توماس آلوا ادیسون در روز یازدهم فوریه سال ۱۸۴۷ در شهر میلان در ایالت اوهایوى آمریکا به دنیا آمد.
بحق مى توان گفت که ادیسون یکى از آن افرادى بود که از اقشار پائین اجتماع منشاء گرفت و بعدها به شهرت و ثروت فراوان رسید (توماس ادیسون در آمریکا تحت عنوان «از ظرف شویى به میلیونرى رسیدن» نامیده مى شود).
توماس ادیسون بدون شک امروزه یکى از قهرمانان ملى آمریکا به شمار مى آید.
در مورد ادیسون نقل قول ها و داستان هاى بسیارى وجود دارد که نمى توان به دقت گفت کدامیک واقعیت دارند.
به همین دلیل هنوز هم در صحت برخى از موارد شک و تردید وجود دارد.
براى مثال هنوز هم مشخص نیست که آیا علت سنگینى گوش ادیسون سانحه اى در حین انجام آزمایش هایش با مواد شیمیائى بوده یا بر اثر یک بیمارى بروز کرده است.
مسلم این است که ادیسون این نقص شنوایى خویش را با میل تمام و اغلب به سود خود به کار مى گرفت.
ادیسون در کل زندگى خود تنها چند ماهى به مدرسه رفت.
اسناد موجود موید آن است که او در خانه و توسط والدینش آموزش دید.
زمانى که ادیسون ۷ ساله بود خانواده اش به میشیگان نقل مکان کرد.
۴ سال بعد، توماس به عنوان پسر بچه فروشنده روزنامه و شیرینى، در قطار بین «پورت هورون» و «دیترویت» مشغول به کار شد.
از قرار معلوم این شغل وقت چندانى از وى نمى گرفت و او مى توانست به اندازه کافى به کارهاى دیگر مشغول شود.
او در سال ۱۸۶۲ هفته نامه خود به نام «هرالد هفتگى» را منتشر ساخت.
علاوه براین، ادیسون یک دوره کارآموزى به عنوان تلگرافیست را گذراند و طى سال هاى ۱۸۶۳ تا ۱۸۶۸ در همین رشته به کار خود ادامه داد.
ادیسون نخستین اختراع خود را که یک دستگاه شمارش برگه هاى راى بود، در سال ۱۸۶۸ به ثبت رساند.
اما این دستگاه، در کنگره آمریکا مورد استفاده قرار نگرفت چرا که این هراس وجود داشت که بتوان در کار آن تقلب کرد.
یک سال بعد، او در نیویورک مدیر کمپانى «استاک اند گولد» شد، شرکتى را به اسم خود تاسیس کرد و از این زمان به سرعت در کارهایش ترقى کرد.
توماس ادیسون در سال ۱۸۷۱ با خانم «مرى استیل ول» (M .Stillwell) ازدواج کرد و در همین سال هم نخستین ماشین تحریر قابل استفاده را اختراع کرد.
در این دوره او در یک آزمایشگاه در نیوجرسى کار مى کرد.
در تاریخ هجدهم ژوئیه سال ۱۸۷۷ ادیسون فونوگراف یا دستگاه ثبت صدا را اختراع کرد و نخستین انسانى بود که صداى ثبت شده خود را شنید.
در سال ۱۸۷۹ لامپ اختراعى او که از یک رشته ذغالین ساخته شده بود بیش از ۴۰ ساعت درخشید.
علاوه بر این ادیسون کار دستگاه تلفن را به وسیله یک میکروفون حاوى ذرات ذغال بهبود بخشید.
در سال ۱۸۸۰ در «منلوپارک»، نخستین کارخانه لامپ سازى، شروع به کار کرده و در کنار این کار به اختراعات دیگر خود از جمله، فیوز الکتریکى، دستگاه هاى اندازه گیرى، تکامل دیناموهاى ماشین هاى بخار پرداخت.
در سال،۱۸۸۳ اثر ادیسون که بعدها به اختراع رشته هاى درخشان و لامپ هاى الکتریکى منجر شد، رسماً به نام او ثبت شد.تا سال ۱۸۹۰ ادیسون کار فونوگراف را بهبود بخشید و شرکت ادیسون جنرال الکتریک را تاسیس کرد.
