تبلیغات
با آسون بخون - مطالب علی محمد پیرهادی

با آسون بخون - مطالب علی محمد پیرهادی

وبسایت آسون بخون.
وبسایت آموزشی علی محمد پیرهادی
با آسون بخون

جستجو

نظرسنجی سایت

چه مطالبی بیشتر از بقیه روی سایت قرار گیرد؟





فهرست موضوعات مطالب

گیاهان مخروط دار یا بازدانگان دسته ای ازگیاهان آوندی دانه دار هستند که قدیمی ترین درختان امروزی محسوب می شوند.

کاج و سرو از معروف ترین درختان این دسته هستند که در مناطق معتدل، سرد و کوهستان ها می رویند.

در این گیاهان میوه از چند پولک تشکیل شده است که به طور منظم و متراکم حول یک محور قرار گرفته اند و ساختاری مخروط مانند را به وجود آورده اند.

گیاهان مخروط دار یا بازدانگان، گل ندارند و دانه آن ها درون میوه مخروطی شکل قرار گرفته است. هر پولک مخروط حاوی یک دانه می باشد.

چرا گیاهان مخروط دار یا بازدانگان همیشه سبز هستند؟

برگ های بازدانگان معمولا سوزنی شکل است و یک رگبرگ دارد که می تواند آب را در خود نگه دارند. از این رو در مقابل خشکی مقاوم اند. از طرف دیگر برگ های این درختان در پایان سال دوم می ریزند. بنابراین تمام مواقع سال سبز رنگ دیده می شوند.

تولید مثل گیاهان مخروط دار یا بازدانگان :

همان طور که گفتیم در گیاهان مخروط دار یا بازدانگان، دانه درون میوه مخروطی شکل قرار گرفته است. این گیاهان دارای هر دو نوع مخروط نر و ماده هستند که در زیر به شرح آن می پردازیم.

آسون بخون

مخروط نر گیاهان مخروط دار یا بازدانگان :

میط نر بازدانگان زرد رنگ و کشیده است و از پولک هایی تشکیل شده است که در زیر هر یک دو کیسه گرده قرار گرفته است. درون این کیسه ها دانه های گرده قرار دارند که با تقسیم خود ۴ گامت نر را به وجود می آورند. در اطراف دانه گرده دو پوسته وجود دارد که از هوا پر می شود و مانند بال به انتشار گامت های نر کمک می کند.

مخروط ماده گیاهان مخروط دار یا بازدانگان :

مخروط ماده بازدانگان، حجیم تر و تخم مرغی شکل است و معمولا در راس شاخه های جوان قرار دارد. روی پولک مخروط ماده، تخمک قرار دارد که حاوی گامت ماده می باشد.

باد دانه های گرده را به تخمک موجود درمخروط ماده می رساند. سپس دانه گرده،ساختاری به نام لوله گرده را می سازد و لقاح صورت می گیرد.

پس از لقاح، تخمک و محتویات درون آن، دانه نامیده می شوند که داری یک پوسته سخت و چوبی شبیه بال است. با باز شدن مخروط ماده، باد این دانه های لقاح یافته را جابجا می کند و به کمک بال خود در هنگام سقوط می چرخند تا به مکانی مناسب برای رشد برسند.

نویسنده : نظرات () شنبه هجدهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 15 و 54 دقیقه و 00 ثانیه

تنبل‌ها شش گونه جانوران از پستانداران متوسط هستند که در آمریکای مرکزی و آمریکای جنوبی یافت می‌شوند. با توجه به انواع شناخته شده می‌توان آنها را به دو گروه ۲ انگشتی و ۳ انگشتی تقسیم کرد.

تنبل‌ها جانورانی هستند که با چنگال‌های بزرگ و خمیدهٔ خود از شاخه‌های درختان مناطق گرمسیری آویزان می‌شوند و همیشه وارونه‌اند. این جانوران می‌توانند در همین وضعیت غذا بخورند، بخوابند، جفت گیری کنند و بچه به دنیا آورند و خیلی به ندرت پیش می‌آید که از درخت پایین بیایند، چون روی زمین پناهی ندارند.

دو گروه از این جانور هست: گروهی که دو انگشت در پاهای جلویشان دارند و گروه سه انگشتی. این دو گروه به هم شبیه‌اند، ولی اعتقاد دانشمندان بر این است که با هم خویشاوندی نزدیکی ندارند.

تنبل‌ها همانگونه که از نامشان مشخص است یکی از کندترین موجودات سیاره زمین بوده و نام آنها به نوعی مترادف با تصاویر صحنه آهسته است. بیشینه سرعت حرکتی آنها 0.004 کیلومتر در ساعت است. در حقیقت، تنبل‌ها به قدری کند هستند که خزه روی آنها رشد می کند.

تنبل‌ها موهای زبرِ بلندی دارند که شیاردار است. گیاهان کوچکی در این شیارها زندگی می‌کنند. این گیاهان رنگ سبز کمرنگی به تنبل‌ها می‌دهند که باعث استتار این جانور می‌شود. حشره‌های مخصوصی از این گیاهان تغذیه می‌کنند.

یک جانور تنبل، حدود 15 ساعت در شبانه‌روز می‌خوابد. در این مدت آرام‌تر نفس می‌کشد، ضربان قلبش کند می‌زند ؛ حتی سرعت هضم غذا هم در بدنش کاهش می‌یابد. تنبل‌ها فقط یک بار در هفته غذا می‌خورند و مانند کپه‌ای از مو، روی زمین می‌نشینند، یا بر شاخه‌ای آویزان می‌شوند. حرکت آنها بسیار آهسته است. تعداد تنبل ها بشدت در حال کم شدن است .تنبل ها برخلاف خشکی در اب بسیار شناگران ماهری هستند.

این حیوان در محل زندگیش، ساعت های طولانی از شاخه های درخت ها آویزان است. معمولا، حتی 40 متر هم در روز حرکت نمی کند.

دمای بدن این حیوان نسبت به دیگر پستانداران بسیار پایین است؛ یعنی در حالی که دمای عادی بدن یک پستاندار 85 تا 91 درجه فارنهایت است. دمای بدن تنبل تنها 75درجه فار نهایت است.

