تأسیسات الکتریکی

0

تأسیسات الکتریکی یک لیست از این مقاله برای دانلود در قسمت زیر برای کاربران عزیز قرار خواهیم داد.

مصرف.
 ایمنی و حفاظت در تأسیسات الکتریکی.
 محاسبات سطح مقطع سیم و کابل و سیم کشی هوایی.
 فیوز و محاسبات آن.
 طراحی تابلو.
 برآورد بار و تقاضا برای بارهای صنعتی و تجاری.
 زمین کردن )الکتریکی و حفاظتی(، اندازه گیری
مقاومت زمین، رله های زمین و سایر ادوات و رله های

مرتبط.
 انواع سیستم های توزیع برق.
 سیستم های اضطراری.
 آشنایی با آسانسور و پله های برقی
 تصحیح ضریب قدرت در کارخانجات.
 سیستم های هشدار دهنده.
 سیستم های جریان ضعیف شامل آنتن و سیستم تلفن.
 آشنایی با نرم افزارهای مربوطه.
 پروژه

۱

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

تأسیسات الکتریکی

 مراجع
]۱ ]مهندسی تأسیسات الکتریکی، دکتر حسن کلهر، شرکت سهامی انتشار، چاپ بیست و چهارم، ۱۳۹۵٫
]۲ ]مهندسی روشنایی، دکتر حسن کلهر، شرکت سهامی انتشار، چاپ بیست و هشتم، ۱۳۹۵٫
]۳ ]المپ ها و محاسبات روشنایی فنی، محمدمهدی موحدی، چاپ چهارم، ۱۳۷۵٫
]۴ ]روشنایی فنی )شاخۀ: کاردانش، گروه تحصیلى: برق، زیرگروه: الکتروتکنیک، رشته هاى مهارتى: برق ساختمان(،
محمدحسن اسالمی، شهرام خدادادی و علیرضا حجرگشت، ناشر: شرکت چاپ ونشر کتاب هاى درسى ایران، چاپ سوم،
.۱۳۹۴
[۵] Mechanical and Electrical Equipment for Buildings [12th Edition], by: Walter T. Grondzik &
Alison G. Kwok. Wiley, 2014.
[۶] Electrical Installations Hand Book, Siemens I, II, III.
[۷] The Lighting Handbook, Zumtobel Lighting GmbH, 5th edition, revised and updated: July 2017.

۲

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

تأسیسات الکتریکی

 ارزیابی
• میان ترم: ۷ نمره
• تسلط و انجام پروژه با یکی از نرم افزارهای مهندسی تأسیسات یا روشنایی )مثالً DIALux یا CalcuLUx :)3 نمره
• پایان ترم: ۱۰ نمره
• حضور و غیاب: ۱ نمره )اضافی(

 

۳

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 لزوم آموزش مهندسی روشنایی

روشنایی

• حس بینایی یکی از مهمترین حواس پنج گانه بشر می باشد.
• اجزای دستگاه بینایی خود را با نور محیط وفق می دهد.
• آثار سوء سیستم های روشنایی معیوب: خستگی چشم، سردرد، نقص بینایی، حوادث یا تصادفات ناشی از کمی نور،
درخشندگی و یا چشم زدگی.
• بررسی مسائل روشنایی هر پروژه باید توسط متخصصان این زمینه صورت پذیرد.
 روشنایی رضایت بخش دارای خصوصیات زیر است:
۱ .نور از نظر توزیع فرکانس ها مطلوب باشد.
۲ .درخشندگی سطح در حد استاندارد باشد )باعث چشم زدگی نشود(.
۳( .شدت( نور به حد کافی باشد.
۴ .سایه های مزاحم تولید نشود.

۴

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 ماهیت نور

روشنایی

• ایزاک نیوتن )Newton Isaac :)مطابق نظریۀ ذره اى نور که توسط نیوتن بیان شد، نور از
ذرات خیلی کوچک تشکیل شده که از اجسام گداخته یا نورانی ساطع می شوند و که با حرکت در
جهت خط مستقیم وارد چشم شده، روی آن تأثیر گذاشته و سبب بینایی می شوند.

