چوناچ

وبلاگی برای برق

۵ مطلب با موضوع «۱. کلیات» ثبت شده است

سه شنبه, ۲۵ خرداد ۱۳۹۵، ۰۱:۰۸ ق.ظ ÁЯϺÀИ
تاریخچه ورود برق به ایران، درست یا غلط!

تاریخچه ورود برق به ایران، درست یا غلط!

آشکارا باید پذیرفت که برق و چگونگی ورود آن به ایران در گام های نخست، از زمینه‌های مهم اقتصادی و اجتماعی و فرهنگی برشمرده نمی‌شد و داده‌ها و اطلاعات مربوط به آن با دقت دنبال نمی‌شد. این روند شاید بدین خاطر بوده که برق یک پدیده صنعتی پیچیده، خطرناک و سرمایه بر بود و آینده‌ روشنی نیز برای آن پیش‌بینی نمی‌شد.

به همین خاطر میزان اثرپذیری آن نیز در سطح جامعه ناشناخته بود و هرگز نتوانست با تلگراف که چند دهه پیش از آن به پهنه کشور گام نهاد رقابت کند و از اهمیت سیاسی برخوردار شود. سیاست مردان سرمایه‌دار و سرمایه‌گذار دوران قاجار را یا به خود جلب نکرد و یا آن یکی دو نفری نیز که بدان پرداختند، در میانه راه بدان پشت کردند (ماجرای دریافت امتیاز‌نامه برق و … توسط مشیرالسلطنه) از دیگر سو بیگانگان نیز گرایشی راکه برای بهره‌گیری و مدیریت (امنیتی - اطلاعاتی) خطوط تلگراف سرتاسری در کشور از خود نشان می‌دادند، در این باره نشان ندادند و مقامات نیز برای برپایی و مدیریت آن سر و دست نشکستند. در نتیجه مسایل مربوط به برق به سکوت یا با بی‌اعتنایی روبرو بود. 

امروزه اطلاعات مربوط به ورود تلگراف و ایجاد شبکه‌های ملی و فراملی تلگراف بسیار دقیق‌تر و با جزئیات بیشتری در دسترس است. مقاماتی که آن ها را اداره می‌کردند را می‌شناسیم، ایرانی هایش همه دارای القاب بودند و برای دستیابی به مقام ریاست بر آن بر هم سبقت می‌گرفتند.

تلگرافخانه‌ها مانند مکان های مقدس، امامزاده‌ها و … به صورت پایگاهی برای بست‌نشینی درآمده بود و شایان یادآوری است که این پایگاه ها در ماجرای مشروطیت و دیگر هیجان های سیاسی و اجتماعی ایران نقش بسیار برجسته‌ای بازی کردند. در برابر اطلاعات مربوط به برق به ویژه در فاصله سال های ۱۲۷۹ تا ۱۲۸۳ خورشیدی نارسا، مبهم و ناشناخته و پرسش برانگیز به دست ما رسیده است. منابع ارزشمندی که همزمان ورود برق بدان پرداخته باشند و جزییات مربوط به حق تقدمها و ماجراهای وابسته به نصب و بهره‌برداری از مولدهای برق را بازگویند وسرنوشت این مولدها را دنبال کنند کمابیش نارسا هستند و اسناد یا گزارش هایی که به طور تردیدناپذیری بر این اقدامات روشنی بخشند، کم و حتی ناچیز بوده و اسناد بر جای مانده نیز از بافت و یکدستی مناسبی برخوردار نیستند. 

بسیاری از اطلاعات اولیه افواهی و از راه گوش به گوش به نوشته‌ها راه یافته‌اند و نویسندگان همین نوشته‌های اندک و برجای مانده نیز برای بررسی درستی و نادرستی مطالب مطرح شده یا به همین اسناد اولیه دسترسی نداشتند و یا اهمیت آن ها را ناچیز برمی‌شمردند. به همین خاطر از بررسی و ارزیابی مسایل و تاریخ‌های هر رخداد و دنبال کردن مطالب آن ها در هیچ کدام به طور جدی خبری نیست.

