیوالکتریک خود به عنوان اندام‌های حسی در تشخیص ماهی‌های دیگر استفاده می‌کنند.

اشتراک Britannica Premium را دریافت کنید و به محتوای انحصاری دسترسی پیدا کنید.اکنون مشترک شوید

عنصر اصلی یک اندام بیوالکتریک یک سلول مسطح به نام an استپلاک الکتریکی . تعداد زیادی پلاک الکتریکی به صورت سری و موازی مرتب شده اند تا ولتاژ و ظرفیت تولید جریان اندام الکتریکی را ایجاد کنند. ماهی‌ها با زمان‌بندی تکانه‌های عصبی که پلاک‌های الکتریکی منفرد را فعال می‌کنند، تخلیه ناگهانی الکتریسیته را ایجاد می‌کنند و در نتیجه عملکرد همزمان کل آرایه را فراهم می‌کنند.

ترموالکتریک

فهرست مطالب

صفحه اصلیعلوم پایهفیزیکماده و انرژی

علم و فناوری

ترموالکتریک

فیزیک

چاپ استناد کنید اشتراک گذاری بازخورد

همچنین به عنوان: اثر Peltier-Seebeck، اثر ترموالکتریک شناخته می شود

نوشته شده و بررسی شده توسط

ویراستاران دایره المعارف بریتانیکا

اخرین به روز رسانی: 19 دسامبر 2023 • تاریخچه مقاله

فهرست مطالب

دسته: علم و فناوری

همچنین به نام:

اثر پلتیر-زیبک

افراد کلیدی:

یوهان ویلهلم ریتر

مطالب مرتبط:

اثر تامسون

اثر پلتیه

اثر Seebeck

ولتاژ Seebeck

ضریب پلتیه

در وب:

دانشگاه نورث وسترن - ترموالکتریک (19 دسامبر 2023)

مشاهده تمام مطالب مرتبط →

ترموالکتریک ، تبدیل مستقیم گرما به الکتریسیته یا الکتریسیته به گرما از طریق دو مکانیسم مرتبط، اثر Seebeck و اثر Peltier .

وقتی دو فلز در تماس الکتریکی قرار می‌گیرند، الکترون‌ها از یکی که الکترون‌ها در آن کمتر محدود شده‌اند خارج می‌شوند و به دیگری وارد می‌شوند. اتصال با محل به اصطلاح اندازه گیری می شودسطح فرمی الکترون ها در فلز؛ هر چه سطح بالاتر باشد، اتصال کمتر است. تراز فرمی نشان دهنده مرزبندی انرژی در باند هدایت یک فلز بین سطوح انرژی اشغال شده توسط الکترون ها و سطوح غیر اشغال شده است. انرژی یک الکترون در سطح فرمی - W نسبت به الکترون آزاد خارج از فلز است. جریان الکترون ها بین دو رسانا در تماس ادامه می یابد تا زمانی که تغییر در پتانسیل الکترواستاتیک سطوح فرمی دو فلز ( W1 و W2 ) را به یک مقدار برساند . این پتانسیل الکترواستاتیکی پتانسیل تماس ϕ 12 نامیده می شود و با e ϕ 12 = W 1 - W 2 به دست می آید که e 1.6 × 10-19 کولن است .

باتری تصویر باتری متصل به لامپ. یک لامپ را با باتری روشن کنید. باتری، منبع تغذیه، علم، مدار، جریان

مسابقه بریتانیکا

الکتریسیته: مدار کوتاه و جریان مستقیم

اگر یک مدار بسته از دو فلز مختلف ساخته شده باشد، نیروی محرکه الکتریکی خالص در مدار وجود نخواهد داشت زیرا دو پتانسیل تماس با یکدیگر مخالف هستند و جریانی جریان نخواهد داشت. اگر دمای یکی از اتصالات نسبت به دومی افزایش یابد، جریانی وجود خواهد داشت . یک نیروی محرکه الکتریکی خالص در مدار ایجاد می شود، زیرا بعید است که دو فلز سطوح فرمی با وابستگی به دمای یکسان داشته باشند. برای حفظ اختلاف دما، گرما باید وارد اتصال گرم شود و از اتصال سرد خارج شود. این با این واقعیت سازگار است که جریان می تواند برای انجام کارهای مکانیکی استفاده شود. به تولید نیروی الکتروموتور حرارتی در یک اتصال می گوینداثر Seebeck (پس از فیزیکدان آلمانی متولد استونیایی، توماس یوهان Seebeck ). نیروی محرکه الکتریکی تقریباً با اختلاف دما بین دو اتصال فلزات غیرمشابه خطی است که به آنها ترموکوپل می گویند . برای یک ترموکوپل ساخته شده از آهن و کنستانتان ( آلیاژی از 60 درصد مس و 40 درصد نیکل)، نیروی محرکه الکتریکی حدود پنج میلی ولت است که محل اتصال سرد در دمای 0 درجه سانتیگراد و اتصال گرم در 100 درجه سانتیگراد باشد. یکی از کاربردهای اصلی اثر Seebeck اندازه گیری دما است. خواص شیمیایی محیطی که دمای آن اندازه گیری می شود و حساسیت مورد نیاز انتخاب اجزای یک ترموکوپل را تعیین می کند.

جذب یا آزاد شدن گرما در محل اتصالی که در آن جریان الکتریکی وجود دارد ، نامیده می شوداثر پلتیه (به نام فیزیکدان فرانسوی ژان چارلز پلتیه ). هر دو اثر Seebeck و Peltier نیز در محل اتصال یک فلز و یک نیمه هادی و در محل اتصال بین دو نیمه هادی رخ می دهند. توسعه ترموکوپل های نیمه هادی (به عنوان مثال، آنهایی که از بیسموت تلورید نوع n و نوع p تشکیل شده اند ) استفاده از اثر پلتیه را برای تبرید عملی کرده است. مجموعه ای از این ترموکوپل ها به صورت الکتریکی به صورت سری و حرارتی به صورت موازی متصل می شوند. هنگامی که جریان الکتریکی به جریان می افتد، اختلاف دما، که به جریان بستگی دارد، بین دو اتصال ایجاد می شود. اگر دمای محل اتصال گرمتر با حذف حرارت پایین نگه داشته شود، اتصال دوم می تواند ده ها درجه سردتر باشد و به عنوان یک یخچال عمل کند. یخچال های پلتیر برای خنک کردن اجسام کوچک استفاده می شوند. آنها جمع و جور هستند، فاقد قطعات مکانیکی متحرک هستند و می توانند برای حفظ دماهای دقیق و پایدار تنظیم شوند. آنها در کاربردهای متعددی استفاده می شوند، به عنوان مثال، برای ثابت نگه داشتن دمای یک نمونه در حالی که در مرحله میکروسکوپ است.

+ نوشته شده در پنجشنبه هفتم دی ۱۴۰۲ ساعت 8:53 توسط علی رضا نقش |

پتانسیل الکتریکی

فیزیک

همچنین به عنوان: پتانسیل الکترواستاتیک شناخته می شود

نوشته شده و بررسی شده توسط

ویراستاران دایره المعارف بریتانیکا

اخرین به روز رسانی: 1 نوامبر 2023 • تاریخچه مقاله

فهرست مطالب پتانسیل الکتریکی

پتانسیل الکتریکی

افراد کلیدی:

هنری کاوندیش

مطالب مرتبط:

اختلاف پتانسیل

سطح هم پتانسیل

ولتاژ کریستوفل

پتانسیل تماس

ولتاژ دروازه

(بیشتر نشان بده، اطلاعات بیشتر)

مشاهده تمام مطالب مرتبط →

پتانسیل الکتریکی ، مقدار کار مورد نیاز برای جابجایی بار واحد از یک نقطه مرجع به یک نقطه خاص در برابر یکمیدان الکتریکی . به طور معمول، نقطه مرجع زمین است ، اگرچه می توان از هر نقطه ای فراتر از تأثیر بار میدان الکتریکی استفاده کرد.

نمودار نیروهایی را که بر روی مثبت عمل می کنند نشان می دهدبار q بین دو صفحه A و B میدان الکتریکی E قرار دارد . نیروی الکتریکی F اعمال شده توسط میدان بر بار مثبت F = qE است. برای انتقال بار از صفحه A به صفحه B، نیرویی برابر و مخالف ( F ′ = - qE ) باید اعمال شود. کاری که W در حرکت بار مثبت در فاصله d انجام می شود W = F ' d = - qEd است .

باتری تصویر باتری متصل به لامپ. یک لامپ را با باتری روشن کنید. باتری، منبع تغذیه، علم، مدار، جریان

مسابقه بریتانیکا

الکتریسیته: مدار کوتاه و جریان مستقیم

اینانرژی پتانسیل برای بار مثبت هنگامی که در برابر میدان الکتریکی حرکت می کند افزایش می یابد و هنگامی که با میدان الکتریکی حرکت می کند کاهش می یابد. برعکس برای بار منفی صادق است. مگر اینکه بار واحد از یک میدان مغناطیسی متغیر عبور کند ، پتانسیل آن در هر نقطه معین به مسیر طی شده بستگی ندارد.

اگرچه مفهوم پتانسیل الکتریکی در درک پدیده های الکتریکی مفید است ، اما تنها تفاوت در انرژی پتانسیل قابل اندازه گیری است. اگر میدان الکتریکی به عنوان نیرو در واحد بار تعریف شود، بر اساس قیاس، پتانسیل الکتریکی را می توان به عنوان انرژی پتانسیل در واحد بار در نظر گرفت. بنابراین، کار انجام شده در جابجایی بار واحد از یک نقطه به نقطه دیگر (مثلاً در یک مدار الکتریکی ) برابر است با اختلاف انرژی های پتانسیل در هر نقطه. در سیستم بین‌المللی واحدها (SI)، پتانسیل الکتریکی بر حسب واحد ژول بر کولن بیان می‌شود .ولت )، و تفاوت در انرژی پتانسیل با یک ولت متر اندازه گیری می شود .

ویراستاران دایره المعارف بریتانیکااین مقاله اخیراً توسط اریک گرگرسن بازبینی و به روز شده است .

https://www.britannica.com/science/thermoelectricity

+ نوشته شده در پنجشنبه هفتم دی ۱۴۰۲ ساعت 8:51 توسط علی رضا نقش |

عایق (برق)

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

این مقاله در مورد عایق برق است. برای عایق حرارتی به عایق حرارتی مراجعه کنید .