برخلاف شایعات موجود ادیسون مخترع صندلى الکتریکى نبود.
این صندلى توسط یکى از همکاران او به نام «هارولد پى براون» اختراع شد.
در سال ۱۸۹۱ ادیسون دستگاه «سینماتوگراف» یکى از مراحل ابتدایى تکامل دوربین فیلمبردارى را اختراع کرد.
باید متذکر شویم که اختراعات ادیسون که فهرست آن پایانى ندارد، از جمله تلفن، تلگراف، میکروفون و لامپ الکتریکى در واقع تنها بهبود و تکامل کار دستگاه هاى اختراع شده پیشین بودند.
اما در وصف شخصیت ادیسون نیز باید اذعان کرد که او انسانى بسیار سخت کوش بود.
ادیسون نه تنها یک پژوهشگر توانا بود، بلکه هنر او بیشتر در حیطه عرضه و فروش زیرکانه تولیدات جلوه گر مى شدند و متاسفانه در رقابت با دیگر شرکت هاى تولید و فروش اجناس مشابه، از هیچ تلاشى فروگذار نمى کرد.
دعواهاى قضایى او در برابر شرکت هاى دیگر رقمى اعجاب برانگیز دارند.
الکتریسیته الکتریسیته از کلمه یونانی الکترون به معنی کهربا گرفته شده است.چرا که هرگاه کهربا را با پارچه پشمی مالش دهیم، اجسام سبکی مانند کاه را به خود جذب می کند.
ماهیت الکتریسیته ماهیت الکتریسیته به دلیل وجود بارهای الکتریکی در اتمهای ماده است.
در نظریه امروزی اتمی، اتم تشکیل یافته است از یک هسته مرکزی که دارای دو نوع ذره پروتون با بار مثبت و نوترون بدون بار است و ذرات بسیار ریزی بنام الکترون با بار منفی که به دور هسته می چرخند.
الکتریسیته دو نوع است : الکتریسیته ساکن و الکتریسیته جاری.
س: الکتریسیته ساکن چگونه است؟
ج: هر گاه الکتریسیته تولید شده در محل تولید باقی بماند آنرا الکتریسیته ساکن می نامند.
س: الکتریسیته جاری چگونه است؟
ج: از حرکت الکترونها، الکتریسیته جاری به وجود می آید.
س: بار الکتریکی چیست؟
ج: چرخش الکترون به دور هسته در اثر وجود نیروی الکتریکی بین آنهاست و نیز بعضی از اجسام تحت شرایط خاصی بر هم نیروی جاذبه یا دافعه الکتریکی وارد می کنند.
عامل این نیروها به سبب خاصیتی است که بطور ذاتی در الکترونها وجود دارد.
لذا آن کمیت فیزیکی که این خاصیت را توصیف و بزرگی نیروی حاصل از آنها را تعیین می کند، بار الکتریکی نامیده می شود.
انرژی الکتریکی چیست ؟
میدانیم که هر ماده از تعداد بسیار اتم تشکیل شده است که هر اتم نیز از سه قسمت 1-نوترون 2- پروتن 3-الکترون تشکلیل شده است تعداد الکترونها با تعداد پروتنها در حالت عادی (خنثی) برابر است الکترون دارای بار منفی و پروتن دارای بار مثبت میباشند که الکترونها به دور(( پروتن و نوترون )) (هسته اتم) با سرعت بسیار زیادی میچرخند در اثر این چرخش نیروی گریز از مرکزی بوجود می آید که مقدار این نیرو با مقدار نیروی جاذبه بین الکترونها و هسته برابر است پس این برابری نیرو الکترونها را در حالت تعادل نگه میدارد و نمیگذارد که از هسته دور شوند .
یک سیم مسی هم دارای تعداد زیادی اتم و در نتیجه الکترون است هر گاه ما بتوانیم توسط یک نیرویی الکترونهای در حال چرخش به دور هسته را از مدار خود خارج کنیم و در یک جهت معین به حرکت در آوریم جریان الکتریکی برقرار میشود.