• کریستین هایگنز )Huygens Christiaan :)نظریۀ موجی نور توسط دانشمند هلندى، هایگنز
مطرح شد که طبق آن، نور از نوسانات مولکولی در جسم نورانی ناشی می شود که بصورت موج
منتشر شده و در ورود به چشم روی عصب بینایی تأثیر می گذارد.

• هاینریش رودلف هرتز )Hertz Rudolf Heinrich :)با کشف امواج الکترومغناطیسی توسط
هرتز در سال ۱۸۸۸ ،امواج نورانی بصورت قسمت کوچکی از طیف وسیع امواج الکترومغناطیسی
شناخته شد.

۵

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

آزمایش تداخل نور

روشنایی

۶

پیش بینی اولیه

نتیجه واقعی

آزمایش تداخل نور

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 ماهیت نور

روشنایی

 برخی نتایج آزمایش فتوالکتریک )صورت گرفته توسط هرتز(، با تئوری موجی بودن نور قابل
توجیه نبود. در اثر فتوالکتریک، وقتی نور در بعضی طول موج های معین به سطح فلزی می تابد،
سبب ساطع شدن الکترون از فلز و برقراری جریان برق می گردد. سرعت الکترون های آزاد شده
تابع طول موج )فرکانس یا بسامد( است و اصال بستگی به شدت نور تابیده ندارد.

• ماکس پالنک )Planck Max :)نظریۀ کوانتومی توسط دانشمند آلمانی، پالنک بیان گردید که
صورت جدیدى از نظریۀ ذره اى نور بود. مطابق آن، انرژی نورانی بصورت ذرات کوچک و مجزا از
هم به نام فوتون تولید یا جذب می شود. انرژی هر فوتون از رابطه زیر حاصل می شود.

۷

W = hf
= ثابت پالنک

)J( فوتون انرژی بسامد یا فرکانس ۳۴ ۶٫۶۲۶ ۱۰ . J sec  

فرکانس باال←انرژی فوتون باال←آزادسازی و حرکت دادن الکترون

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 ماهیت نور

روشنایی

 چگونگی تولید نور در تئوری کوانتوم: الکترون هایی که در مدارهای داخلی اتم هستند، بر اثر اخذ انرژی از
۷ -یک عامل خارجی به مدارهای بعدی )شعاع بزرگتر( می روند. اما این وضع ناپایدار است و پس از حدود ۱۰
۱۰ الی- ۸

ثانیه، الکترون ها به مدار عادی خود بازمی گردند و انرژی اضافی به فوتونی که ساطع می شود داده

می شود.

۸

ثابت پالنک

فرکانس یا بسامد

انرژی فوتون در مدار بزرگتر

f =
W2 − W1
h
انرژی فوتون در مدار معمول

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 ماهیت نور

روشنایی

نتیجه گیری: تئوری کوانتوم نحوه تولید و جذب نور را بخوبی توضیح می دهد اما قادر به توجیه برخی رفتار آن در
فضا )نظیر تداخل( نیست. بنابراین، هر دو تئوری کوانتوم و موجی برای توضیح کامل رفتار نور الزم است. معموالً
در مواردی که کنش/واکنش نور با اجسام مطرح است )مثل اثر فتوالکتریک و رؤیت توسط چشم(، نور را متشکل از
ذرات فوتون در نظر می گیریم و در مواردی که انتشار، انعکاس و تضعیف آن مطرح است، آن را بصورت موج
بررسی می کنیم.

۹

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 طیف انرژی تشعشی

روشنایی

نظریۀ موجی نور، امکان رسم منحنی انرژى تشعشعی برحسب طول موج )یا فرکانس( نور را میسر می سازد.
اصطالحاً به طبقه بندى تشعشعات نورى بر مبناى طول موج یا فرکانس، ” طیف ” گفته می شود.

۱۰
تشعشات موجود در محیط

نور مرئی: به تشعشعی گویند که به وسیلۀ چشم به صورت نور احساس می شود.

نور نامرئی: به تشعشعاتی که توسط چشم احساس نشود، نامرئی گفته می شود.