تنبل های ماده، معمولا یک بچه به دنیا می آورند. بچه تنبل نه ماه بعد از تولد را روی بدن مادرش به شکل آویزان زندگی می کند و به بدن مادرش می چسبد و کاملاً وابسته به آن است. تنبل ها، حتی برای به دنیا آوردن بچه هایشان نه لانه ای می سازند و نه به محل دیگری می روند بلکه حیوان ماده. از شاخه آویزان می شود. جالب است که وقتی نوزاد به دنیا می آید. پنجه هایش آن قدر قوی است که محکم به موهای بدن مادرش می چسبد. بچه تنبل ، به این شکل نه ماه دیگر را هم روی بدن مادرش زندگی می کند تا توانایی زندگی مستقل را پیدا کند و روی پای خود بایستد، یا بهتر است بگوییم از پنجه های خود آویزان شود!

تنبل یک چهارم باقیمانده روز را مشغول خوردن برگ ها و غنچه های درختان است و فقط برگ شاخه های جوان و جوانه های یک نوع درخت را می خورد. این حیوان نه تنها در حرکت کردن سرعت بسیار پایینی دارد. حتی غذایش را هم به کندی می خورد و این سرعت اندک در انجام تمام کارها باعث اطلاق این نام به او شده است.
تنبل از دست های درازش برای دفاع از خود و نیز آویزان شدن از درختان استفاده می کند که شکل آن ها منحنی شکل است. بازوها و پاهای بسیار بلند با پنجه های قوی و یا ناخن های بلند و قلاب مانند بسیار محکم، جانور را حتی در حالت خواب هم روی شاخه ها محکم نگه می دارد. چون پاهایش برای راه رفتن بسیار ضعیف هستند، تنبل سه انگشتی وقتی که هفته ای یک بار روی زمین حرکت می کند، با دست هایش خود را به جلو می خزاند.

تنبل به جای هفت مهره گردن که در دیگر پستانداران وجود دارد. نه مهره گردنی دارد که سبب می شوند بتواند گردنش را به اندازه سه چهارم یک دایره بچرخاند. تنبل کمتر از 60 سانتی متر قد و حدود 5/2 کیلوگرم وزن دارد.

جهت خواب موهای بلند و زیر بدن تنبل به طرف زمین است تا بتوانند باران را از خود عبور دهند. پوست پر مو و سنگین این جانور هم سبب کم تحرکی آن می شود اما این پوست مزیت مهمی دارد. در میان موهای بدن تنبل سوسک ها، کنه ها و بیدها زندگی می کنند. خزه ها و جلبک های سبز نیز که در لابه لای موهای آن زندگی می کنند، در فصل گرم و بارانی این گیاهان رشد کرده و سطح بدن او کاملاً به رنگ سبز در می آید که در میان برگ های درختان نوعی همرنگی و استتار برای آن ایجاد می کند. سبز شدن رنگ بدن حیوان باعث می شود حتی چشمان تیزبین عقاب ها و دشمنان این چنان هم نتواند او را تشخیص دهد و او محفوظ بماند.

نویسنده : نظرات () موضوع : هفتم، هشتم، نهم، جمعه هفدهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 14 و 01 دقیقه و 00 ثانیه

مقدمه:

پیچیده‌ترین تاثیر اندازه ذرات، بر خواص مغناطیسی ماده است. در این بخش ابتدا برای درک بهتر اثر اندازه ذره بر خواص مغناطیسی، با برخی مفاهیم اولیه خواص مغناطیسی آشنا شده و سپس به صورت مختصر به خواص مغناطیسی نانومواد می‌پردازیم.

1- میدان مغناطیسی

میدان مغناطیسی یک میدان نیروست، مثل میدان جاذبه‌ی زمین. درست همانطور که یک جسم در محدوده میدان جاذبه زمین، جذب زمین میشود، یک قطعه‌ی مغناطیسی نیز در میدان مغناطیسیِ یک آهنربا، جذب آهنربا میشود.
این خاصیت مغناطیسی در آهنربا به علت وجود دوقطبیهای مغناطیسی است (یعنی یک آهنربا متشکل از آهنرباهای ریز است). علت به وجود آمدن دوقطبیهای مغناطیسی، حرکت الکترونها است. برای درک بهتر انواع حرکتهای الکترون، بهتر است قدری راجع به ساختمان اتم صحبت شود.
اتم شامل مجموعهای از ذرات باردار مثبت (پروتونها) در هسته و مجموعهای از ذرات باردار منفی (الکترونها) در پوسته است (نوترون در ایجاد خاصیت مغناطیسی تاثیری ندارد). الکترونها در مدارهایی حلقوی به نام اوربیتال دور هسته میچرخند. در زیر مثالی برای Fe26آورده شده است:

Fe26:1s2,2s2,2P6,3s3,3P6,3d4,4s2

اوربیتالها به ترتیب با نامهای M, L ,K وN و غیره شناخته میشوند. در هر اوربیتال اتمها در لایههای p, s , d و f به دور هسته میچرخند. جهت چرخش الکترون به دور هسته را «اسپین» میگویند. چرخش الکترون به دور هسته بُرداری به نام «گشتاور» ایجاد میکند. قانون دست راست می‌گوید اگر چهار انگشت در جهت چرخش الکترونها خم بشوند، انگشت شصت دست راست، جهت نیرویی را نشان میدهد که در اثر تغییر بردار حرکت الکترون تولید میشود. مجموعه‌ی خطوط این بردارهای گشتاور، یک میدان مغناطیسی را به وجود می‌آورد. یعنی وقتی یک جسم در فاصلهی نزدیک چنین قطعهای قرار بگیرد، این مجموعه از نیروها بر آن وارد میشود و به اصطلاح آن را یا به طرف خود جسم میکشد (جاذبه) و یا هُل میدهد (دافعه).
لازم به ذکر است دو نیرو در یک راستا، ولی در خلاف جهت هم، همدیگر را خنثی میکنند. بنابراین، اگر در یک لایه مانند s ــ که در آن دو الکترون در خلاف جهت هم دور هسته میچرخند ــ هر دو الکترون وجود داشته باشند، دو بردار نیرو در خلاف جهت تولید میشوند که همدیگر را خنثی میکنند. از این رو، اگر جسمی در نزدیکی آنها قرار بگیرد، یک نیرو آن را میکشد و یک نیرو آن را هُل میدهد و در کل هیچ نیرویی بر آن وارد نمیشود. پس ماده‌ی مورد نظر، با یک اوربیتال پُر (دارای تعداد الکترونهای زوج در لایه‌ی آخر که برای Fe26، اوربیتال d لایه‌ی آخر است) دارای خاصیت مغناطیسی نخواهد بود.
اما یک راه دیگر هم برای ایجاد خاصیت مغناطیسی در ماده وجود دارد. در این روش، خاصیت مغناطیسی ناشی از نوع دیگری از حرکت الکترون در اتم است. چون الکترونها به جز حرکت اوربیتالی (چرخش به دور هسته که در بالا توضیح داده شد) میتوانند مثل کره‌ی زمین به دور خود نیز بچرخند. در این حالت نیز همان بردار گشتاور ایجاد میشود و اگر تعداد الکترون‌ها در لایه‌ی آخر زوج باشد، دوباره نیروهای بهوجودآمده همدیگر را خنثی می‌کنند. خاصیت مغناطیسی ناشی از هر دو نوع حرکت الکترون‌ها در شکل 1 نشان داده شده است.