پس این نکته را دریافتیم که جریان برق چیزی جز حرکت الکترونها نیست البته این حرکت بصورت انتقالی انجام میشود یعنی یک اتم تعدادی الکترون به اتم کناری خود میدهد و اتم کناری نیز به همین ترتیب تعدادی الکترون به اتم بعدی میدهد و بدین صورت جریان برقرار میشود.
پس هر گاه که میگوئیم جریان برق کم یا زیاد است یعنی تعداد الکترونهایی که در مسیر سیم در حال حرکت هستند کم یا زیاد است .
نیروهایی که باعث جدا شدن الکترون از هسته میشوند: 1- نیروی مغناطیسی خارجی هرگاه یک سیم را در یک میدان مغناطیسی حرکت دهیم نیروی این میدان باعث حرکت الکترونهای سیم میشود .
2- ضربه فرض کنید یک اتوبوس کنار خیابان ایستاده و تمام مسافران آن محکم روی صندلیها نشستند بعد یک اتومبیل دیگر با سرعت زیاد به جلوی این اتوبوس برخورد میکند حال اتوبوس با سرعت به عقب پرتاب میشود و مسافران که در آنها اینرسی سکون ذخیره شده تمایل دارند که به همان حالت سکون باقی بمانند در نتیجه اتوبوس به عقب رفته ولی مسافران در همان نقطه مکانی باقی میمانند در نتیجه مسافران از صندلیهای خود جدا شده و از شیشه اتوبوس به بیرون پرتاب میشوند پس این نیروی ضربه بود که مسافران را از اتوبوس جدا کرد به همین صورت نیز ضربه میتواند الکترونها را از مدار خود خارج کند.
نمونه این تولید برق در فندکها.
3- انرژی خورشیدی انرژی خورشیدی نیز دارای نیرویی است که قادر است الکترونها را از مدار خود جدا کند.
4-حرارت و ...
میدانیم که حرارت باعث میشود که جنبش ملکولی اجسام زیاد شود در اثر این جنبش تعداد زیادی ملکول به شدت با هم برخورد میکنند که همان نیروی ضربه را بوجود می آوردند و باعث جدا شدن الکترون از اتم میشوند .
نکته : یک سیم مانند دالانی میماند که در یک دوره زمانی مشخص تعداد معینی از افراد میتوانند از آن عبور کنند یعنی برای اینکه در دوره زمانی مشخص مثلا در 1 دقیقه افراد بیشتری بتوانند از این دالان عبور کنند باید سرعت حرکت آنها بیشتر شود در نتیجه در اثر برخورد با هم و با دیواره دالان باعث ایجاد اصطکاک و گرما میشوند برای سیم نیز چنین اتفاقی می افتد یعنی اگر بخواهیم تعداد الکترونهای در حال حرکت را افزایش دهیم (جریان را افزایش دهیم ) سرعت حرکت الکترونها و نیز تعداد الکترونهایی که همراه با هم از مقطع سیم عبور میکنند افزایش می یابد در نتیجه اصطکاک افزایش یافته و تولید گرما میکند که اگر جریان بیش از حد مجاز خود از سیم عبور کند گرمای تولید شده باعث ذوب شدن سیم میشود (سیم میسوزد).
برداشت کلی از این قسمت : حرکت الکترونها در یک هادی (سیم) را جریان الکتریکی گویند .