الکترومغناطیس
مقالاتی در مورد

برق مغناطیس اپتیک تاریخ کتاب های درسی
پنهان شدن الکترواستاتیک شارژ الکتریکی قانون کولمب رهبر ارکستر چگالی شارژ گذردهی لحظه دوقطبی الکتریکی میدان الکتریکی پتانسیل الکتریکی شار الکتریکی / انرژی پتانسیل تخلیه الکترواستاتیکی قانون گاوس القاء عایق چگالی پلاریزاسیون الکتریسیته ساکن تریبوالکتریک
نشان می دهد مغناطیس استاتیک
نشان می دهد الکترودینامیک
نشان می دهد شبکه برق
نشان می دهد مدار مغناطیسی
نشان می دهد فرمول کوواریانس
نشان می دهد دانشمندان
v تی ه

عایق سرامیکی که در راه آهن برقی استفاده می شود

کابل برق سیم مسی سه هسته ای، هر هسته با یک غلاف عایق با کد رنگ جداگانه، همه در داخل یک غلاف محافظ بیرونی قرار دارد.

عایق الکتریکی ماده ای است که جریان الکتریکی آزادانه در آن جریان ندارد. اتم های عایق دارای الکترون های محکمی هستند که نمی توانند به راحتی حرکت کنند. مواد دیگر - نیمه هادی ها و رساناها - جریان الکتریکی را راحت تر هدایت می کنند. خاصیتی که یک عایق را متمایز می کند، مقاومت آن است . عایق ها نسبت به نیمه هادی ها یا هادی ها مقاومت بیشتری دارند. رایج ترین نمونه ها غیر فلزات هستند .

یک عایق کامل وجود ندارد زیرا حتی عایق ها حاوی تعداد کمی شارژ موبایل ( حامل های شارژ ) هستند که می توانند جریان را حمل کنند. علاوه بر این، همه عایق ها زمانی که ولتاژ به اندازه کافی بزرگ اعمال شود که میدان الکتریکی الکترون ها را از اتم ها جدا می کند، رسانای الکتریکی می شوند. این به عنوان شکست الکتریکی شناخته می شود و ولتاژی که در آن رخ می دهد ولتاژ شکست یک عایق نامیده می شود. برخی از مواد مانند شیشه ، کاغذ و PTFE که مقاومت بالایی دارند ، عایق های الکتریکی بسیار خوبی هستند. دسته بسیار بزرگتری از مواد، حتی اگر ممکن است مقاومت توده ای کمتری داشته باشند، هنوز به اندازه کافی خوب هستند تا از جریان قابل توجهی در ولتاژهای معمولی استفاده نمی کنند و بنابراین به عنوان عایق برای سیم کشی و کابل های برق استفاده می شوند . به عنوان مثال می توان به پلیمرهای لاستیک مانند و بیشتر پلاستیک ها اشاره کرد که می توانند ماهیت گرماسخت یا ترموپلاستیک داشته باشند.

عایق ها در تجهیزات الکتریکی برای پشتیبانی و جداسازی هادی های الکتریکی بدون عبور جریان از خود استفاده می شوند. یک ماده عایق که به صورت عمده برای بسته بندی کابل های برق یا سایر تجهیزات استفاده می شود عایق نامیده می شود . اصطلاح عایق همچنین به طور خاص برای اشاره به تکیه گاه های عایق مورد استفاده برای اتصال خطوط توزیع نیروی برق یا خطوط انتقال به تیرهای برق و دکل های انتقال استفاده می شود . آنها وزن سیم های معلق را بدون اجازه دادن به جریان از طریق برج به زمین تحمل می کنند.

فیزیک رسانایی در جامدات [ ویرایش ]

عایق الکتریکی عدم وجود هدایت الکتریکی است . نظریه نوار الکترونیکی (شاخه‌ای از فیزیک) توضیح می‌دهد که بار الکتریکی زمانی جریان می‌یابد که حالت‌های کوانتومی ماده در دسترس است که الکترون‌ها می‌توانند در آن برانگیخته شوند. این به الکترون‌ها اجازه می‌دهد تا انرژی به دست آورند و در نتیجه در یک رسانا، مانند فلز ، حرکت کنند ، اگر اختلاف پتانسیل الکتریکی روی ماده اعمال شود. اگر چنین حالت هایی در دسترس نباشد، ماده یک عایق است.

اکثر عایق ها دارای یک شکاف باند بزرگ هستند . این به این دلیل اتفاق می‌افتد که نوار «والانس» حاوی بالاترین انرژی الکترون‌ها پر است و یک شکاف انرژی بزرگ این نوار را از نوار بعدی بالای آن جدا می‌کند. همیشه مقداری ولتاژ (به نام ولتاژ شکست ) وجود دارد که به الکترون ها انرژی کافی برای برانگیختن به این باند می دهد. هنگامی که از این ولتاژ فراتر رفت، خرابی الکتریکی رخ می دهد و ماده دیگر عایق نیست و بار را از خود عبور می دهد. این معمولاً با تغییرات فیزیکی یا شیمیایی همراه است که به طور دائمی مواد و خواص عایق آن را تخریب می کند.

هنگامی که میدان الکتریکی اعمال شده در یک ماده عایق در هر مکانی از میدان شکست آستانه برای آن ماده بیشتر شود، عایق ناگهان تبدیل به یک رسانا می شود و باعث افزایش زیادی در جریان می شود، قوس الکتریکی از طریق ماده. شکست الکتریکی زمانی اتفاق می‌افتد که میدان الکتریکی موجود در ماده به اندازه‌ای قوی باشد که حامل‌های بار آزاد (الکترون‌ها و یون‌ها، که همیشه در غلظت‌های پایین وجود دارند) را به سرعت بالا برساند تا الکترون‌ها را در هنگام برخورد با اتم‌ها از بین ببرد و اتم‌ها را یونیزه کند . این الکترون ها و یون های آزاد شده به نوبه خود شتاب می گیرند و به اتم های دیگر برخورد می کنند و حامل های بار بیشتری را در یک واکنش زنجیره ای ایجاد می کنند . عایق به سرعت از حامل های شارژ سیار پر می شود و مقاومت آن به سطح پایینی کاهش می یابد. در یک جامد، ولتاژ شکست متناسب با انرژی شکاف باند است . هنگامی که تخلیه تاج رخ می دهد، هوا در ناحیه اطراف یک هادی ولتاژ بالا می تواند بدون افزایش فاجعه بار جریان، شکسته و یونیزه شود. با این حال، اگر منطقه شکسته شدن هوا به هادی دیگری با ولتاژ متفاوت گسترش یابد، یک مسیر رسانا بین آنها ایجاد می کند و جریان زیادی از هوا عبور می کند و قوس الکتریکی ایجاد می کند . حتی یک خلاء نیز می‌تواند دچار نوعی خرابی شود، اما در این مورد، شکست یا قوس خلاء شامل بارهایی است که از سطح الکترودهای فلزی خارج می‌شوند نه اینکه توسط خود خلاء تولید شوند.

علاوه بر این، همه عایق ها در دماهای بسیار بالا به هادی تبدیل می شوند زیرا انرژی گرمایی الکترون های ظرفیت برای قرار دادن آنها در نوار رسانایی کافی است. [1] [2]

در خازن های خاصی، اتصالات کوتاه بین الکترودهای ایجاد شده در اثر شکست دی الکتریک می تواند با کاهش میدان الکتریکی اعمال شده ناپدید شود. [3] [4] [5] [ مرتبط؟ ]

استفاده می کند [ ویرایش ]

یک پوشش انعطاف پذیر از یک عایق اغلب بر روی سیم و کابل برق اعمال می شود. این مجموعه سیم عایق نامیده می شود . سیم‌ها گاهی از پوشش عایق استفاده نمی‌کنند، فقط از هوا استفاده می‌کنند، در حالی که پوشش جامد (مثلاً پلاستیکی) ممکن است غیرعملی باشد. سیم هایی که یکدیگر را لمس می کنند باعث ایجاد اتصالات متقاطع، اتصال کوتاه و خطر آتش سوزی می شوند. در کابل کواکسیال، هادی مرکزی باید دقیقاً در وسط سپر توخالی قرار گیرد تا از بازتاب امواج الکترومغناطیسی جلوگیری شود. سیم هایی که ولتاژ بالا را در معرض خطر قرار می دهند می توانند باعث شوک انسانی و خطرات برق گرفتگی شوند .

اکثر محصولات سیم و کابل عایق بندی شده دارای حداکثر درجه بندی برای ولتاژ و دمای هادی هستند. محصول ممکن است دارای رتبه بندی ampacity (ظرفیت حمل جریان) نباشد، زیرا این به محیط اطراف (به عنوان مثال دمای محیط) بستگی دارد.

در سیستم های الکترونیکی، بردهای مدار چاپی از پلاستیک اپوکسی و فایبر گلاس ساخته می شوند. تخته های نارسانا از لایه های هادی فویل مسی پشتیبانی می کنند. در دستگاه‌های الکترونیکی، اجزای فعال ریز و ظریف در داخل پلاستیک‌های اپوکسی یا فنولی نارسانا یا در داخل شیشه‌های پخته شده یا پوشش‌های سرامیکی تعبیه شده‌اند.

در اجزای میکروالکترونیکی مانند ترانزیستورها و آی سی ها ، ماده سیلیکونی معمولاً به دلیل دوپینگ یک رسانا است، اما به راحتی می تواند با اعمال گرما و اکسیژن به یک عایق خوب تبدیل شود. سیلیکون اکسید شده کوارتز است ، یعنی دی اکسید سیلیکون ، جزء اصلی شیشه است.

در سیستم های ولتاژ بالا حاوی ترانسفورماتور و خازن ، روغن عایق مایع روش معمولی برای جلوگیری از قوس است. روغن جایگزین هوا در فضاهایی می شود که باید ولتاژ قابل توجهی را بدون خرابی الکتریکی تحمل کنند . سایر مواد عایق سیستم ولتاژ بالا شامل نگهدارنده سیم های سرامیکی یا شیشه ای، گاز، خلاء و قرار دادن سیم ها به اندازه کافی از یکدیگر برای استفاده از هوا به عنوان عایق است.