filereader.php?p1=main_a9708074d1748b46f

شکل 1: خاصیت مغناطیسی مواد ناشی از حرکت الکترون‌ها به دور هسته و دور خود

جامداتی که در آنها لایه‌ی d در حال پر شدن است، دارای خاصیت مغناطیسی خواهند بود، اما این خاصیت مغناطیسی فقط ناشی از چرخش الکترونهای لایه‌ی آخر (26 Fe) است. زیرا لایه‌ی d به هسته نزدیک است و جاذبه‌ی هسته به الکترونهای این لایه اجازه نمیدهد که به دور خود بچرخند. اما در جامداتی که لایه‌ی f در حال پُر شدن است، چون فاصله‌ی لایه از هسته زیاد است، الکترونها هم میتوانند به دور خودشان و هم به دور هسته بچرخند. پس دو بردار نیرو ناشی از دو نوع حرکت به وجود میآید و واضح است که خاصیت مغناطیسی بسیار بیشتر از حالت قبل خواهد شد. البته به این موضوع هم باید توجه کرد که جهت چرخش به دور هسته (حرکت اوربیتالی) و چرخش به دور خود (حرکت وضعی) برای یک الکترون در خلاف هم هستند.

2- حوزههای مغناطیسی

یک ماده‌ی مغناطیسی، مجموعهای از حوزههای مغناطیسی است. حوزه‌ی مغناطیسی، ناحیهای است که درون آن همه‌ی الکترونهای لایههای منفرد در یک جهت به دور هسته و به دور خود میچرخند. یعنی یک ماده‌ی چند حوزهای مجموعهای از حوزههاست که در هر حوزه الکترونها در جهتی خاص به دور هسته میچرخند و مشخص است که هر چرخش الکترون، بردار نیرو در راستای خاص خود را به وجود میآورد و مجموعه بردارهای نیروی تولید شده، در جهات مختلف، به نوعی همدیگر را خنثی میکنند. یعنی میدان نیرو، مجموعهای از نیروهای پراکنده است. پس قدرت آن ضعیفتر خواهد شد. حوزه‌های مغناطیسی در شکل 2 نشان داده شده است.

شکل 2: حوزههای مغناطیسی و دو قطبی‌های مغناطیسی

برای درک این موضوع به مثال زیر توجه کنید. دو اتاق کنار هم را در نظر بگیرید. در اتاق اول 8 نفر وجود دارند. از این 8 نفر، 1 نفر از جنوب به شمال، 2 نفر از غرب به شرق، 1 نفر از شرق به غرب و 4 نفر از شمال به جنوب در حرکتاند. (این اتاق دقیقا همان ماده‌ی چندحوزهای است که در بالا به آنها اشاره شد و فلشها جهت حرکت آدمها هستند).
در اتاق دوم 4 نفر وجود دارند که همگی از شمال اتاق به سمت جنوب اتاق در حرکتاند. مشخص است که در اتاق اول آدمها با هم برخورد میکنند. بنابراین، برآیند حرکت آنها از شمال اتاق به جنوب اتاق خیلی کمتر از حرکت 4 نفر است. اما در اتاق دوم، 4 نفر بهراحتی حرکت میکنند و هیچ برخوردی بین آنها وجود ندارد. بنابراین، برآیند حرکتیِ آنها معادل حرکت 4 نفر است.

3- القای مغناطیسی

القای مغناطیسی یعنی مادهای که برای مغناطیسی شدن مناسب است، مغناطیس شود. واضح است که برای این کار باید حوزههای مغناطیسی غیر همجهت، همجهت شوند تا نیروهای حاصل همدیگر را خنثی نکنند. برای این کار باید قطعه را با یک آهنربا مالش داد، یا آن را در جهت میدان مغناطیسیِ زمین گداخته کرد یا در این جهت چکشکاری نمود. این کارها باعث چرخیدن فلشها در هر حوزه میشوند تا در نهایت تمام فلشها همجهت شوند، یعنی جهت چرخش الکترونها در هر حوزه عوض شود. با این کار مرز بین حوزهها حرکت میکند و حوزه‌های کوچکتر در حوزههای بزرگ ادغام (هضم) میشوند. شکل 3 ادغام شدن حوزه در همدیگر را نشان می‌دهد.

شکل 3: تاثیر میدان بر حوزههای مغناطیسی

4- دسته‌بندی مواد مغناطیسی

کلیه موادی که با اعمال میدان مغناطیسی، مغناطیس میشوند، مواد مغناطیسی نامیده میشوند. این مواد بر اساس چگونگی پاسخ به یک میدان مغناطیسی خارجی به پارامغناطیس‌ها، فرومغناطیس‌ها، پاد فرومغناطیس‌ها، دیامغناطیس‌ها و فری مغناطیس تقسیم‌بندی می‌شوند. نظم گشتاورهای مغناطیسی در چهار دسته اصلی مواد مغناظیسی در شکل 4 نشان داده شده است.