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

طیف انرژی تشعشی

روشنایی

۱۱

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

حساسیت نسبی چشم

روشنایی

۱۲

بیشینه حساسیت چشم در ۵۵۵ نانومتر

اثر طول موج های مختلف موج نور در ایجاد
احساس بینایی متفاوت است. چشم انسان
را داشته باشند. به راحتی امکان تشخیص خودروهای مقابل حین حرکت در شب، چشم رانندگان مقابل نور زرد رنگ در خودروها استفاده می شود تا به همین دلیل، در اکثر موارد از المپ های با ۵۵۵ نانومتر دارد. حداکثر حساسیت خود را در طول موج

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 انتشار نور

روشنایی

• در محیط های یکنواخت، امواج نور در خط راست حرکت می کنند.
• در محیط های غیرهادی )۰=σ )انتشار موج بصورت بدون تضعیف صورت می گیرد، اما در محیط های هادی
)۰≠σ )انتشار موج با تضعیف دامنه موج صورت می گیرد.
• سرعت انتشار موج در هر محیط بستگی به ضرایب نفوذپذیری الکتریکی ε ،ضریب نفوذپذیری مغناطیسی μ و
ضریب هدایت σ دارد.
• در محیط های غیرهادی، سرعت انتشار موج از رابطه زیر بدست می آید:

۱۳

μ۰ = ۴π × ۱۰−۷

سرعت انتشار موج

در محیط خأل

v =
۱
με

ε۰ =
۱
۳۶π
× ۱۰−۹

v = 3 × ۱۰۸

(m/s)

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 انتشار نور

روشنایی

• در اغلب محیط های عملی، سرعت انتشار موج از رابطه زیر بدست می آید:

ε •
r
را معموالً با n نشان می دهیم که به ضریب شکست نور در محیط معروف است.

• در محیط های دارای تلفات )۰≠σ )در طی انتشار، دامنه موج کاهش می یابد. ضریب تضعیف با ضریب هدایت
و فرکانس موج افزایش می یابد.
• امواج نوری به دلیل فرکانس خیلی باال نمی توانند حتی در هادی ها با ضریب هدایت کم نفوذ کنند و انرژی
آن ها سریعاً به حرارت تبدیل می شود.

۱۴

μ = μ۰

= v سرعت انتشار موج
۱
με
ε = εrε۰

v =
۳ × ۱۰۸
εr
(m/s)

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 انتشار نور

روشنایی

• امواج نوری به دلیل فرکانس خیلی باال نمی توانند حتی در هادی ها با ضریب هدایت کم نفوذ کنند و انرژی
آن ها سریعاً به حرارت تبدیل می شود.
• فاصله ای که طی آن موج در حال انتشار، یک سیکل کامل تغییرات را طی می کند طول موج λ نامیده
می شود، که از رابطه زیر بدست می آید:

• فرکانس موج توسط منبع نور تعیین می شود و در محیط های مختلف تغییر نمی کند.
• طول موج تابع ضرایب محیط است که موجب تغییر سرعت انتشار در محیط های مختلف می شود.

۱۵

فرکانس

سرعت انتشار موج
طول موج

x = vt

x=λ , t=T

λ = vT =
v
f
دوره تناوب

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 انعکاس و انتقال نور در برخورد به سطح مشترک دو محیط مختلف

روشنایی

• در صورت تابش نور به سطح مشترک کامالً صاف بین دو محیط مختلف )دارای پارامترهای مختلف(، بخشی از
آن منعکس و بخش دیگری از آن از سطح مشترک عبور می کند و به محیط دوم منتقل می شود. میزان
انعکاس و انتقال بستگی به پارامترهای دو محیط، زاویه تابش و پالریزاسیون موج دارد.

۱۶

وارثی کاظم / درس تأسیسات الکتریکی / گروه قدرت / برق دانشکده مهندسی / دانشگاه صنعتی سهند

 عوامل اصلی در رؤیت و ارزیابی کمی آن ها
روشنایی

• اندازه جسم: هر چه ابعاد بزرگ تر، رؤیت بهتر.

• کنتراست )اختالف روشنی بین جسم و اطراف آن(: هر چه اختالف کمتر شود رؤیت مشکل تر می شود.

• میزان روشنایی منعکس شده یا ساطع شده از جسم: با کم شدن این عامل، رؤیت مشکل تر می شود.
• زمان رؤیت: با طوالنی تر شدن مدت زمان رؤیت، انرژی روشنایی بیشتری وارد چشم شده و فرایند رؤیت بهتر
صورت می پذیرد.

 

 

۱

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.