عایق کاری در دستگاه های الکتریکی [ ویرایش ]

کابل با روکش مسی عایق معدنی با روکش PVC با دو هسته رسانا

مهمترین ماده عایق هوا است. انواع عایق های جامد، مایع و گاز نیز در دستگاه های الکتریکی استفاده می شود. در ترانسفورماتورها ، ژنراتورها و موتورهای الکتریکی کوچکتر ، عایق روی سیم‌پیچ‌ها از حداکثر چهار لایه نازک از فیلم لاک پلیمری تشکیل شده است. سیم آهنربایی عایق‌شده با فیلم به سازنده اجازه می‌دهد تا حداکثر تعداد چرخش را در فضای موجود به دست آورد. سیم پیچ هایی که از هادی های ضخیم تر استفاده می کنند اغلب با نوار عایق فایبرگلاس تکمیلی پیچیده می شوند . سیم‌پیچ‌ها همچنین ممکن است با لاک‌های عایق آغشته شوند تا از کرونا الکتریکی جلوگیری شود و ارتعاشات ناشی از مغناطیسی سیم کاهش یابد. سیم پیچ های بزرگ ترانسفورماتور هنوز هم عمدتاً با کاغذ ، چوب، لاک و روغن معدنی عایق بندی می شوند . اگرچه این مواد بیش از 100 سال است که مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما همچنان تعادل خوبی از اقتصاد و عملکرد مناسب دارند. شینه ها و قطع کننده های مدار در تابلو برق ممکن است با عایق پلاستیکی تقویت شده با شیشه عایق بندی شوند، به طوری که شعله کم پخش شود و از ردیابی جریان در سراسر مواد جلوگیری شود.

در دستگاه های قدیمی تر ساخته شده تا اوایل دهه 1970، تخته های ساخته شده از آزبست فشرده ممکن است یافت شود. در حالی که این یک عایق مناسب در فرکانس های برق است، جابجایی یا تعمیر مواد آزبست می تواند الیاف خطرناک را در هوا آزاد کند و باید با احتیاط انجام شود. سیم عایق شده با آزبست نمدی در دهه 1920 در کاربردهای با دمای بالا و ناهموار استفاده شد. سیم های این نوع توسط جنرال الکتریک با نام تجاری "دلتابستون" به فروش می رسید. [6]

تابلوهای برق جلو تا اوایل قرن بیستم از تخته سنگ یا سنگ مرمر ساخته می شدند. برخی از تجهیزات ولتاژ بالا برای عملکرد در یک گاز عایق فشار بالا مانند هگزا فلوراید گوگرد طراحی شده اند . مواد عایق که در توان و فرکانس‌های پایین عملکرد خوبی دارند، ممکن است در فرکانس رادیویی رضایت‌بخش نباشند ، به دلیل گرمایش ناشی از اتلاف بیش از حد دی الکتریک.

سیم های برق ممکن است با پلی اتیلن ، پلی اتیلن شبکه ای (از طریق پردازش پرتو الکترونی یا اتصال عرضی شیمیایی)، پی وی سی ، کاپتون ، پلیمرهای لاستیکی مانند، کاغذ آغشته به روغن، تفلون ، سیلیکون یا اتیلن تترا فلوئورواتیلن اصلاح شده ( ETFE ) عایق بندی شوند . کابل های برق بزرگتر بسته به کاربرد ممکن است از پودر معدنی فشرده استفاده کنند.

مواد عایق انعطاف پذیر مانند پی وی سی (پلی وینیل کلرید) برای عایق کاری مدار و جلوگیری از تماس انسان با سیم "زنده" استفاده می شود - سیمی که ولتاژ 600 ولت یا کمتر دارد. به دلیل قوانین ایمنی و زیست محیطی اتحادیه اروپا که باعث می شود PVC اقتصادی کمتر شود، احتمالاً مواد جایگزین به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرند.

در دستگاه های الکتریکی مانند موتورها، ژنراتورها و ترانسفورماتورها از سیستم های عایق مختلفی استفاده می شود که بر اساس حداکثر دمای کاری توصیه شده برای دستیابی به عمر کاری قابل قبول طبقه بندی می شوند. مواد از انواع کاغذ ارتقا یافته تا ترکیبات معدنی متغیر است.

عایق کلاس I و کلاس II [ ویرایش ]

مقاله اصلی: کلاس های لوازم خانگی

تمام وسایل برقی قابل حمل یا دستی برای محافظت از کاربر در برابر شوک مضر عایق بندی شده اند.

عایق بندی کلاس I مستلزم آن است که بدنه فلزی و سایر قطعات فلزی در معرض دید دستگاه از طریق یک سیم اتصال به زمین که در صفحه اصلی سرویس ارت شده است به زمین متصل شود - اما فقط به عایق اولیه روی هادی ها نیاز دارد. این تجهیزات برای اتصال به زمین به یک پین اضافی روی دوشاخه برق نیاز دارد.

عایق کلاس II به این معنی است که دستگاه دو عایق است . این در برخی از لوازم خانگی مانند ریش تراش برقی، سشوار و ابزار برقی قابل حمل استفاده می شود. عایق مضاعف مستلزم آن است که دستگاه ها دارای عایق اولیه و تکمیلی باشند که هر کدام برای جلوگیری از برق گرفتگی کافی است . تمام اجزای داخلی با انرژی الکتریکی کاملاً درون یک بدنه عایق قرار دارند که از هرگونه تماس با قطعات "زنده" جلوگیری می کند. در اتحادیه اروپا ، وسایلی که دارای دو عایق هستند، همه با نمادی از دو مربع، یکی در داخل دیگری، مشخص می شوند. [7]

پیشنهاد شده است که این مقاله به مقالاتی با عنوان عایق برق و عایق برق تقسیم شود . ( بحث ) ( ژوئن 2021 )

عایق های تلگراف و انتقال نیرو [ ویرایش ]

عایق شیشه ای پین برای انتقال سیم باز از راه دور برای ارتباطات تلفنی، ساخته شده برای AT&T در دوره از ج. 1890 تا WW-I؛ آن را با یک پین فلزی یا چوبی پیچ مانند که با رزوه در فضای داخلی توخالی مطابقت دارد به ساختار پشتیبانی خود محکم می شود. سیم انتقال به شیار اطراف مقره درست زیر گنبد بسته می شود.

رساناها برای انتقال برق با ولتاژ بالا برهنه هستند و توسط هوای اطراف عایق می شوند. رساناهایی برای ولتاژهای کمتر در توزیع ممکن است مقداری عایق داشته باشند اما اغلب نیز خالی هستند. تکیه گاه های عایق در نقاطی که توسط تیرهای برق یا دکل های انتقال پشتیبانی می شوند مورد نیاز است . همچنین در جاهایی که سیم وارد ساختمان‌ها یا وسایل الکتریکی می‌شود، مانند ترانسفورماتور یا قطع کننده مدار ، برای عایق‌بندی از کیس، عایق‌ها مورد نیاز هستند. اغلب این بوش ها هستند که عایق های توخالی هستند که هادی داخل آنها قرار دارد.

مواد [ ویرایش ]

عایق های مورد استفاده برای انتقال برق با ولتاژ بالا از شیشه ، چینی یا مواد پلیمری مرکب ساخته شده اند . عایق های چینی از خاک رس ، کوارتز یا آلومینا و فلدسپات ساخته می شوند و برای ریختن آب با لعاب صاف پوشانده می شوند. عایق های ساخته شده از چینی غنی از آلومینا در مواردی که مقاومت مکانیکی بالا ملاک است استفاده می شود. پرسلن دارای استحکام دی الکتریک حدود 4-10 کیلو ولت بر میلی متر است. [8] شیشه دارای استحکام دی الکتریک بالاتری است، اما میعان را جذب می کند و اشکال نامنظم ضخیم مورد نیاز برای عایق ها بدون کرنش های داخلی ریخته گری دشوار است. [9] برخی از تولیدکنندگان عایق ساخت عایق های شیشه ای را در اواخر دهه 1960 متوقف کردند و به مواد سرامیکی روی آوردند.

برخی از شرکت های برق از مواد کامپوزیت پلیمری برای برخی از انواع عایق ها استفاده می کنند. اینها معمولاً از یک میله مرکزی ساخته شده از پلاستیک تقویت شده با الیاف و یک لایه هوای بیرونی ساخته شده از لاستیک سیلیکون یا لاستیک مونومر اتیلن پروپیلن دی ان ( EPDM ) تشکیل شده اند. عایق های کامپوزیتی کم هزینه تر، سبک تر و دارای خواص آبگریز عالی هستند. این ترکیب آنها را برای خدمات در مناطق آلوده ایده آل می کند. [10] با این حال، این مواد هنوز عمر ثابت طولانی مدت شیشه و چینی را ندارند.

خطوط برق پشتیبانی شده توسط عایق های پین سرامیکی در کالیفرنیا ، ایالات متحده آمریکا
عایق سرامیکی 10 کیلو ولت، سوله نمایش

یک عایق پین خانگی

طراحی [ ویرایش ]

بوش سرامیکی ولتاژ بالا در طول ساخت، قبل از لعاب (1977)

خرابی الکتریکی یک عایق به دلیل ولتاژ بیش از حد می تواند به یکی از دو روش زیر رخ دهد:

قوس سوراخی شکستگی و هدایت مواد عایق است که باعث ایجاد قوس الکتریکی در داخل عایق می شود. گرمای حاصل از قوس معمولاً به طور جبران ناپذیری به عایق آسیب می رساند. ولتاژ سوراخ ولتاژی است که در طول عایق (در صورت نصب به روش معمولی خود) که باعث ایجاد قوس سوراخ می شود.
قوس فلاش اوور شکست و هدایت هوا در اطراف یا در امتداد سطح مقره است که باعث ایجاد قوس در امتداد بیرونی عایق می شود. عایق ها معمولاً به گونه ای طراحی می شوند که در برابر فلاش اور بدون آسیب مقاومت کنند. ولتاژ فلاش اور ولتاژی است که باعث ایجاد قوس فلاش اوور می شود.

بیشتر عایق های ولتاژ بالا با ولتاژ فلاش اوور کمتری نسبت به ولتاژ سوراخ طراحی شده اند، بنابراین قبل از سوراخ شدن چشمک می زنند تا آسیبی نبینند.

خاک، آلودگی، نمک و به ویژه آب روی سطح یک عایق ولتاژ بالا می‌تواند یک مسیر رسانا را در سراسر آن ایجاد کند که باعث ایجاد جریان‌های نشتی و فلاش اوور می‌شود. هنگامی که عایق خیس است، ولتاژ فلاش اوور را می توان بیش از 50 درصد کاهش داد. عایق های ولتاژ بالا برای استفاده در فضای باز به گونه ای شکل می گیرند که طول مسیر نشتی را در امتداد سطح از یک سر به سر دیگر به حداکثر برسانند که طول خزش نامیده می شود تا این جریان های نشتی به حداقل برسد. [11] برای انجام این کار، سطح را به یک سری موج‌دار یا دیسک‌های متحدالمرکز قالب‌گیری می‌کنند. اینها معمولاً شامل یک یا چند سوله هستند . سطوح فنجانی شکل رو به پایین که به عنوان چتر عمل می کنند تا اطمینان حاصل شود که بخشی از مسیر نشتی سطح زیر "کاپ" در هوای مرطوب خشک می ماند. حداقل فاصله خزش 20 تا 25 میلی‌متر بر کیلوولت است، اما باید در مناطق با آلودگی زیاد یا مناطق نمک‌دریایی هوا افزایش یابد.