شکل 4: انواع مواد مغناطیسی و نظم گشتاوری آنها

الف) فرومغناطیس‌ها: بعضی از مواد فلزی دارای گشتاور مغناطیسی دائمی در غیاب میدان خارجی هستند و مغناطشهای خیلی بزرگ و دائمی از خود نشان میدهند. این مواد فرومغناطیس نامیده میشوند. فلزات واسطه مثل آهن با شبکهBCC ،کبالت، نیکل و بعضی ازفلزات خاکی نادر مانند گادولینیم (Gd) دارای این خاصیت هستند. این مواد با اعمال یک میدان مغناطیسی کوچک به شدت مغناطش پیدا کرده و با حذف میدان مغناطیسی مغناطش خود را به طور کامل از دست نمیدهند. در این مواد بردارهای گشتاورهای مغناطیسی مجاور از نظر اندازه برابر هستند و تمایل دارند که با یکدیگر هم جهت شوند (دوقطبی‌ها تمایل دارند به صورت موازی هم مرتب شوند).

شکل 5: هم راستا شدن بردارهای مفناطیسی در حضور یک میدان مغناطیسی خارجی

ب) پاد فرومغناطیس‌ها: در این مواد بردارهای گشتاورهای مغناطیسی مجاور از نظر اندازه برابر ولی از نظر جهت، عکس یکدیگر هستند. بنابراین یکدیگر را خنثی میکنند. درصورتیکه چنین مادهای در میدان مغناطیسی قرار گیرد، گشتاورهای هم جهت با میدان تقویت میشوند و ماده خاصیت مغناطیسی ضعیفی از خود نشان میدهد.
ج ) فری مغناطیس‌ها: در این مواد جهت بردارهای گشتاورهای مغناطیسی مجاور عکس یکدیگر است ولی اندازه آنها برابر نیست. رفتار این مواد مشابه با مواد فرو مغناطیس است. گروهی از آهنرباهای دائم که به نام فریت شناخته میشوند از این دسته هستند.
د) دیا مغناطیس‌ها: موادی هستند که مولکول‌ها، اتمها و یا یون‌های آنها به گونهای رفتار میکنند که گشتاور مغناطیسی خالص آنها صفر است. اگر میدان مغناطیسی خارجی به این مواد اعمال شود، اتمهای آن دارای گشتاور مغناطیسی القایی میشوند و جهت این گشتاور مغناطیسی خلاف جهت میدان اعمالی است. این دسته از مواد اگر در میدان مغناطیسی قرارگیرند، مغناطش منفی از خود نشان میدهند.
ه) پارا مغناطیس‌ها: دراین مواد، برخلاف مواد دیا مغناطیس در مولکول‌ها، اتمها و یا یون‌ها گشتاور مغناطیسی کوچکی وجود دارد. ولی گشتاورها با جهات اتفاقی توزیع شده و یکدیگر را خنثی میکنند و مغناطش خالص برابر صفر می شود. اگر این دسته از مواد در یک میدان مغناطیسی قرار گیرند، تعدادی از گشتاورها درجهت میدان میچرخند و هم راستا می‌شوند. البته با حذف میدان مجددا جهت گشتاورها به صورت اولیه برخواهد گشت (شکل 6) بعضی از فلزات قلیایی و یا برخی از فلزات واسطه مانند کروم، تیتانیم، تنگستن و پلاتین دارای خاصیت پارا مغناطیس هستند.

; filereader.php?p1=main_a1d07c0e006cc1716

شکل 6: جهات گشتاورهای مغناطیسی در یک ماده پارامغناطیس قبل و بعد از قرار گرفتن آن در یک میدان مغناطیسی خارجی

همان گونه که بیان شد در مواد فرومغناطیس، با حذف میدان مغناطیسی مغناطش خود را بطور کامل از دست نمیدهند. به این ویژگی اثر پسماند می‌گویند. به طور کلی، تمایل یک ماده در به خاطر آوردن تاریخچه مغناطیسی آن هیسترزیس نامیده می‌شود و میدان مغناطیسی‌ای که برای جبران این پسماند لازم است، وادارندگی نام دارد. یک نمودار شماتیکی از مغناطیس شدن همراه با نقاط مهم آن در شکل 7 نشان داده شده است.
وقتی به یک ماده‌ مغناطیسی، میدان مغناطیسی اعمال شود، مغناطیش آن سریعا افزایش می‌یابد. با افزایش شدت مغناطیسی اعمالی، شتاب افزایش مغناطیسی کاهش یافته تا به مقدار اشباع خود برسد. تغییرات مغناطیس مواد مغناطیسی در هنگام کاهش میدان، از رفتار قبلی خود تبعیت نمی‌کند بلکه مقداری انرژی در خود ذخیره می‌کند. بنابراین وقتی که میدان اعمالی در محیط صفر شود؛ مغناطش در ماده صفر نشده و دارای مقدار خاصی است که به آن مغناطیس پسماند گفته می‌شود. با کاهش بیش‌تر شدت میدان به سمت مقادیر منفی خاصیت مغناطیسی القا شده به تدریج کاهش می‌یابد و با رسیدن شدت میدان به یک میدان منفی، خواص مغناطیسی ماده کاملا از بین می‌رود، این میدان مغناطیس زدا را با Hc نشان می‌دهند و به نیروی ضدپسماند یا همان وادارندگی مغناطیسی معروف است. پسماند یا نیروی وادارنده عبارت است از میدان معکوسی که برای کاهش مغناطیس به صفر نیاز است. با کاهش بیش‌تر شدت میدان، القای مغناطیسی منفی می‌شود و در نهایت به مقادیر اشباع منفی خود می‌تواند برسد. افزایش مجدد شدت میدان به سمت مقادیر مثبت، حلقه‌ پسماند را کامل می‌کند.