تا اینجا معنی جریان را فهمیدیم اما در مورد ولتاژ چه باید گفت ؟
آیا یک منبع که ولتاژش بیشتر باشد برق بیشتری تولید میکند یا منبعی که جریانش بیشتر باشد ؟
هر گاه یک اتم الکترنهایش را از دست دهد بار منفی آن کم میشود و اصطلاحاً میگوئیم بار دار مثبت شده است میدانیم که بین بار مثبت و منفی نیروی جاذبه وجود دارد و نیروی جاذبه یک عدد الکترون با نیروی جاذبه یک عدد پروتن برابر است به همین جهت است که در اتم هر پروتن برای خود یک الکترون اختیار میکند تا اینکه بار الکتریکی اتم خنثی شود در حالت عادی تمام اتمهای یک سیم از نظر بار الکتریکی خنثی هستند وقتی ما توسط نیروی خارجی الکترونهای اتمهای سیم را جدا میکنیم و آنها را به یک سمت هدایت میکنیم آن طرف سیم که الکترونها به آنجا هدایت شده اند دارای زیادی الکترون است پس بارش منفی میشود و طرف دیگر که کمبود الکترون دارد بارش مثبت میشود در نتیجه بین دوسر سیم یک اختلاف بوجود می آید این اختلاف بصورت انرژی پتانسیل در دو سر سیم ذخیره میشود تا زمانیکه راهی برای خنثی شدنش پیدا کند پس در این حالت هیچ گونه جریانی در سیم و جود ندارد و فقط یک انرژی پتانسیل دو سر سیم ذخیره شده است که به این نیروی پتانسیل ولتاژ الکتریکی گوییم حال چنانچه نیروی خارجی را قطع کنیم الکترونها به سرعت به جای قبلی خود برمیگردند و در یک لحظه چریان برقرار میشود پس متوجه شدیم تا زمانیکه نیروی خارجی وجود دارد نمیگذارد که الکترونها از مسیر همان سیم به جای خود برگردند پس باید راه دیگری پیدا کنند برای همین اگر توسط یک سیم دیگر که میدان خارجی آن را تحت تاثیر خود قرار نداده باشد دو سر سیم قبلی را به هم وصل کنیم الکترونها راهی برای حرکت به سمت مکان کمبود الکترون پیدا میکنند در نتیجه جریان در سیم برقرار میشود .
پس نتیجه گرفتیم که در یک مدار الکتریکی کار اصلی را جریان انجام میدهد و ولتاژ فقط یک نیروی ذخیره شده است که باعث به حرکت در آوردن الکترونها میشود .
حال برای اینکه بهتر متوجه شوید که ولتاژ چگونه باعث به حرکت در آوردن الکترونها (برقراری جریان ) میشود یک مثال میزنیم .
فرض کنید دو لیوان داریم که یکی پر و دیگری نصفه است لیوانها را در کنار هم قرار میدهیم میدانیم که بین این دولیوان اختلاف مقدار آب وجود دارد همانگونه که بین دو سر سیم اختلاف مقدار الکترون وجود داشت اگر این لیوانها چندین ساعت هم در کنار هم قرار بگیرند هیچ اتفاقی نمی افتد اما چنانچه توسط یک لوله ته دو لیوان را به هم وصل کنیم آب از طرف لیوان پر تر به سمت لیوان نصفه حرکت میکند تا زمانیکه سطح آب درون دو لیوان به یک اندازه شود .
پس در اینجا اختلاف آب است که باعث حرکت میشود و در آنجا اختلاف الکترون (اختلاف پتانسیل) که این اختلاف پتانسیل خود دارای مقدار است که به آن مقدار ولتاژ میگوئیم .
UPSچیست؟
افزایش ولتاژجریان الکتریسیته میتواندموجب خرابی کامپیوتروتجهیزات جانبی آن شود.علت افزایش جریان الکتریسیته میتواند ازسوی شرکت برق، سیم کشی نادرست ساختمان، استفاده بیش از اندازه ازوسایل برقی درمنزل ویا علل دیگری باشد.
محافظ منبع تغذیه(مانندUPS)یک ابزارحفاظت کننده ی کامپیوتری است که از کامپیوترووسایل جانبی آن دربرابر تغییر ولتاژجریان الکتریسیته خصوصا افزایش ولتاژمحافظت می کند.
UPSنیز نوعی محافظ جریان الکتریسیته به حساب می آید، امابا این تفاوت که علاوه برحفاظت ازکامپیوتر دربرابر تغییرات ولتاژ قادر است برای سیستم جریان الکتریسیته راذخیره نماید تا درصورت قطع جریان کاربر بتواندبه کارخودبا سیستم ادامه دهد.
البته مقدارجریانی که UPS میتوانددرخودذخیره کند بسیارکم است، امابا همین مقدارکم هم کاربر قادراست کاردر حال انجام خودرا ذخیره وکامپیوتر راخاموش کند.
انواعUPS: UPSها به سه نوعStand by, Line Interactive, Online تقسیم می شوند.
دریک UPSاز نوع Stand byوقتی برق قطع می شود، جریان ACبه DCتبدیل می شود.
درچنین UPSهایی به باطری نیازداریم.