+ نوشته شده در سه شنبه پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 17:24 توسط علی رضا نقش |

قطبش پذیری

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

برای امواج الکترومغناطیسی، قطبش (امواج) را ببینید . برای دیگر کاربردها، قطبش (ابهام‌زدایی) را ببینید .
قطبش پذیری معمولاً به تمایل ماده هنگام قرار گرفتن در معرض یک میدان الکتریکی برای به دست آوردن یک گشتاور دوقطبی الکتریکی متناسب با آن میدان اعمال شده اشاره دارد. این خاصیت ذرات با بار الکتریکی است . هنگامی که در معرض میدان الکتریکی قرار می گیرند، الکترون های با بار منفی و هسته های اتمی با بار مثبت در معرض نیروهای مخالف قرار می گیرند و تحت جداسازی بار قرار می گیرند . قطبش پذیری مسئول ثابت دی الکتریک یک ماده و در فرکانس های بالا (نوری)، ضریب شکست آن است .
قطبش پذیری یک اتم یا مولکول به عنوان نسبت گشتاور دوقطبی القایی آن به میدان الکتریکی محلی تعریف می شود. در یک جامد کریستالی، گشتاور دوقطبی در واحد سلول را در نظر می گیریم . [1] توجه داشته باشید که میدان الکتریکی محلی که توسط یک مولکول مشاهده می‌شود، به طور کلی با میدان الکتریکی ماکروسکوپی که به صورت خارجی اندازه‌گیری می‌شود، متفاوت است. این اختلاف توسط رابطه کلازیوس-موسوتی (زیر) در نظر گرفته می‌شود که رفتار توده‌ای ( چگالی قطبش ناشی از میدان الکتریکی خارجی را با توجه به حساسیت الکتریکی به هم متصل می‌کند) $\chi =\varepsilon _{r}-1$ ) با قطبش پذیری مولکولی $\ آلفا$ به دلیل میدان محلی
قطبش پذیری مغناطیسی نیز به تمایل یک گشتاور دوقطبی مغناطیسی برای ظاهر شدن متناسب با یک میدان مغناطیسی خارجی اشاره دارد . قطبش پذیری های الکتریکی و مغناطیسی پاسخ دینامیکی یک سیستم محدود (مانند یک مولکول یا کریستال) را به میدان های خارجی تعیین می کند و بینشی را در مورد ساختار داخلی یک مولکول ارائه می دهد. [2] «قطبی‌پذیری» نباید با گشتاور دوقطبی مغناطیسی یا الکتریکی ذاتی یک اتم، مولکول یا ماده حجیم اشتباه گرفته شود . اینها به حضور میدان خارجی بستگی ندارند.
قطبش پذیری الکتریکی [ ویرایش ]
تعریف [ ویرایش ]
قطبش پذیری الکتریکی تمایل نسبی توزیع بار است، مانند ابر الکترونی یک اتم یا مولکول ، که توسط یک میدان الکتریکی خارجی از شکل عادی خود منحرف شود .
قطبی پذیری $\ آلفا$ در محیط های همسانگرد به عنوان نسبت گشتاور ${\boldsymbol {p}}$ یک اتم دوقطبی القایی تعریف می شود به میدان الکتریکی $\boldsymbol{E}$ که این لحظه دوقطبی را ایجاد می کند. [3]
$\alpha ={\frac {||{\boldsymbol {p}}||}{||{\boldsymbol {E}}||}}$
قطبش پذیری دارای واحدهای SI C·m 2 ·V -1 = A 2 ·s 4 ·kg -1 است در حالی که واحد cgs آن cm 3 است . معمولاً در واحدهای cgs به عنوان یک حجم قطبی پذیری نامیده می شود که گاهی اوقات در Å 3 = 10-24 cm3 بیان می شود . می توان از واحدهای SI تبدیل کرد ( $\ آلفا$ ) به واحدهای cgs (" $\آلفا$ ) به شرح زیر است:
$\alpha '(\mathrm {cm} ^{3})={\frac {10^{6}}{4\pi \varepsilon _{0}}}\alpha (\mathrm {C{\cdot }m^{2}{\cdot }V^{-1}} )={\frac {10^{6}}{4\pi \varepsilon _{0}}}\alpha (\mathrm {F{\ cdot }m^{2}} )$ ≃ 8.988 × 10 15 × $\alpha (\mathrm {F{\cdot }m^{2}} )$
جایی که $\varepsilon _{0}$ ضریب نفوذ خلاء ~8.854 × 10-12 (F/m) است . اگر حجم قطبش پذیری در واحدهای cgs نشان داده شود" $\آلفا$ این رابطه را می توان به طور کلی [4] (در SI) به صورت بیان کرد=40" $\alpha =4\pi \varepsilon _{0}\alpha '$ .
قطبش پذیری ذرات منفرد با میانگین حساسیت الکتریکی محیط توسط رابطه کلازیوس-موسوتی مرتبط است :
$R={\displaystyle \left({\frac {4\pi }{3}}\right)N_{\text{A}}\alpha _{c}=\left({\frac {M} {p}}\right)\left({\frac {\varepsilon _{\mathrm {r} }-1}{\varepsilon _{\mathrm {r} }+2}}\right)}$
که در آن R = انکسار مولی ، $N_{{\text{A}}}$ = ثابت آووگادرو، $\alpha _{c}$ = قطبش پذیری الکترونیکی، p = چگالی مولکول ها، M = جرم مولی، و $\varepsilon _{r}=\epsilon /\epsilon _{0}$ گذردهی نسبی ماده یا ثابت دی الکتریک (یا در اپتیک، مربع ضریب شکست ) است.
قطبش پذیری برای محیط های ناهمسانگرد یا غیر کروی به طور کلی نمی تواند به عنوان یک کمیت اسکالر نشان داده شود. تعریف کردن $\ آلفا$ به عنوان یک اسکالر هم نشان می دهد که میدان های الکتریکی اعمال شده فقط می توانند مولفه های قطبش موازی با میدان را القا کنند و هم اینکه، $x، y$ و $z$ جهت ها به همان روش به میدان الکتریکی اعمال شده پاسخ می دهند. به عنوان مثال، یک میدان الکتریکی در $ایکس$ جهت فقط می تواند تولید کند $ایکس$ جزء در ${\boldsymbol {p}}$ و اگر همان میدان الکتریکی در $y$ -جهت قطبش القایی از نظر قدر یکسان است اما در آن ظاهر می شود $y$ جزئی از ${\boldsymbol {p}}$ . بسیاری از مواد کریستالی دارای جهت‌هایی هستند که قطبش آن آسان‌تر از سایرین است و برخی حتی در جهت‌های عمود بر میدان الکتریکی اعمال‌شده قطبی می‌شوند [ نیاز به منبع ] ، و همین اتفاق در مورد اجسام غیر کروی نیز می‌افتد. برخی از مولکول ها و مواد با این نوع ناهمسانگردی از نظر نوری فعال هستند یا انکسار خطی نور را نشان می دهند.
تانسور [ ویرایش ]
برای توصیف محیط ناهمسانگرد یک قطبش پذیری رتبه دو تانسور یا $3 \ برابر 3$ ماتریس $\ آلفا$ تعریف شده است،
$\mathbb {\alpha } ={\begin{bmatrix}\alpha _{xx}&\alpha _{xy}&\alpha _{xz}\\\alpha _{yx}&\alpha _{yy }&\alpha _{yz}\\\alpha _{zx}&\alpha _{zy}&\alpha _{zz}\\\end{bmatrix}}$
به طوری که:
${\boldsymbol {p}}=\mathbb {\alpha } {\boldsymbol {E}}$
عناصری که پاسخ موازی با میدان الکتریکی اعمال شده را توصیف می کنند، عناصری هستند که در امتداد قطر قرار دارند. ارزش زیادی از $\alpha _{yx}$ در اینجا به این معنی است که یک میدان الکتریکی اعمال شده در $ایکس$ -جهت به شدت مواد را قطبی می کند $y$ -جهت. عبارات صریح برای $\ آلفا$ برای اجسام بیضوی ناهمسانگرد همگن داده شده است. [5] [6]
کاربرد در کریستالوگرافی [ ویرایش ]
میدان ماکروسکوپی اعمال شده به کریستال مکعبی
ماتریس بالا را می توان با معادله شکست مولی و سایر داده ها برای تولید داده های چگالی برای کریستالوگرافی استفاده کرد. هر اندازه‌گیری قطبی‌پذیری همراه با ضریب شکست مرتبط با جهت آن، چگالی خاصی برای جهت ایجاد می‌کند که می‌تواند برای ایجاد یک ارزیابی سه بعدی دقیق از انباشتگی مولکولی در کریستال استفاده شود. این رابطه اولین بار توسط لینوس پاولینگ مشاهده شد. [1]
قطبش پذیری و خاصیت مولکولی مربوط به ضریب شکست و خاصیت توده ای است. در ساختارهای کریستالی، برهمکنش بین مولکول ها با مقایسه یک میدان محلی با میدان ماکروسکوپی در نظر گرفته می شود. با تجزیه و تحلیل یک شبکه کریستالی مکعبی ، می‌توانیم یک ناحیه کروی همسانگرد را برای نمایش کل نمونه تصور کنیم. شعاع دادن به منطقه $آ$ میدان با حجم کره ضربدر گشتاور دوقطبی در واحد حجم به دست می آید. ${\overright arrow {P}}.$
${\overrightarrow {\mu }}$ ${\tfrac {4\pi a^{3}}{3}}$ . ${\overright arrow {P}}.$
ما می توانیم با حوزه محلی خود تماس بگیریم ${\ فلش رو به راست {F}}$ ، میدان ماکروسکوپی $\overrightarrow{E}$ و میدان ناشی از ماده درون کره $E_{i}={\tfrac {-{\overrightarrow {P}}}{3\varepsilon _{0}}}$ [7] سپس می‌توانیم میدان محلی را به عنوان میدان ماکروسکوپی بدون مشارکت میدان داخلی تعریف کنیم:
${\overrightarrow {F}}={\overrightarrow {E}}-{\overrightarrow {E_{i}}}={\overrightarrow {E}}+{\tfrac {\overrightarrow {P}}{3 \varepsilon _{0}}}$
قطبش متناسب با میدان ماکروسکوپی است جایی که $\varepsilon _{0}$ ثابت گذردهی الکتریکی است و $\chi _{\text{e}}$ حساسیت الکتریکی است . با استفاده از این تناسب، میدان محلی را به عنوان پیدا می کنیم ${\overrightarrow {F}}={\tfrac {1}{3}}(\varepsilon _{r}+2){\overrightarrow {E}}$ که می توان از آن در تعریف پلاریزاسیون استفاده کرد
${\overrightarrow {P}}={\tfrac {N\alpha }{V}}{\overrightarrow {F}}={\tfrac {N\alpha }{3V}}(\varepsilon _{r} +2){\arrow overright {E}}$
و ساده شده با $\varepsilon _{r}=1+{\tfrac {N\alpha }{\varepsilon _{0}V}}$ برای بدست آوردن ${\overrightarrow {P}}=\varepsilon _{0}(\varepsilon _{r}-1){\overrightarrow {E}}$ . این دو عبارت را می‌توان هر دو برابر با دیگری تنظیم کرد و عبارت را حذف کرد $\overrightarrow{E}$ مدت به ما می دهد-30. ما می توانیم مجوز نسبی را جایگزین کنیم $\varepsilon _{r}$ با ضریب شکست $n$ ، از آنجا که $\varepsilon _{r}=n^{2}$ برای گاز کم فشار چگالی عدد را می توان با وزن مولکولی مرتبط کرد $م$ و چگالی جرمی $\rho$ از طریق ${\tfrac {N}{V}}={\tfrac {N_{A}\rho }{M}}$ ، تنظیم فرم نهایی معادله ما برای شامل انکسار مولی:
$R_{M}={\tfrac {N_{A}\alpha }{3\varepsilon _{0}}}={\tfrac {M}{\rho }}{\tfrac {n^{2} -1}{n^{2}+2}}$
این معادله به ما اجازه می‌دهد که ویژگی توده ( ضریب شکست ) را به خاصیت مولکولی (قطبی‌پذیری) به عنوان تابعی از فرکانس مرتبط کنیم. [8]