مواد فرو مغناطیسی

شکل 7: شمایی کلی از منحنی هیسترزیس

مواد فرومغناطیسی را همچنین می‌توان از نظر رفتار آنها در میدان مغناطیسی به دو گروه مواد مغناطیسی نرم و سخت تقسیمبندی کرد. حلقه پسماند در مواد فرومغناطیسی نرم و سخت در شکل 8 نشان داده شده است.
الف) مواد مغناطیسی نرم: مواد مغناطیسی نرم با اعمال میدان مغناطیسی کوچک به راحتی مغناطیده میشود و با قطع میدان سریعا گشتاور مغناطیسی خود را از دست میدهند. به عبارتی این مواد دارای نیروی وادارندگی پایینی هستند. این مواد همچنین دارای اشباع مغناطیسی بالا و پسماند پایین هستند.

فرومغناطیس

شکل 8: حلقه پسماند در مواد فرومغناطیسی نرم و سخت

مواد مغناطیسی نرم در جاهایی که به تغییر سریع گشتاور مغناطیسی با اعمال میدان مغناطیسی کوچک نیاز است، مانند موتورها، هدهای مغناطیسی (magnetic heads)، حسگرها، القاگرها و فیلترهای صوتی مورد استفاده قرار میگیرد.
ب) مواد مغناطیسی سخت: مواد مغناطیسی سخت موادی هستند که براحتیِ مواد مغناطیسی نرم، مغناطیده نمی‌شوند و به میدان مغناطیسی اعمالی بزرگ‌تری، جهت مغناطیده کردن آنها نیاز است. این مواد، گشتاور مغناطیسی را تا مدتها پس از قطع میدان مغناطیسی در خود حفظ میکنند. همچنین دارای اشباع مغناطیسی Ms، گشتاور پسماند Mr و نیروی وادارندگی Hc بالایی هستند. کاربرد این مواد در آهن‌رباهای دائمی و حافظه‌های مغناطیسی است.

نویسنده : نظرات () چهارشنبه پانزدهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 23 و 23 دقیقه و 00 ثانیه

ترکیبات یونی که متشکل از تعداد زیادی آنیون و کاتیون هستند با طرح معین هندسی در کنار هم قرار گرفته‌اند و یک بلور را به وجود می‌آورند. هر بلور به سبب جاذبه‌های منفی ـ مثبت یون ها به هم نگهداشته شده است. فرمول شیمیایی یک ترکیب یونی نشانه ساده‌ترین نسبت یون های مختلف برای به وجود آوردن بلوری است که از نظر الکتریکی خنثی باشد.

پیوند یونی

تعریف پیوند یونی IonicBond

پیوند یونی جاذبه‌ای است که بین یون های مثبت و منفی وجود دارد و آن ها را در یک ساختار بلورین به هم نگه می‌دارد. این پیوند ناشی از انتقال الکترون بین اتم هاست.

پیوند یونی

ماهیت یون

وقتی اتم‌ها به یون تبدیل می‌شوند خواص آن ها شدیدا تغییر می کندمثلا مجموعه‌ای از مولکول های برم قرمز است، اما یون ها در رنگ بلور ماده مرکب هیچ دخالتی ندارند. یک قطعه سدیم شامل اتم‌های سدیم‌ نرم است خواص فلزی دارد و بر آب به شدت اثر می‌کند اما یون های آن در آب پایدارند.

مجموعه بزرگی از مولکول های کلر، گازی سمّی به زرد مایل به سبز است ولی یون های کلرید مواد مرکب رنگ ایجاد نمی‌کنند و سمّی نیستند

به همین لحاظ است که یون های سدیم و کلر را به صورت نمک طعام می‌توان بدون ترس از واکنش شدید روی گوجه فرنگی ریخت. وقتی اتم‌ها به صورت یون در می‌آیند ماهیت آن ها آشکارا تغییر می‌کند.

پیوند یونی

خواص مواد مرکب یونی

1. رسانایی الکتریکی

رسانایی الکتریکی مواد مرکب یونی مذاب به این علت است که وقتی قطب‌هایی با بار مخالف در این مواد مذاب قرار گیرد و میدان الکتریکی برقرارشود یون ها آزادانه به حرکت در می‌آیند این حرکت یون ها بار یا جریان را از یک جا به جای دیگر منتقل می‌کنند. در جسم جامد که یون ها بی‌حرکت‌اند و نمی‌توانند آزادانه حرکت کنند جسم خاصیت رسانای الکتریکی ندارد.

پیوند یونی

2. سختی

سختی مواد مرکب یونی به علت پیوند محکم میان یون های با بار مخالف است. برای پیوندهای قوی انرژی بسیاری لازم است تا یون‌ها از هم جدا شوند و امکان حرکت آزاد حالت مذاب را پیداکنند. انرژی زیاد به معنی نقطه جوش بالا است که خود از ویژگی‌های مواد مرکب یونی است.

3. شکنندگی

مواد مرکب یونی شکننده‌اند. زیرا ساختار جامد آن ها آرایه منظمی از یون هاست. مثلا ساختار سدیم کلرید (NaCl) را در نظر بگیرید. هرگاه یک سطح از یون ها فقط به فاصله یک یون در هر جهت جابجا شود یون هایی که بار مشابه دارند درکنار یکدیگر قرار می‌گیرند و یکدیگر را دفع می‌کنند و چون جاذبه‌ای در کار نیست بلور می‌شکند. سدیم کلرید را نمی‌توان با چکش کاری به ورقه‌های نازک تبدیل کرد با چنین عملی بلور نمک خرد و از هم پاشیده می‌شود.

نویسنده : نظرات () موضوع : هفتم، چهارشنبه پانزدهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 14 و 20 دقیقه و 00 ثانیه

در سال 1239 شمسی (1910 م) دانشمندان با مشكلی مواجه شدند و آن این كه بعضی محصولات واپایشی ها. خواص شیمیایی یكسانی داشتند ولی خواص فیزیكی آن ها متفاوت بود. "سدی" كه یك دانشمند (شیمی دان) انگلیسی است متوجه شد محصول نهایی و پایدار واپاشی اورانیوم یا رادیم خواص شیمیایی سرب را دارد.

همچنین محصول نهایی واپاشی توریوم نیز خواص شیمیایی سرب را دارد ولی همه آن ها جرم اتمی متفاوت با سرب معمولی (طبیعی) داشتند.به عنوان مثالی دیگر، هسته هایی با عدد اتمی 6 كه مربوط به كربن هستند یافت می‌شدند كه عدد جرمی آن ها 12 نبود بلكه 13 و 14 بود.