شایان یادآوری است که هم اینک نیز اگر اسناد مربوط به برق مشهد با پشتکار آقای ممتحن میلانی نوه محمدباقر رضایوف برای اثبات حق‌تقدم جدش (محمدباقر میلانی نامور به تاجرباشی - رضایوف و معاون التجار) گردآوری نمی‌شد شاید هنوز هم این گروه از اسنادی که ایشان یافته و عرضه کرده‌اند در گوشه‌ای از بایگانی‌ها خاک می‌خورد. هم چنین اگر علاقه آقای مهندس حامد در ایجاد موزه صنعت‌برق روندی عملی نمی‌یافت ویا کتاب تاریخ صنعت‌برق توسط ایشان تدوین نمی‌شد شاید اسناد مهم خاندان امین‌الضرب درباره برق سر از جای دیگری در‌می‌آورد و در اختیار موزه برق تهران قرار نمی‌گرفت و در برابر دید گذاشته نمی‌شد و یا اگر کتاب هایی درباره تاریخ صنعت‌برق نگاشته نمی شد و توجه‌ها را بر‌نمی‌انگیخت، اسناد خاندان خلیلی یکی از مدیران سابق برق تهران در دوران جنگ دوم نیز در این باره به دست نگارنده نمی‌رسید. هنوز هم آثار و اسناد بسیاری در این زمینه وجود دارد که در بایگانی های نگهداری اسناد دولتی و خصوصی، در کتابخانه‌ها، در کنج خانه‌های پیشکسوتان صنعت برق و آب و یا در بایگانیهای نهادهای دولتی وابسته به این صنعت وجود دارند که شناسایی و طبقه‌بندی نشده و کمتر کسی از وجودشان آگاه است (شاید هم هیچکس). 

شایان یادآوری است که اگر حیدرخان عمواغلو مهندس برقی که در ماجراهای انقلابی دوران پیش و پس از مشروطیت حاضر بود و در ضمن در برق مشهد و تهران نیز به کار گل واداشته شده بود (به خدمت برق درآمده بود)، دست به کارهای پر هیاهوی سیاسی نمی‌زد و مورد توجه زندگی نامه نویسان چپ‌اندیش و راست‌اندیش قرار نمی‌گرفت، بسیاری از اطلاعات مربوط به برق در دوران و سال های حضور او در مشهد و تهران از ابهام و پیچیدگی بیشتری برخوردار می‌بود. 

شهرت وی به ویژه در میان روشنفکران چپ‌اندیش و الگو قراردادنش باعث شد که بعدها چگونگی حضور او را در مشهد و تهران بیشتر دنبال کنند. هر چند که پیش از چاپ خاطراتش توسط دکتر عبدالحسین نوایی (از روی دست‌نوشته‌های منشی‌زاده برگرفته از خاطره‌نویسی رودررو با حیدرخان) هر آنچه که درباره « وی » گفته یا شنیده می‌شد مانند « برق » که تخصص وی بود بیشتر افواهی و شفاهی به نظر می‌رسید. برای نمونه: از علامه محمد قزوینی و احمد کسروی، دو روایت متفاوت از حیدرخان مطرح شده است که دارای بخش‌های مشترک کمی هستند و به نظر می‌رسد که از دو فرد جداگانه در دو فضای متفاوت به طور شفاهی برگرفته شده باشند:

آ) از قول علامه قزوینی (از استادان نامور در زمینه فرهنگ و ادبیات و تاریخ در ایران) در مجله یادگار چنین مطرح شده است: 

« حیدرخان را مظفرالدین شاه و میرزا علی اصغرخان صدراعظم در مراجعت شاه از سفر اول به فرنگستان در سال ۱۲۷۹ شمسی به عنوان مهندس چراغ برق در باکو استخدام کردند و برای دایر کردن کارخانه چراغ برق مشهد مقدس فرستادند و او پس از یک سال و نیم به تهران آمد و در کارخانه چراغ برق مرحوم حاج حسین اقا امین‌الضرب استخدام شد. 

ب) احمد کسروی در تاریخ مشروطه ایران چنین نگاشته است: 

« این حیدر عمو اوغلی از مردم سلماس بوده ولی در قفقاز بزرگ شده و در تفلیس درس مهندسی برق می‌خوانده، درباره آمدن به ایران می‌گویند رضایوف که یکی از بازرگانان تبریز بوده چنین می‌خواهد که به بارگاه مشهد چراغ بکشاند و برای این کار به یک مهندس مسلمانی نیاز بوده، حیدر عمو اوغلی از آن جا به تهران آمده در کارخانه برق به کار می‌پردازد و چون شورش مشروطه پدید می‌آید یکی از هواداران آن می‌شود.» 

درباره این دو نقل قول نکات جالبی مطرح است: 

- هر دو راوی از افراد سرشناس و شناخته شده در تاریخ‌نگاری معاصر ایران هستند که به دقت نظر شهرت کافی دارند. 

- این دو گزارش ناهم خوانی های ریشه‌ای با هم دارند در گزارش نخست مظفرالدین‌شاه و میرزاعلی اصغرخان صدراعظم (اتابک اعظم) بانی کارند و در گزارش دوم رضایوف. 