گرایش ها [ ویرایش ]
به طور کلی، قطبش پذیری با افزایش حجم اشغال شده توسط الکترون ها افزایش می یابد. [9] در اتم‌ها، این امر به این دلیل اتفاق می‌افتد که اتم‌های بزرگ‌تر دارای الکترون‌های آزادتر در مقابل اتم‌های کوچک‌تر با الکترون‌های محکم‌تر هستند. [9] [10] در ردیف‌های جدول تناوبی ، قطبش پذیری از چپ به راست کاهش می‌یابد. [9] قطبش پذیری در ستون های جدول تناوبی افزایش می یابد. [9] به همین ترتیب، مولکول های بزرگتر عموماً قطبش پذیرتر از مولکول های کوچکتر هستند.
آب یک مولکول بسیار قطبی است ، اما آلکان ها و مولکول های آبگریز دیگر قطبش پذیرتر هستند. آب با دوقطبی دائمی خود به دلیل میدان الکتریکی خارجی کمتر تغییر شکل می دهد. آلکان ها قطبی ترین مولکول ها هستند. [9] اگرچه انتظار می‌رود آلکن‌ها و آرن‌ها به دلیل واکنش‌پذیری بالاتر در مقایسه با آلکان‌ها، قطبش پذیری بیشتری نسبت به آلکان‌ها داشته باشند، اما آلکان‌ها در واقع قطبش پذیری بیشتری دارند. [9] این به دلیل کربن‌های sp 2 الکترونگاتیوتر آلکن و آرن به کربن‌های sp 3 الکترونگاتیو کمتر آلکان است . [9]
مدل‌های پیکربندی الکترون حالت زمین اغلب در مطالعه قطبش پذیری پیوندها ناکافی هستند زیرا تغییرات چشمگیری در ساختار مولکولی در یک واکنش رخ می‌دهد. [ توضیح لازم است ] [9]
قطبش پذیری مغناطیسی [ ویرایش ]
قطبش پذیری مغناطیسی که توسط برهمکنش های اسپینی نوکلئون ها تعریف می شود ، پارامتر مهم دوترون ها و هادرون ها است . به طور خاص، اندازه گیری قطبش پذیری تانسور نوکلئون ها اطلاعات مهمی در مورد نیروهای هسته ای وابسته به اسپین به دست می دهد. [11]
روش دامنه‌های اسپین از فرمالیسم مکانیک کوانتومی برای توصیف آسان‌تر دینامیک اسپین استفاده می‌کند. پلاریزاسیون برداری و تانسوری ذره/هسته با اسپین S ≥ 1 توسط بردار پلاریزاسیون واحد مشخص می شود. ${\boldsymbol {p}}$ و تانسور پلاریزاسیون P` . تانسورهای اضافی متشکل از ضربهای سه یا چند ماتریس اسپینی فقط برای توصیف کامل پلاریزاسیون ذرات/هسته‌ها با اسپین S ≥ 3 ⁄ 2 مورد نیاز است . [11]
همچنین ببینید [ ویرایش ]

دی الکتریک
حساسیت الکتریکی
چگالی پلاریزاسیون
MOSCED ، یک روش تخمینی برای ضرایب فعالیت است که از قطبش پذیری به عنوان یکی از پارامترهای خود استفاده می کند.

+ نوشته شده در سه شنبه پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 17:8 توسط علی رضا نقش |

گذر نسبی

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد

ضریب نسبی برخی از مواد در دمای اتاق زیر 1 کیلوهرتز

موادε r

وکیوم1 (طبق تعریف)

هوا1.000 589 86 ± 0.000 000 50
(در STP ، 900 کیلوهرتز)، [1]

PTFE / تفلون2.1

پلی اتیلن / XLPE2.25

پلی آمید3.4

پلی پروپیلن2.2-2.36

پلی استایرن2.4-2.7

دی سولفید کربن2.6

BoPET3.1 [2]

کاغذ ، چاپ1.4 [3] (200 کیلوهرتز)

پلیمرهای الکترواکتیو2-12

میکا3-6 [2]

دی اکسید سیلیکون3.9 [4]

یاقوت کبود8.9-11.1 (ناهمسانگرد) [5]

بتن4.5

پیرکس ( شیشه )4.7 (3.7-10)

نئوپرن6.7 [2]

لاستیک طبیعی7

الماس5.5-10

نمک3-15

رزین ملامینه7.2-8.4 [6]

گرافیت10-15

لاستیک سیلیکونی2.9-4 [7]

سیلیکون11.68

GaAs12.4 [8]

نیترید سیلیکون7-8 (پلی کریستالی، 1 مگاهرتز) [9] [10]

آمونیاک26، 22، 20، 17 (80-، 40-، 0، +20 درجه سانتی گراد)

متانول30

اتیلن گلیکول37

فورفورال42.0

گلیسرول41.2، 47، 42.5 (0، 20، 25 درجه سانتی گراد)

اب87.9، 80.2، 55.5
(0، 20، 100 درجه سانتیگراد) [11]
برای نور مرئی: 1.77

اسید هیدروفلوریک175، 134، 111، 83.6
(-73، -42، -27، 0 درجه سانتیگراد)،

هیدرازین52.0 (20 درجه سانتیگراد)،

فرمامید84.0 (20 درجه سانتیگراد)

اسید سولفوریک84-100 (20-25 درجه سانتیگراد)

آب اکسیژنه128 آبی 60-
(-30-25 درجه سانتی گراد)

اسید هیدروسیانیک158.0-2.3 (0-21 درجه سانتی گراد)

دی اکسید تیتانیوم86-173

تیتانات استرانسیوم310

باریم استرانسیوم تیتانات500

باریم تیتانات [12]1200-10000 (20-120 درجه سانتیگراد)

تیتانات زیرکونات سرب500-6000

پلیمرهای مزدوج1.8-6 تا 100000 [13]

تیتانات مس کلسیم> 250000 [14]

وابستگی دمایی گذردهی استاتیکی نسبی آب

گذردهی نسبی (در متون قدیمی تر، ثابت دی الکتریک ) گذردهی یک ماده است که به صورت نسبتی با گذردهی الکتریکی یک خلاء بیان می شود . دی الکتریک یک ماده عایق است و ثابت دی الکتریک یک عایق توانایی عایق برای ذخیره انرژی الکتریکی در میدان الکتریکی را اندازه گیری می کند.

گذردهی خاصیت ماده ای است که بر نیروی کولن بین دو بار نقطه ای در ماده تأثیر می گذارد. گذردهی نسبی عاملی است که توسط آن میدان الکتریکی بین بارها نسبت به خلاء کاهش می یابد.

به همین ترتیب، گذردهی نسبی، نسبت ظرفیت خازنی است که از آن ماده به عنوان دی الکتریک استفاده می کند ، در مقایسه با خازن مشابهی که دارای خلاء به عنوان دی الکتریک آن است . گذردهی نسبی معمولاً به عنوان ثابت دی الکتریک نیز شناخته می شود، اصطلاحی که هنوز استفاده می شود اما توسط سازمان های استاندارد در مهندسی [15] و همچنین در شیمی منسوخ شده است. [16]

تعریف [ ویرایش ]

گذردهی نسبی معمولاً به صورت εr ( ω ) (گاهی κ ، کاپا کوچک ) نشان داده می شود و به این صورت تعریف می شود .

$\varepsilon _{\text{r}}(\omega )={\frac {\varepsilon (\omega )}{\varepsilon _{0}}}،$

که در آن ε ( ω ) گذردهی پیچیده وابسته به فرکانس ماده است و ε0 گذردهی خلاء است .

گذردهی نسبی یک عدد بی بعد است که به طور کلی دارای ارزش پیچیده است . قسمت های حقیقی و موهومی آن به صورت زیر مشخص می شود: [17]

${\displaystyle \varepsilon _{\text{r}}(\omega )=\varepsilon _{\text{r}}'(\omega )-i\varepsilon _{\text{r}}''(\omega )$

گذردهی نسبی یک محیط به حساسیت الکتریکی آن ، χ e ، به صورت ε r ( ω ) = 1 + χ e مربوط می شود .

در محیط های ناهمسانگرد (مانند بلورهای غیر مکعبی) گذردهی نسبی یک تانسور رتبه دوم است .