حال این سۆال پیش آمد كه آیا در جدول تناوبی باید جای جدایی بر آن ها در نظر گرفت؟

دانشمندان به این نتیجه رسیدند كه هر خانه جدول متناوبی می‌تواند معرف عنصری باشد كه از نظر شیمیایی با عنصر دیگر تفاوت دارد. به همین خاطر عناصری كه خواص شیمیایی یكسانی داشتند (عدد اتمی یكسان) ولی از نظر فیزیكی خواص متفاوت نشان می‌دادند (عدد جرمی متفاوت داشتند) را ایزوتوپ نامیدند.

ایزوتوپ از دو كلمه isos به معنی هم و دیگری topos به معنی جا اقتباس شده است و تداعی كننده اینست كه این عناصر در یك خانه جدول تناوبی جای می‌گیرند.

بنابراین ایزوتوپ‌های یك عنصر دارای یك عدد اتمی هستند ولی عدد جرمی آن ها متفاوت است. یعنی تعداد نوترون‌های هسته متفاوت می‌باشد. به عنوان مثال ایزوتوپ‌های كربن عبارتند از:

البته حدود 90 % كربن موجود در طبیعت به مقدار زیر است:

ایزوتوپ‌های سرب به مقدار زیر می باشد.

در جدول زیر ایزوتوپ‌های چند عنصر و درصد فراوانی آن ها را در طبیعت می‌بینید:

باید توجه داشت كه در فرآیندهای هسته‌ای عدد اتمی و عدد جرمی دو طرف معادله یكسان است.

نویسنده : نظرات () سه شنبه چهاردهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 22 و 24 دقیقه و 00 ثانیه

تامسون :

تامسون یکی از پیش گامان مطالعه ساختار اتم بوده است .

×××با آزمایشهای تامسون روی لوله پرتوی کاتدی او موفق شد نسبت بار به جرم الکترون را اندازه گیری کند

کولن بر گرم e/m = 1/76 * 108

*** نکته : رابرت میلیکان توانست مقدار بار الکتریکی الکترون را اندازه گیری کند

e = 1/602 * 10 -19 c

*** نکته : تامسون جرم الکترون را با کمک رابطه e / m اندازه گیری کرد

m = 9/109 * 10 -28

*** نکته : توان منفی جرم الکترون زیاد است پس جرم الکترون بسیار ناچیز است به طوری که جرم الکترون را نادیده می گیرند .

×××نکته :جرم الکترون 1840 مرتبه کوچکتر از جرم سبکترین اتم یعنی اتم هیدروژن است.

کنکور سال 85 تجربی :

کدام مطلب نادرست است؟

1) نخستین بار تامسون توانست نسبت بار به جرم الکترون را اندازه گیری کند.

2) نخستین بار رابرت میلیکان توانست مقدار بار الکتریکی الکترون را حساب کند.

3) محاسبه جرم الکترون با استفاده از نسبت بار به جرم الکترون توسط تامسون انجام گرفت.

4) ماری کوری پس از سالها تلاش دریافت که تابش کشف شده توسط بکرل خود شامل چند تابش متمایز است

نویسنده : نظرات () سه شنبه چهاردهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 22 و 05 دقیقه و 00 ثانیه

در سال 1785، فیزیكدانی فرانسوی به نام كولن به بررسی تأثیر مقدار بارها و فاصله آن ها بر نیروی الكتریكی ایجاد شده پرداخت. کولن برای اندازه‌گیری نیروی الكتریكی از ترازوی پیچشی استفاده می كرد. تصویر این وسیله در شكل زیر دیده می شود.

قانون كولن

قانون كولن

كولن بر اساس آزمایش های متعدد دریافت كه اگر فاصله بین بارها دو برابر شود، نیروی بین آن ها یك چهارم و اگر فاصله بین بارها سه برابر شود نیروی بین آن ها یك نهم خواهد شد. چنین رفتاری را رابطه عكس مربع می‌گویند زیرا با زیاد شدن فاصله، نیرو كم شده و میزان كاهش با مربع فاصله رابطه دارد.

كولن همچنین مشاهده كرد كه اگر بار روی یكی از دو جسم را نصف كند،نیرو نصف ‌شده و اگر بار هر دو جسم نصف شود، نیرو یك چهارم می‌گردد. این بدان معنی است كه مقدار نیرو با حاصل ضرب دو بار رابطه دارد.

این دو موضوع در یك قانون به نام قانون كولن تركیب می‌شود: قانون كولن

در این رابطه، Q مقدار بار روی دو جسم و r فاصله بین مراكز بارهامی‌باشد. K مقدار ثابتی است كه بستگی به جنس محیط و واحدهای انتخاب شده برای نیرو، بار و فاصله دارد.

آزمایش نشان می دهد كه راستای نیروی الكتریكی منطبق بر خط واصل بین دو بار است. اگر علامت بارها مخالف باشد، نیروی جاذبه و اگر علامت بارها یكی باشد نیرو دافعه خواهد بود.

قانون كولن

در هر دو حالت فوق، مقدار نیروی وارد بر دو جسم برابر و جهت آن عكس یكدیگر است، بنابر این نیروهای الکتریکی از قانون سوم نیوتون تبعیت می كنند.

تاكنون بار واحد الكتریكی را تعریف نكرده ایم، مقدار این واحد به روشی مستقل و با توجّه به نیروی بین سیم‌های حامل جریان تعیین

می‌شود، این واحد كولن نامیده می شود. با مشخص شدن واحد بار، مقدار K به وسیله آزمایش به دست می‌آید:

قانون كولن

یك كولن بار بسیار بزرگی است، به عنوان مثال دو كره با بار یك کولن و در فاصله 1 متر از یكدیگر، نیرویی برابر با:

قانون كولن

قانون كولن

بر یكدیگر وارد می‌كنند. این نیرو معادل وزن یك جرم یك میلیون تنی است. برای درك بهتر اندازه واحد كولن به موارد زیر توجّه كنید.