خاطرنشان می‌سازد که تا پیش از چاپ کتاب « تاریخ صنعت‌برق در ایران » که بخش تاریخی آن را آقای مهندس محمدصادق حامد تهیه کرده بودند گزارش‌ها و اخبار پراکنده‌ای در لابه‌لای دست نوشته‌ها، مقالات، گزارش‌های گوناگون در زمینه برق و کتاب هایی که به نوعی وضعیت اقتصادی و اجتماعی دوران قاجار را مطرح می‌ساختند، وجود داشت که تدوین، نقد، یک دست و به هنگام نشده بودند. این کتاب نخستین اثری بود که به برخی از اطلاعات گذشته می‌پرداخت و ایشان با بررسی اسنادی که خانواده امین‌الضرب در اختیارشان قرار داده بودند و یا خودشان درمیان منابع گذشته یافته بودند، کار را انجام دادند. به طوری که کتاب از همان آغاز انتشار نگاه‌های بسیاری را به سوی خود کشاند. 

از سوی دیگر همزمان با این اقدام، برپایی یک موزه برق نیز در دست انجام بود، که با پشتکار و پیگیری مهندس حامد و همکارانشان گشایش یافت. بدین ترتیب پنجره‌های تازه‌ای در زمینه فعالیت های پیشین صنعت‌برق پیاپی گشوده می‌شد. در همین رهگذر بود که چالش پیشگامی در کنار ادای وظیفه نسبت به پیشگامان و پیشکسوتان صنعت‌برق جایگاه ویژه‌ای یافت. که با جستجوی اسناد و مدارک جدید به مطرح شدن ادعاهای تازه انجامید، چون و چراها و چالش‌های پیش‌بینی نشده مطرح و کار بالا گرفت. کسانی به تکاپو افتادند تا حق را بر کرسی نشانند که دراین میان می‌توان به آقای غلامرضا ممتحن میلانی نوه حاج‌محمدباقر میلانی تاجرباشی (رضایوف) اشاره داشت که با شور و پشتکار، موضوع پیشگامی جد خود را دنبال می‌کرد. ایشان برای اثبات آرای خود به گردآوری اسنادی دست زد که هرچند وجود داشتند ولی هرگز پیش از آن بدان‌ها اهمیت داده نشده بود. از این روهیچ گاه بازنویسی و ارزیابی نیز نشده بودند و بیشتر می‌توان آنها را اسناد نو یافته است. 

نگارنده بر این باور است که تصمیم به چاپ و انتشار کتاب « یک صد سال صنعت‌برق در ایران » نیز که با شتابی فزاینده، به منظور آماده شدن برای زمان برگزاری « آیین های یک صدمین سال صنعت‌برق » در کشور، تدوین و منتشر شد، در همین راستا و در پی توجه روزافزون به شناخت تاریخی ماجراهایی که بر این صنعت رفته، شکل گرفت. در این کتاب نیز اسناد و مدارک جدیدی در زمینه‌های گوناگونی و در ابعادی گسترده مطرح شد. 

ولی از آن جا که برای بازنویسی اسناد و انجام تحلیل های لازم زمان کافی در دسترس نبود، خود به خود نادرستی‌هایی چند به ویژه درباره تاریخ ها و نام ها بدان راه یافت. برای رفع همین تنگناها و کمبودها و هم چنین پاسخ به استقبال خواستاران کتاب باعث شد تا اینک چاپ دوم کتاب در چارچوب منطقی‌تر تدوین و آماده شود و بزودی آن را در دسترس خواهیم داشت. شایان یادآوری است که در تلاشی هم رو چاپ دوم کتاب « صنعت‌برق در ایران » نیز که با نام جدید « صنعت‌برق ایران در آیینه تاریخ » هم راه با افزایش مطالب و سندهای بیشتر، در شکلی مناسب به تازگی از سوی برق تهران چاپ و انتشار یافته است و با خبریم که همه شرکت های برق منطقه‌ای نیز در این زمینه کوشا شده و کارهای چشمگیری را انجام داده و می‌دهند که در این میان می‌‌توان به « یک صدسال تاریخ برق در گیلان »، « تاریخچه صنعت‌برق در خوزستان » اشاره کرد. بدین ترتیب گواه آنیم که رویکرد به تهیه تاریخ با شیوه‌های نوین تاریخ‌نگاری در صنعت‌برق جدی‌تر دنبال می‌شود. 

به هر حال با پیدایش این فضای تازه به نظر می‌رسد که اینک ارزیابی منابعی که دست مایه تاریخ‌نگاری در صنعت‌برق به شمار می‌آیند از اهمیت برخوردار شده باشند. ولی باید خاطرنشان ساخت که در اثر اشتباهات یا اطلاعات نادرستی که به چالش های پیشگامی (حق تقدم) به شمار می‌آیند. البته برای رسیدن به داده‌ها و اطلاعات درست بی‌گمان باید تلاش بیشتری کرد و به جستجوی منابع دست‌نخورده و اسناد دیگری که بی‌گمان وجود دارند ولی هنوز ما از وجودشان بی‌‌خبریم دست زد. بدان ها پرداخت و آن ها را کاوید. 