گذردهی نسبی یک ماده برای فرکانس صفر به عنوان گذردهی نسبی ساکن آن شناخته می شود .

اصطلاحات [ ویرایش ]

اصطلاح تاریخی برای گذردهی نسبی ثابت دی الکتریک است . هنوز معمولاً استفاده می شود، اما توسط سازمان های استاندارد منسوخ شده است، [15] [16] به دلیل ابهام آن، زیرا برخی گزارش های قدیمی تر از آن برای مجوز مطلق ε استفاده می کردند . [15] [18] [19] گذردهی ممکن است به عنوان یک ویژگی استاتیک یا به عنوان یک متغیر وابسته به فرکانس نقل شود، که در این صورت به عنوان تابع دی الکتریک نیز شناخته می شود . همچنین برای ارجاع تنها به جزء حقیقی ε ′ r ضریب نسبی با ارزش مختلط استفاده شده است . [ نیازمند منبع ]

فیزیک [ ویرایش ]

در نظریه علی امواج، گذردهی کمیت پیچیده ای است. قسمت موهومی مربوط به تغییر فاز قطبش P نسبت به E است و منجر به تضعیف امواج الکترومغناطیسی عبوری از محیط می شود. طبق تعریف، گذردهی نسبی خطی خلاء برابر با 1 است، [19] که ε = ε 0 است، اگرچه اثرات کوانتومی غیرخطی نظری در خلاء وجود دارد که در شدت میدان بالا غیر قابل چشم پوشی می شوند. [20]

جدول زیر مقادیر معمولی را نشان می دهد.

گذردهی نسبی فرکانس پایین برخی از حلال های رایج

حلالگذر نسبیدرجه حرارت

C 6 H 6بنزن2.3298 K (25 درجه سانتیگراد)

Et 2 Oدی اتیل اتر4.3293 K (20 درجه سانتیگراد)

(CH 2 ) 4 Oتتراهیدروفوران (THF)7.6298 K (25 درجه سانتیگراد)

CH 2 Cl 2دی کلرومتان9.1293 K (20 درجه سانتیگراد)

NH 3 ( مایع )آمونیاک مایع17273 K (0 درجه سانتیگراد)

C 2 H 5 OHاتانول24.3298 K (25 درجه سانتیگراد)

CH 3 OHمتانول32.7298 K (25 درجه سانتیگراد)

CH 3 NO 2نیترومتان35.9303 K (30 درجه سانتیگراد)

HCONMe 2دی متیل فرماید (DMF)36.7298 K (25 درجه سانتیگراد)

CH 3 CNاستونیتریل37.5293 K (20 درجه سانتیگراد)

H 2 Oاب78.4298 K (25 درجه سانتیگراد)

HCONH 2فرمامید109293 K (20 درجه سانتیگراد)

گذردهی نسبی فرکانس پایین یخ ~96 در -10.8 درجه سانتیگراد است که در فرکانس بالا به 3.15 می رسد که مستقل از دما است. [21] در محدوده 3.12-3.19 برای فرکانس های بین حدود 1 مگاهرتز و ناحیه مادون قرمز دور باقی می ماند. [22]

اندازه گیری [ ویرایش ]

گذردهی استاتیکی نسبی εr را می توان برای میدان های الکتریکی ساکن به صورت زیر اندازه گیری کرد : ابتدا ظرفیت خازن آزمایشی C 0 با خلاء بین صفحات آن اندازه گیری می شود. سپس با استفاده از همان خازن و فاصله بین صفحات آن، ظرفیت C با دی الکتریک بین صفحات اندازه گیری می شود. سپس گذردهی نسبی را می توان به صورت محاسبه کرد

$\varepsilon _{\text{r}}={\frac {C}{C_{0}}}.$

برای میدان های الکترومغناطیسی متغیر زمان ، این کمیت وابسته به فرکانس می شود . یک روش غیرمستقیم برای محاسبه ε r ، تبدیل نتایج اندازه‌گیری پارامتر S فرکانس رادیویی است . شرحی از تبدیل‌های پارامتر S که اغلب استفاده می‌شود برای تعیین εr وابسته به فرکانس دی الکتریک‌ها را می‌توان در این منبع کتابشناختی یافت. [23] متناوبا، اثرات مبتنی بر رزونانس ممکن است در فرکانس های ثابت به کار گرفته شود. [24]

برنامه های کاربردی [ ویرایش ]

انرژی [ ویرایش ]

گذردهی نسبی یک قطعه اطلاعات ضروری در هنگام طراحی خازن ها و در شرایط دیگر است که ممکن است انتظار داشته باشیم که یک ماده ظرفیت خازنی را وارد مدار کند. اگر ماده ای با گذردهی نسبی بالا در یک میدان الکتریکی قرار گیرد ، مقدار آن میدان به طور قابل اندازه گیری در حجم دی الکتریک کاهش می یابد. این حقیقیت معمولاً برای افزایش ظرفیت خازن طراحی خاص استفاده می شود. لایه های زیر هادی های اچ شده در بردهای مدار چاپی ( PCB ) نیز به عنوان دی الکتریک عمل می کنند.

ارتباطات [ ویرایش ]

دی الکتریک در خطوط انتقال فرکانس رادیویی (RF) استفاده می شود. در کابل کواکسیال ، پلی اتیلن را می توان بین هادی مرکزی و محافظ بیرونی استفاده کرد. همچنین می توان آن را در داخل موجبرها قرار داد تا فیلترها را تشکیل دهند . فیبرهای نوری نمونه هایی از موجبرهای دی الکتریک هستند . آنها از مواد دی الکتریک تشکیل شده اند که به طور عمدی با ناخالصی ها دوپ می شوند تا مقدار دقیق εr را در سطح مقطع کنترل کنند. این ضریب شکست ماده و در نتیجه حالت های نوری انتقال را نیز کنترل می کند. با این حال، در این موارد، از نظر فنی، گذردهی نسبی مهم است، زیرا آنها در حد الکترواستاتیک کار نمی کنند.

محیط زیست [ ویرایش ]

گذردهی نسبی هوا با دما، رطوبت و فشار هوا تغییر می کند. [25] سنسورها را می توان برای تشخیص تغییرات در خازن ناشی از تغییرات در گذردهی نسبی ساخت. بیشتر این تغییر به دلیل تأثیرات دما و رطوبت است زیرا فشار هوا نسبتاً پایدار است. با استفاده از تغییر ظرفیت به همراه دمای اندازه گیری شده می توان رطوبت نسبی را با استفاده از فرمول های مهندسی بدست آورد.

شیمی [ ویرایش ]

گذردهی استاتیکی نسبی یک حلال معیار نسبی قطبیت شیمیایی آن است . به عنوان مثال، آب بسیار قطبی است و دارای گذردهی استاتیکی نسبی 80.10 در 20 درجه سانتیگراد است در حالی که n - هگزان غیر قطبی است و دارای گذردهی ساکن نسبی 1.89 در 20 درجه سانتیگراد است. [26] این اطلاعات هنگام طراحی تکنیک‌های جداسازی، آماده‌سازی نمونه و کروماتوگرافی در شیمی تجزیه مهم است .

با این حال، این همبستگی باید با احتیاط برخورد شود. به عنوان مثال، دی کلرومتان دارای مقدار εr 9.08 ( 20 درجه سانتیگراد) است و نسبتاً ضعیف در آب محلول است (13 گرم در لیتر یا 9.8 میلی لیتر در لیتر در 20 درجه سانتیگراد). در همان زمان، تتراهیدروفوران در دمای 22 درجه سانتیگراد 7.52 = ε r است ، اما کاملاً با آب قابل اختلاط است. در مورد تتراهیدروفوران، اتم اکسیژن می تواند به عنوان گیرنده پیوند هیدروژنی عمل کند . در حالی که دی کلرومتان نمی تواند با آب پیوند هیدروژنی ایجاد کند.

این در هنگام مقایسه مقادیر εr اسید استیک (6.2528) [27] و یدواتان ( 7.6177) قابل توجه تر است . [27] مقدار عددی بزرگ ε r در مورد دوم تعجب آور نیست، زیرا اتم ید به راحتی قابل قطبش است. با این حال، این به معنای قطبی بودن آن نیز نیست ( قطبی‌پذیری الکترونیکی در این مورد بر قطبی بودن غلبه دارد).

رسانه زیانبار [ ویرایش ]

مجدداً، مانند گذردهی مطلق ، گذردهی نسبی برای مواد دارای تلفات را می توان به صورت زیر فرموله کرد:

$\varepsilon _{\text{r}}=\varepsilon _{\text{r}}'-{\frac {i\sigma }{\omega \varepsilon _{0}}}،$

از نظر یک "رسانایی دی الکتریک" σ (واحد S/m، زیمنس بر متر)، که "مجموع تمام اثرات اتلاف کننده مواد است؛ ممکن است یک رسانایی [الکتریکی] حقیقی ناشی از حامل های بار مهاجرتی را نشان دهد و همچنین ممکن است به اتلاف انرژی مرتبط با پراکندگی ε «[مجوز با ارزش حقیقی]» ( [17] ص. 8) مراجعه کنید. گسترش فرکانس زاویه ای ω = 2π c  /  λ و ثابت الکتریکی ε 0 = 1 /  μ 0 c 2 ، که به:

$\varepsilon _{\text{r}}=\varepsilon _{\text{r}}'-i\sigma \lambda \kappa ,$

که در آن λ طول موج است، c سرعت نور در خلاء و κ = μ 0 c  / 2π = 59.95849 Ω ≈ 60.0 Ω یک ثابت تازه معرفی شده است (واحد اهم یا زیمنس متقابل ، به طوری که σλκ = ε r بدون واحد باقی می ماند) .

فلزات [ ویرایش ]

گذردهی معمولاً با مواد دی الکتریک مرتبط است ، با این حال فلزات دارای گذردهی موثر با گذردهی نسبی حقیقی برابر با یک توصیف می شوند. [28] در ناحیه فرکانس بالا، که از فرکانس‌های رادیویی تا ناحیه مادون قرمز دور و تراهرتز گسترش می‌یابد ، فرکانس پلاسمایی گاز الکترون بسیار بیشتر از فرکانس انتشار الکترومغناطیسی است، بنابراین ضریب شکست n یک فلز بسیار نزدیک است. یک عدد کاملا موهومی در رژیم فرکانس پایین، گذردهی نسبی مؤثر نیز تقریباً کاملاً موهومی است: دارای یک مقدار موهومی بسیار بزرگ مربوط به رسانایی و یک مقدار حقیقی نسبتاً ناچیز است. [29]

https://en.wikipedia.org/wiki/Relative_permittivity

+ نوشته شده در سه شنبه پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 16:48 توسط علی رضا نقش |

نحوه استفاده از تابع NOW در اکسل

در این مقاله نحوه استفاده از تابع NOW در اکسل را یاد خواهیم گرفت.