مقدار باری كه در ابرها باعث رعد و برق شدید می‌شود حدود 25 كولن است. بارهایی كه در آزمایشگاه و اطرافمان مشاهده می‌كنیم حدود چند میكروكولن می‌باشند، به عنوان مثال وقتی روی موكت راه می روید، مقدار بار انتقال یافته به بدن شما یك میلیونیوم كولن است.

در زمان كولن وسیله ای برای اندازه‌گیری مقدار بار وجود نداشت ولی او به وسیله كره‌های فلزی یكسان، بارهایی با نسبت مشخص تولید می كرد. برای مثال اگر كره فلزی بارداری به كره فلزی بدون‌ باری با همان ابعاد تماس پیدا كند، بار كره اول بین دو كره به طور مساوی تقسیم ‌شده و بدین ترتیب بار 2/1 حاصل می‌شود. كولن با انجام متوالی این كار، مجموعه ای از كره ها با نسبت بارهای مشخص ایجاد كرده بود و با آن ها آزمایش می كرد.

ثابت K در رابطه كولن معمولاً به شكل دیگری و بر اساس قانون كولن (ضریب گذردهی خلاء) بیان می‌شود. بدین ترتیب كه قانون كولن بوده و قانون كولن بدین صورت قابل بیان است: قانون كولن

اندازه قانون كولن برابر است با :قانون كولن

اگر چه این رابطه كمی پیچیده به نظر می‌رسد ولی روابط دیگر فیزیكی به كمك رابطه فوق، شكل ساده‌ تری خواهند داشت.

قانون كولن

قانون كولن برای مواردی صادق است كه ابعاد بار در مقایسه با فاصله بین بارها بسیار كوچك باشد (بارهای نقطه ای)، البته اگر بار به شكل یكنواخت روی كره پخش شده باشد، به این شرط احتیاجی نیست و می توان از رابطه استفاده كرد مشروط بر این كه r را فاصله بین مراكز كره‌ها در نظر بگیریم. اندازه بار اغلب بر حسب میكروكولن بیان می‌شود (قانون كولن ) وقتی اندازه بار را در رابطه كولن قرار می‌دهید به یاد داشته باشید كه میكروكولن را به كولن تبدیل كنید

μC=10-6 C

در محاسبه نیرو با استفاده از قانون كولن معمولا از علامت بار صرفه نظر شده و آن را فقط برای تشخیص جهت نیرو لازم داریم.

نویسنده : نظرات () سه شنبه چهاردهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 22 و 00 دقیقه و 00 ثانیه
هنگ مصرف انرژی: مقدار انرژی مصرف شده در واحد زمانی معین را آهنگ مصرف انرژی و یا توان مصرفی می گویند
برای محاسبه ی توان مصرف انرژی از فرمول زیر استفاده می کنیم:
P = E / t
زمان : انرژی= آهنگ مصرف
زمان بر حسب min انرژی J و آهنگ مصرف بر حسب KJ/min است
 
 
 
نمونه سوالات توان مصرفی:
 
 
1) « توان مصرفی» معادل با کدام گزینه است؟
1) نیرویی که باعث انجام کار شده است         2) آهنگ مصرف انرژی
3) کل انرژی مصرف شده             4) نسبت انرژی مفید به انرژی کل مصرفی   
 
2) اگر دونده ای  قبل از دویدن 20 گرم  شکلات بخورد %20 از انرژی شیمیایی آن در بدنش تلف شود این دونده چند کیلو ژول انرژی جنبشی می تواند تولید کند؟
(انرژی شیمیایی شکلات 10 کیلو ژول بر گرم  است)
الف) 200             ب) 180            ج) 160            د) 40
 
3) اگر دانش آموزی 100 گرم گوشت بخورد و 10 دقیقه دوچرخه سواری کند، چند دقیقه می تواند سر کلاس بنشیند؟
(انرژی شیمیایی گوشت 10         و آهنگ مصرف دوچرخه سواری و نشستن به ترتیب 30      و10       است.)
 
1) 30                  2) 60                  3) 70                    4) 100
 
4) اگر دونده ای قبل از مسابقه 20 گرم  موز و 10 گرم عسل بخورد و %10 انرژی آنها در بدنش تلف شود او چند دقیقه می تواند بدود؟
(انرژی شیمیایی موز 5 کیلو ژول بر گرم و عسل 10 کیلو ژول بر گرم و آهنگ مصرف دویدن 20 کیلو ژول بر مینیت است)
الف) 9           ب) 10            ج) 90             د) 100
نویسنده : نظرات () سه شنبه چهاردهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 15 و 30 دقیقه و 55 ثانیه

جریان الکتریکی به صورت نرخ تغییر بار الکتریکی نسبت به زمان تعریف شده و با نماد I نشان داده می‌شود.

کمی علمی تر:

الکترون های ِآزاد یک رسانای فلزی مثلا قسمتی از طول یک سیم مسی همانند مولکول های گاز موجود در یک ظرف حرکت کاتوره ای دارند . این الکترون ها راستای مشخصی درامتداد سیم ندارند . اگر یک صفحه ی فرضی از سیم بگذرانیم آهنگ عبور الکترون ها در سیم از راست به چپ با آهنگ عبور آنها از چپ به راست یکسان است یعنی آهنگ خالص عبور الکترون ها صفر است .
هرگاه دو انتهای این سیم رابه باتری وصل شود یک میدان الکتریکی در هر نقطه ی داخل سیم بر قرار می شود . اگر اختلاف پتانسیل به وسیله یک باطری ۱۰ ولت ثابت نگه داشته شود و طول سیم ۵ متر باشد شدت این میدان در هر نقطه ۲ ولت بر متر خواهد بود . این میدان الکتریکی که با E نمایش می دهیم بر الکترون ها اثر می گذارد و حرکتی در خلاف جهت میدان اصلی به الکترون ها می دهد در این صورت می گوییم جریان الکتریکی بر قرار شده است . اگر از هر مقطع رسانا بار خالص q در مدت زمان t بگذرد جریان عبارت است از:

I=q/t

واحد:

یکای q در سیستم SI ، کولن و یکای t ثانیه است .
یکای مناسب برای i آمپر است و با A نشان می دهیم .
جریان i در تمام مقاطع رسانا یکسان است اگر چه ممکن است مساحت این مقاطع در نقاط مختلف متفاوت باشد مانند عبور آب در لوله که از هر مقطع لوله ثابت است اگر مقطع تغییر کند آب در جایی که مقطع لوله کوچکتر است سریعتر عبور می کند و بر عکس . به طوری که آهنگ حجمی آب که می تواند بر حسب لیتر بر ثانیه اندازه گیری شود بدون تغییر باقی می ماند.