امایکUPSاز نوع Line Interactiveمی تواند درمواقع قطع برق، جریان الکتریسیته را همچنان به سیستم برساند بی آنکه نیاز به تبدیل جریانACبه DC داشته باشد.
این نوع UPSبرای انجام این فراینداز وسیله ایی به نامAVR استفاده می کند.
دریکUPSاز نوع Onlineهمیشه باطریUPS بصورت شارژ شده می باشدو بلافاصله پس از قطع برق، جریان الکتریسیته برای کامپیوتر فراهم می گرددو به این ترتیب هیچ وقفه ایی در عملکرد سیستم بوجود نمی آید.
UPSهای Stand by و Line Interactive برای مصارف خانگی ودفاترکاری کوچک مناسب هستند.
اگردرمنطقه ایی زندگی می کنیدکه شدت جریان، متغیر یا ضعیف است بهتر است از UPSهای Line Interactive استفاده کنید.
برای تشخیص ضعیف بودن ویا نبودن برق خانه یا محل کار میتوانید یک پرینتر لیزری یا یک دستگاه کپی را به برق متصل کنید، اگرچراغ های پرینتر در حال چشمک زدن بود میتوان نتیجه گرفت که برق آن قسمت ضعیف و یا متغیر است.
ظرفیت باطریUPS: یکی از خصوصیات مهم دیگری که درمورد UPSها مطرح است، ظرفیت باطری یکUPSاست.
هرچه مقدار ذخیره سازی جریان الکتریسیته توسط UPSبیشتر باشد به همان نسبت کاربر میتواند پس ازقطع جریان الکتریسیته مدت زمان بیشتری از کامپیوتر استفاده کند والبته این ویژگی UPSاز ویژگی های دیگر آن نظیر طراحی وکیفیتUPS از اهمیت بیشتری برخوردار است.
نرم افزارو اتصال به پورتUSB: همراه بعضی از UPSها نرم افزاری نیز ارائه می شود که می توان ازآن برای پیکره بندیUPS استفاده کرد.
UPSهای مذکور به پورتUSB وصل شده و از این طریق میتوان با نرم افزار UPS ارتباط برقرار کرده وتنظیمات ان را بطور دلخواه تغییر داد.
علامت دهنده های بکاررفته درUPS: منظوراز علامت دهنده ها،LEDها ویا هشدار دهنده هایی است که از روی انها میتوان به نحوه عملکرد UPS ،نوع جریانی که استفاده می کندو اتصال ان به زمین مطلع شد.
تعداد و نوع خروجی ها: یکی ازخصوصیات دیگری که باید درهنگام تهیه یکUPS به ان توجه داشت کافی بودن تعداد خروجی های ان است.
این تعداد باید با تعداد وسایل جانبی که قصد داریدتوسط UPS به سیستم متصل کنید هماهنگی داشته باشد.
البته توجه به این موضوع نیز مهم است که تمام خروجی های UPS می توانند ویژگی حفاظت دربرابر افزایش جریان الکتریسیته را ارائه دهند، اما فقط بعضی از انها قادرند هنگام قطع جریان برق، انرژی لازم را برای یک وسیله فراهم کنند.
به همین دلیل هنگام تهیه یک UPSاز تعداد خروجی هایی که میتوانند به ذخیره کردن جریان الکتریسیته بپردازند اگاهی بیابید.
چندتوصیه: ٭ هیچ گاه وسایلی مانندپرینتر لیزری ،اسکنرو یا دستگاه کپی رابه خروجی باطری دار UPSوصل نکنید، چون این وسایل جریان زیادی رامصرف می کنند وخیلی زود انرژی ذخیره شده درUPSرا به مصرف می رساند قبل از انکه شما بتوانیدبه درستی از این انرژی استفاده کنید.
البته می توان پرینترهای جوهر افشان را به این خروجی ها متصل کرد چون مصرف انها90% کمتر از پرینترهای لیزری است.
٭ هیچ گاه از یک رابط برای تبدیل فیش سه شاخه ی UPSبه یک فیش دو شاخه استفاده نکنید، زیرا در چنین حالتی UPSنمی تواند به زمین وصل شده و جریان های اضافی که دریافت می کندرابه زمین منتقل کند.