مقدار تاریخ و زمان امروز در اکسل

در اکسل، اگر می خواهید بدون هیچ مشکلی از تاریخ و ساعت امروز با هم استفاده کنید، فقط باید از این تابع استفاده کنید. به عنوان مثال کار با شرکت کنندگان برای کارمند. شما نمی توانید هنگام انجام این کار خطای انسانی داشته باشید. بیایید یاد بگیریم که چگونه از ساده ترین تابع در اکسل استفاده کنیم. نحو تابع NOW و با استفاده از یک مثال توضیح داده شده است

تابع NOW در اکسل

تابع NOW یک تابع تاریخ و زمان است که تاریخ و زمان فعلی را با هم در یک سلول در قالب زمان تاریخ برمی‌گرداند. تابع NOW یک تابع پویا داخلی برای دریافت تاریخ و زمان فعلی در یک سلول است.

نحو تابع NOW:

=اکنون()

برای استفاده ایستا از تابع، از کلید میانبر برای انجام Ctrl + Shift + استفاده کنید . (نیم کولون)

تابع TODAY یک تابع داخلی برای دریافت تاریخ امروز یا تاریخ فعلی در اکسل است.

نحو:

=TODAY()

برای استفاده ایستا از تابع از کلید میانبر برای انجام Ctrl + استفاده کنید . (نیم کولون)

مثال تابع NOW:

درک همه اینها ممکن است گیج کننده باشد. بیایید نحوه استفاده از تابع را با استفاده از یک مثال درک کنیم. در اینجا چند عکس فوری برای مشاهده نحوه عملکرد آن وجود دارد

تابع NOW هیچ پارامتری را نمی گیرد. با پرانتز استفاده می شود.

تابع TODAY در سلول A1 استفاده می شود. تابع TODAY مانند تابع NOW هیچ پارامتری را نمی گیرد. با پرانتز استفاده می شود.

عملکرد NOW & TODAY برای دریافت زمان فعلی

کلیدهای میانبر برای انجام همان عملکرد بالا

در سلول B1 از کلید میانبر برای دریافت تاریخ فعلی Ctrl + استفاده کنید. (نیم ویرگول)

در سلول B2 از کلید میانبر برای دریافت زمان فعلی Ctrl + Shift + استفاده کنید. (نیم ویرگول)

در سلول B3 از Ctrl + استفاده کنید. (نیم ویرگول) و بعد از تک فاصله از Ctrl +Shift + استفاده کنید. (نیم ویرگول) برای دریافت تاریخ و زمان در یک سلول.

توجه: تابع پویا هر زمان که به‌روزرسانی یا تازه‌سازی شود، نتیجه را برمی‌گرداند در حالی که نتایج بازگشتی تابع استاتیک تا زمانی که & ویرایش نشود ثابت می‌ماند.

در اینجا تمام یادداشت های مشاهده ای با استفاده از تابع NOW در Excel
Notes آمده است:

اکسل تاریخ ها را به عنوان شماره سریال ذخیره می کند و در محاسبه توسط تابع استفاده می شود. بنابراین توصیه می شود به جای ارائه آرگومان مستقیم به تابع، از تاریخ ها به عنوان مرجع سلول یا استفاده از تابع DATE استفاده کنید. اگر تابع #VALUE را برمی گرداند، اعتبارسنجی مقادیر تاریخ را بررسی کنید! خطا.
تابع DAYS همچنین می تواند دو عدد داده شده را کم کند. در استفاده از تابع دقت کنید
تاریخ در اکسل باید در قالب معتبر باشد
آرگومان واحد در تابع DATEDIF می تواند به عنوان مرجع سلول یا مستقیماً به تابع در گیومه های دوگانه داده شود.
تاریخ_شروع باید قبل از تاریخ_پایان باشد، در غیر این صورت تابع #NUM می دهد! خطا
تابع #VALUE می دهد! اگر تاریخ یک تاریخ معتبر نباشد خطا دارد.

امیدواریم این مقاله در مورد نحوه استفاده از تابع NOW در اکسل توضیحی باشد. مقالات بیشتر در مورد محاسبه مقادیر و فرمول های اکسل مرتبط را در اینجا بیابید. اگر وبلاگ های ما را دوست داشتید، آن را با دوستان خود در فیس بوک به اشتراک بگذارید . و همچنین می توانید ما را در توییتر و فیس بوک دنبال کنید . ما دوست داریم از شما بشنویم، به ما اطلاع دهید که چگونه می توانیم کار خود را بهبود بخشیم، تکمیل یا نوآوری کنیم و آن را برای شما بهتر کنیم. برای ما در info@exceltip.com بنویسید.

مقالات مرتبط :

نحوه تبدیل تاریخ به متن در اکسل : در این مقاله یاد گرفتیم که چگونه متن را به تاریخ تبدیل کنیم، اما چگونه تاریخ اکسل را به متن تبدیل کنیم. برای تبدیل تاریخ اکسل به متن چند تکنیک داریم.

اکسل ثانیه های اعشاری را به فرمت زمان تبدیل می کند : همانطور که می دانیم زمان در اکسل به عنوان اعداد در نظر گرفته می شود. ساعت ها، دقیقه ها و ثانیه ها به عنوان اعداد اعشاری در نظر گرفته می شوند. بنابراین وقتی ثانیه ها را به عنوان اعداد داریم، چگونه به فرمت زمان تبدیل کنیم؟ این مقاله آن را پوشش داد.

نحوه استفاده از تابع NETWORKDAYS در اکسل : روزهای کاری بین دو تاریخ داده شده را با استفاده از تابع NETWORKDAYS برمی گرداند.

نحوه استفاده از تابع WORKDAYS در اکسل : مقدار تاریخ روز کاری را پس از روزهای اضافه شده به start_date با استفاده از تابع WORKDAYS در اکسل برمی‌گرداند.

شمارش تعطیلات بین تاریخ ها در اکسل : با استفاده از تابع DATEDIF و NETWORKDAYS در اکسل، روزهای غیر کاری را بین دو تاریخ داده شده بشمارید.

استخراج روزهای بین تاریخ‌ها با نادیده گرفتن سال‌ها در اکسل : شمارش روزهای بین دو تاریخ با استفاده از توابع مختلف و عملیات ریاضی در اکسل

شمارش تاریخ تولد بر اساس ماه در اکسل : تعداد تاریخ های نهفته در یک ماه خاص را با استفاده از تابع SUMPRODUCT و MONTH در اکسل بشمارید.

قیمت مجموع بر اساس روزهای هفته در اکسل : مجموع مقادیر قیمت مربوط به تعداد تاریخ های یک روز خاص هفته با استفاده از تابع SUMPRODUCT و WEEKDAY در اکسل.

مقالات محبوب:

نحوه استفاده از تابع IF در اکسل : دستور IF در اکسل شرط را بررسی می کند و در صورت TRUE بودن شرط، مقدار خاصی را برمی گرداند یا اگر FALSE مقدار مشخص دیگری را برمی گرداند.

نحوه استفاده از تابع VLOOKUP در اکسل : این یکی از پرکاربردترین و محبوب ترین توابع اکسل است که برای جستجوی مقادیر از محدوده ها و برگه های مختلف استفاده می شود.

نحوه استفاده از تابع SUMIF در اکسل : این یکی دیگر از عملکردهای ضروری داشبورد است. این به شما کمک می کند تا مقادیر را در شرایط خاص خلاصه کنید.

نحوه استفاده از تابع COUNTIF در اکسل : با استفاده از این تابع شگفت انگیز، مقادیر را با شرایط بشمارید. برای شمارش مقادیر خاص نیازی به فیلتر کردن داده های خود ندارید. عملکرد Countif برای آماده سازی داشبورد شما ضروری است.

https://www.exceltip.com/excel-functions/how-to-use-the-now-function-in-excel.html#google_vignette

+ نوشته شده در سه شنبه پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 1:39 توسط علی رضا نقش |

نحوه استفاده از تابع MUNIT در اکسل

در این مقاله با نحوه استفاده از تابع MUNIT در اکسل آشنا خواهیم شد.

ماتریس واحد یا همانی، ماتریسی است که تمام مقادیر قطر را دارد که از بالاترین مقدار سمت چپ شروع می شود تا پایین ترین مقدار سمت راست.

یک واحد یا ماتریس همانی با ابعاد 3×3 در زیر نشان داده شده است.
یعنی ماتریس دارای 3 سطر و 3 ستون است.
001
ماتریس واحد یا همانی یک ماتریس مربع است یعنی ماتریس مربع است که دارای تعداد مساوی سطر و ستون است.
تعیین کننده یک واحد یا ماتریس مربع از هر بعد nxn 1 است.
002
طبق فرمول
| A | = 1 * 1 - 0 * 0
| A | = 1
تابع MUNIT یک ماتریس واحد از nxn را برمی گرداند که در آن n بعد ماتریس به دست آمده است.
نحو:

=MUNIT (بعد)

بعد: n (عدد) را وارد کنید که ماتریس nxn را برمی گرداند.

بازگشت خروجی از تابع آسان نیست.

برای استفاده از تابع MUNIT مراحل را دنبال کنید. اکنون من نشان خواهم داد که تابع MUNIT چگونه کار می کند تا ماتریس واحد یا ماتریس همانی با ابعاد 5*5 را بدست آوریم.

1. ابتدا 25 خانه را در امتداد جدول با ابعاد 5*5 مطابق شکل زیر انتخاب کنید.

003

1. حالا
  از فرمول استفاده کنید:

{ = MUNIT ( 5 ) }

توجه: از بریس های فرفری با استفاده از نماد صفحه کلید استفاده نکنید. از Ctrl + Shift + Enter برای اعمال بریس های فر مانند شکل زیر استفاده کنید.
004

حالا Ctrl + Shift + Enter را فشار دهید تا فرمول روی سلول انتخاب شده اعمال شود

005
اینجاست. همانطور که در اینجا می بینید تابع MUNIT ماتریس واحد 5*5 را به دنبال مراحلی که توضیح داده شد برمی گرداند.