چرا I نماد شدت جریان الکتریکی است؟

از نظر تاریخی نماد جریان I، از واژه فرانسوی intensité de courant که به معنی شدت جریان است، گرفته شده است.این نماد برای نخستین بار توسط دانشمند فرانسوی، آندره ماری آمپر که واحد شدت جریان الکتریکی به نام اوست، به کار برده شد. واحد جریان الکتریکی در دستگاه SI، آمپر است. به همین علت بعضی اوقات جریان الکتریکی بطور غیر رسمی و به دلیل همانندی با واژه ولتاژ، آمپراژ خوانده می‌شود.

جهت جریان:

جهت قراردادی جریان از ابتدا در جهت عبور بارهای مثبت تعریف شده است. هرچند می‌دانیم که در صورت داشتن رسانای فلزی، جریان الکتریسته، ناشی از عبور بارهای منفی، یعنی الکترون‌ها، (در خلاف جهت جریان) است.


چنانچه در تصویر زیر مشاهده می شود، طبق قرارداد، جهت جریان از قطب مثبت باتری خارج و به قطب منفی وارد می شود. اما در حقیقت الکترون ها که در قطب منفی باتری انباشته شده اند، از آن خارج شده و از طریق مدار به قطب مثبت باتری وارد می شوند.

current2

نویسنده : نظرات () موضوع : هشتم، یکشنبه دوازدهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 22 و 09 دقیقه و 00 ثانیه

در اتصال موازی مقاومت‌ها، این امكان وجود دارد كه همانند مدار سری، چند مقاومت را با یك مقاومت معادل جایگزین كنیم. جریان و توان این مقاومت، باید با جریان و توان مجموعه مقاومت های موازی یكسان باشد.

برای تعیین مقاومت معادل دو مقاومت موازی به شكل رو به ‌رو توجّه كنید. I1 و I2 جریان مقاومت R1 و R2 می باشند. جریان باتری (I) نیز برابر مجموع جریان های I1 و I2 می‌باشد.

از آنجا كه ولتاژ دو سر هر كدام از مقاومت‌ها برابر ولتاژ باتری است، می توان جریان هر مقاومت را به دست آورد: حل مدار موازی و حل مدار موازی. اكنون جریان

باتری قابل محاسبه است:

حل مدار موازی

در این رابطه، RP نشانگر مقاومت معادل است.

بنابراین وقتی دو مقاومت به شكل موازی به یكدیگر وصل ‌شوند، مقاومت معادل آن ها (RP) از رابطه حل مدار موازی به دست می‌آید. قاعده فوق را می توان برای هر تعداد مقاومت موازی تعمیم داد.

حل مدار موازیحل مدار موازیحل مدار موازی

این رابطه بیانگر این مطلب است كه در یك اتصال موازی، كوچكترین مقاومت، بیشترین اثر را در اندازه مقاومت معادل دارد. در حقیقت اگر اندازه یكی از مقاومت ها به صفر نزدیك شود، اندازه مقاومت معادل نیز به صفر نزدیك می‌شود.

اغلب دستگاه های صوتی این امكان را دارند كه علاوه بر بلندگوی اصلی، بلندگوی دیگری نیز به دستگاه متصل شود. شكل سمت راست نشان می‌دهد كه چگونه بلندگوی سیار به صورت موازی به بلندگوی اصلی متصل می شود.

فرض كنید كه ولتاژ بلندگوها 6 ولت باشد. مقاومت بلندگوی اصلی 8 اهم و مقاومت بلندگوی سیار 4 اهم است. به پرسش های زیر پاسخ دهید:

الف) مقاومت معادل دو بلندگو.

ب) جریان كل كه دستگاه آن را تامین می‌كند.

ج) جریان عبوری از هر بلندگو.

د) توان الكتریكی هر بلندگو.

ه) توان كل (كه به بلندگوها داده شده است).

راهنمایی:

چون دو بلندگو به شكل موازی به یكدیگر متصل شده‌اند، مقاومت معادل از رابطه حل مدار موازی به دست می‌آید. جریان كل نیز از رابطه حل مدار موازی قابل محاسبه است. از آنجا كه بلندگوها به شكل موازی وصل شده‌اند، ولتاژ هر دو برابر 6 ولت خواهد بود، پس جریان هر كدام برابر است با حل مدار موازی و حل مدار موازی، توان الكتریكی هر بلندگو نیز از رابطه P = Vi قابل محاسبه می‌باشد:

الف): حل مدار موازی

حل مدار موازی

ب) با استفاده از قانون اهم نتیجه می گیریم كه: حل مدار موازی

ج) برای هر مقاومت نیز جریان قابل محاسبه است: حل مدار موازی

توجّه كنید كه مجموع جریان ها در قسمت (ج) برابر پاسخ قسمت (ب) است.

د) توان الكتریكی داده شده به هر مقاومت برابر است با:

P1 = I1V = 0/75 * 6 = 4/5 W

P2 = I2V = 1/5 * 6 = 9 W

ه) ‌توان كل مقاومت ها برابر است با جمع توان هر كدام، یعنی . توان كل مدار، با استفاده از مقاومت معادل و جریان كل نیز قابل محاسبه است: حل مدار موازی

نویسنده : نظرات () موضوع : هشتم، یکشنبه دوازدهم شهریورماه سال 1396 - ساعت 22 و 03 دقیقه و 00 ثانیه

صفحات سایت

تعداد صفحات : 20

آمار بازدید سایت

بازدیدهای امروز : نفر
--------------------
بازدیدهای روز قبل: نفر
--------------------
بازدید این ماه : نفر
--------------------
بازدید ماه قبل : نفر
--------------------
تاریخ آخرین بروز رسانی :
--------------------
كل بازدیدها : نفر

تبلیغات و بنر ها

پشتیبانی