یادداشت:

تابع مقدار #VALUE را برمی گرداند! اگر مقدار بعد کمتر یا مساوی 0 باشد، خطا دارد.
تابع #NAME را برمی‌گرداند؟ خطا مقدار بعد در غیر عددی است.
اگر سلول انتخاب شده دارای تعداد مساوی سطر و ستون نباشد، تابع ماتریس واحد یا همانی را به دست نمی آورد.
اگر از Office 365 استفاده می کنید، نیازی به استفاده از روش فوق ندارید. شما فقط باید فرمول را در یک سلول =MUNIT(5) تایپ کنید و Enter را فشار دهید تا ماتریس واحد یا ماتریس همانی 5 x 5 باشد.

امیدواریم نحوه استفاده از تابع MUNIT و سلول ارجاع در اکسل را درک کرده باشید. مقالات بیشتر در مورد توابع ماتریس ریاضی اکسل را در اینجا کاوش کنید. لطفاً سؤال یا بازخورد خود را در مورد مقاله فوق بیان کنید.

https://www.exceltip.com/excel-functions/how-to-use-the-munit-function-in-excel.html

+ نوشته شده در سه شنبه پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 1:37 توسط علی رضا نقش |

نحوه استفاده از تابع MINVERSE در اکسل

در این مقاله با نحوه استفاده از تابع MINVERSE در اکسل آشنا خواهیم شد.

معکوس یک ماتریس چیست؟ چرا باید معکوس ماتریس را پیدا کنیم؟

برای سیستم های معادلات خطی:

در اینجا X ماتریسی است که مقادیر ناشناخته دارد. A و B ماتریس مربع شناخته شده هستند.

داده شده: AX= B

بنابراین، X = A -1 B

A-1 معکوس ماتریس A است

اگر معکوس ماتریس A را در ماتریس B ضرب کنیم، ماتریس X را می توان برای ما شناخت. A و B باید ماتریس مربع باشد تا عملیات انجام شود.

ماتریس مربع است که دارای تعداد سطر و ستون مساوی در جدول است.

تابع MINVERSE ماتریس معکوس ارائه شده را به صورت آرایه به تابع برمی گرداند.

نحو:

{ =MINVERSE (آرایه) }

آرایه: آرایه ای از مقادیر در قالب ماتریس مربع (ردیف = ستون).

ابتدا معکوس ماتریس 1*1 را بدست می آوریم.

از فرمول استفاده کنید:

{ = MINVERSE ( A1 ) }

توجه: از بریس های فرفری با استفاده از نماد صفحه کلید استفاده نکنید. از Ctrl + Shift + Enter برای اعمال بریس های فر مانند شکل زیر استفاده کنید .
0071
معکوس یک ماتریس 1*1 برابر 0.5 است

شما می توانید معکوس هر ماتریس مربعی را بیابید
اکنون معکوس ماتریس 5*5 را بدست می آوریم.
0096
برای به دست آوردن معکوس ماتریس بالا مراحل را دنبال کنید.

1. ابتدا 25 خانه در امتداد جدول با ابعاد 5*5 را مطابق شکل زیر انتخاب کنید.
0097
2. حالا
از فرمول استفاده کنید:

{ =MINVERSE ( A1 : E5 ) }

توجه: از بریس های فرفری با استفاده از نماد صفحه کلید استفاده نکنید. از Ctrl + Shift + Enter برای اعمال بریس های فر مانند شکل زیر استفاده کنید .
0098
3. حالا Ctrl + Shift + Enter را فشار دهید تا فرمول روی سلول انتخاب شده اعمال شود.
099
اینجاست. همانطور که در اینجا می بینید تابع MINVERSE ماتریس 5*5 را برمی گرداند.

یادداشت:

تابع مقدار #VALUE را برمی گرداند! اگر مقدار غیر عددی در آرایه آرگومان وجود داشته باشد، خطا می کند
تابع مقدار #VALUE را برمی گرداند! اگر ماتریس آرایه ورودی یک ماتریس مربع نباشد، یعنی ردیف‌هایی که با ستون‌ها برابری نمی‌کنند، خطا دارد.
تابع #NAME را برمی‌گرداند؟ خطا تنها مقدار موجود در آرایه غیر عددی است.
سلول های خالی هنگام محاسبه ماتریس دارای مقدار صفر در نظر گرفته نمی شوند.
تابع فقط در سلول های انتخاب شده مقادیر را برمی گرداند. اگر سلول های انتخاب شده کمتر از سلول های مورد نیاز باشد. سپس ماتریس برگشتی معکوس ماتریس داده شده نیست.

100
6. تابع مقادیر را فقط در سلول های انتخاب شده برمی گرداند. اگر سلول های انتخاب شده بیشتر از سلول های مورد نیاز باشد. سپس تابع معکوس ماتریس را در سلول های مورد نیاز برمی گرداند و سلول های باقی مانده دارای #NA هستند! خطا
101
7. اگر از Office 365 استفاده می کنید، نیازی به استفاده از روش فوق ندارید. شما فقط باید فرمول را در یک سلول =MINVERSE(5) تایپ کنید و Enter را فشار دهید تا ماتریس معکوس 5 x 5 باشد.

امیدواریم نحوه استفاده از تابع MINVERSE و سلول ارجاع در اکسل را درک کرده باشید. مقالات بیشتر در مورد توابع ماتریس ریاضی اکسل را در اینجا کاوش کنید. لطفاً سؤال یا بازخورد خود را در مورد مقاله فوق بیان کنید.

https://www.exceltip.com/excel-functions/how-to-use-the-mdeterm-function-in-excel.html

+ نوشته شده در سه شنبه پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 1:33 توسط علی رضا نقش |

نحوه استفاده از تابع MDETERM در اکسل

در این مقاله با نحوه استفاده از تابع MDETERM در اکسل آشنا می شویم.

دترمینان ماتریس مربع عددی است که در محاسبه سیستم معادله خطی یا محاسبه معکوس یک ماتریس مفید است.

ماتریس مربع ماتریسی است که دارای تعداد سطر و ستون برابر است. در زیر چند نمونه از ماتریس های مربعی آورده شده است.
006
اول ماتریس مربع 1*1 است. دومی ماتریس مربع 2*2. ماتریس سوم 3*3 است.

دترمینان یک ماتریس با استفاده از فرمول زیر محاسبه می شود. برای درک |
007
مثال دیگری در زیر نشان داده شده است
008
A | = 3 * 6 - 4 * 8
| A | = - 14
تابع MDETERM عددی را برمی گرداند که نشان دهنده دترمینان ماتریس ورودی داده شده است.
نحو:

= MDETERM (آرایه)

آرایه: اعدادی که به عنوان مرجع سلول یا مستقیماً با استفاده از براکت و نیم دونقطه داده می شوند.
009
دترمینان ماتریس نشان داده شده در بالا 14- است.
بیایید این تابع را با استفاده از آن در یک مثال درک کنیم.

در اینجا ماتریس 1 x 1 داریم. ما باید دترمینان ماتریس 1 x 1 را محاسبه کنیم.
0010
از فرمول استفاده کنید:

=MDETERM (A1)

A2: آرایه ای از یک عدد.
0011
دترمینان عدد 2 برابر 2 می شود. بنابراین دترمینان 1 x 1 که یک عدد دارد، خود عدد است.
اکنون ماتریس ماتریس 2×2 واحدی را که در زیر نشان داده شده است محاسبه می کنیم.

یک واحد یا ماتریس هویتی است که تمام اعداد مورب آن 1 و بقیه اعداد صفر باشند.
0012
دترمینان یک ماتریس واحد مقدار واحد 1 است.

آرایه به تابع MDETERM به عنوان مرجع سلول ارائه شده است.

اکنون ماتریس 3×3 را که در زیر نشان داده شده است محاسبه می کنیم.
0013
از فرمول استفاده کنید:

=MDETERM(C1:E3)

0014
همانطور که در اینجا می توانید نمایش MDETERM اعداد از اعداد را مشاهده کنید.

تمام مثال های بالا نشان داده شده از طریق ارائه آرگومان به تابع به عنوان مرجع سلول استفاده می شوند.

می توانید دترمینان ماتریس را دریافت کنید که آرایه را مستقیماً به تابع ارائه می دهد

از فرمول استفاده کنید:

=MDETERM ( { 3, 4; 2, 3 } )

مقادیر در امتداد ستون ها با کاما و مقادیر در سطرهای مختلف با نیم ویرگول از هم جدا می شوند.
0015
برای مشاهده نتیجه، Enter را فشار دهید.
0016
دترمینان ماتریس 1 است. اما به این معنی نیست که این ماتریس واحد یا هویت است.

https://www.exceltip.com/excel-functions/how-to-use-the-mdeterm-function-in-excel.html

+ نوشته شده در سه شنبه پنجم دی ۱۴۰۲ ساعت 1:31 توسط علی رضا نقش |

آموزش

فتولیز در فتوسنتز [ ویرایش ]

مدل های انتقال انرژی [ ویرایش ]

انتقال پروتون ناشی از نور [ ویرایش ]

فتولیز در جو [ ویرایش ]

اخترفیزیک [ ویرایش ]

فوران پرتو گامای جو [ ویرایش ]

تفکیک چند فوتون [ ویرایش ]

همچنین ببینید [ ویرایش ]

منابع [ ویرایش ]

منابع [ ویرایش ]

بیوالکتریکی

ترموالکتریک

پتانسیل الکتریکی

عایق (برق)

فیزیک رسانایی در جامدات [ ویرایش ]

استفاده می کند [ ویرایش ]

عایق کاری در دستگاه های الکتریکی [ ویرایش ]

عایق کلاس I و کلاس II [ ویرایش ]

عایق های تلگراف و انتقال نیرو [ ویرایش ]

مواد [ ویرایش ]

طراحی [ ویرایش ]

قطبش پذیری الکتریکی [ ویرایش ]

تعریف [ ویرایش ]

تانسور [ ویرایش ]

کاربرد در کریستالوگرافی [ ویرایش ]

گرایش ها [ ویرایش ]

قطبش پذیری مغناطیسی [ ویرایش ]

همچنین ببینید [ ویرایش ]

تعریف [ ویرایش ]

اصطلاحات [ ویرایش ]

فیزیک [ ویرایش ]

اندازه گیری [ ویرایش ]

برنامه های کاربردی [ ویرایش ]

انرژی [ ویرایش ]

ارتباطات [ ویرایش ]

محیط زیست [ ویرایش ]

شیمی [ ویرایش ]

رسانه زیانبار [ ویرایش ]

فلزات [ ویرایش ]

پیوندهای روزانه

نوشته‌های پیشین

آرشیو موضوعی

پیوندها