در این رهگذر است که باید به گزارش های مستند کنسول های روس و انگلیس در شهرهای گوناگون ایران دست یافت زیرا این افراد جزئی‌ترین نکات را درباره رخدادها و فعالیت های محل مأموریت خود به دولت هایشان گزارش می‌کردند. باید به خاطرات ایرانگردان کنجکاو و بیگانه نگاه انداخت و آن ها را کاوید، زیرا برخی از آن ها همه جزئیات را در نوشته های خود گزارش کرده‌اند. باید به گزارش های گروه‌ها و هیأت‌های جاسوسی و مطالعاتی که از سوی دولت هند،‌ انگلیس،‌ دولت انگلستان و دولت روسیه برای ارزیابی و شناخت شرایط اقتصادی و اجتماعی و زمینه‌سازی نفوذ بیشتر در کشور، به این سرزمین می‌آمدند توجه ویژه داشت زیرا در آن ها به نکات ارزنده‌ای درباره امکانات شهری و اجتماعی و تأسیسات زیربنایی اشاره شده است. 

باید به اسناد خفیه نویسان دوران قاجاریه ایرانی و چه بیگانه دسترسی پیدا کرد که پر از گزارش های رنگارنگ اند و هم چنین به کتاب های سیاسی و اقتصادی و تاریخی اواخر قاجار رجوع کرد که در بردارنده مطالب جالب در این زمینه هستند. یکی از این آثار کتاب ارزشمند گنج شایگان نوشته جمالزاده است که در سال ۱۲۹۶ خورشیدی (۱۳۳۵ هـ ق ۱۹۱۷ م) در برلن چاپ و منتشر شد و این تاریخ نزدیک به ۱۱ سال پس از بهره‌برداری از کارخانه امین‌الضرب ونزدیک به ۱۵ سال پس از بهره‌برداری از مولد آستان قدس رضوی است. همین منبع است که نزدیکترین اطلاعات را نسبت به زمان بهره‌برداری از یکان های تولیدی در تبریز و رشت نیز به دست می‌دهد و از این دیدگاه هم در خور بررسی و تامل است. 

خاطرنشان می‌سازد که بخش « تشبثات » کتاب گنچ شایگان نه تنها در زمینه برق بلکه در زمینه کارخانه‌های موجود دیگر، گوناگونی و اهمیت آن ها، یکی از مهم ترین منابعی به شمار می‌آید که همواره مورد توجه پژوهشگران و تاریخ‌نگاران بعدی بوده است به طوری که هر کدام به صورتی از آن سود برده‌اند. در این زمینه به دو اثر زیرین اشاره می‌کند که یکی به طور مستقیم و دیگری به طور نامستقیم اطلاعات و داده‌های مربوط به برق و گسترش آن را از همین کتاب برداشته‌اند (البته در بسیاری از نوشته‌های دیگر نیز گواه بر داشت های کامل و یا جزئی مطالب با و یا بدون یادآوری نام منبع هستیم.) 

مورد نخست اثر ارزشمند چارلز عیسوی نویسنده کتاب تاریخ اقتصادی ایران در عصر قاجار ۱۲۹۳ - ۱۱۷۹ خورشیدی است که بخش « تشبثات » را بدون کم‌و کاست و به طور کامل با یادآوری نام منبع آورده و رجوع به منابع دیگر را لازم ندیده است. 

اثر دوم کتابی است درباره امین‌الضرب که آقای خسرو معتضد با نام امین‌الضرب – تاریخ تجارت و سرمایه‌گذاری در ایران تهیه کرده‌اند (که به احتمال تز دانشگاهی ایشان بوده است). التبه نویسنده اطلاعات و داده‌های مربوط به برق را از منابعی برگرفته که آن ها خود به طور قطع از گنج شایگان سود برده‌اند جون جزئیات ارایه شده و شکل آن ها این نکته را بازنمایی می‌کند ولی اندوه وارانه دستکاری هایی در آن ها انجام شده که راه به اشتباه برده است و با همان شکل نیز به این اثر راه یافته است که در جایگاه خود بدان ها اشاره خواهد شد. 

جمالزاده این بخش از کتاب خود را صفحه‌های (۹۳ تا ۹۵) زیر نام « تشبثات » ‎آغاز می‌کند که جا دارد تا اندازه‌ای بدان پرداخت شود: 

واژه « تشبث » در « فرهنگ معین » (مصل) به معنای چنگ در زدن به چیزی – در آویختن به - وسیله قراردادن کسی یا چیزی را  – دست آویز ساختن - آویختگی - چنگ‌زنی برای وسیله قرار دادن در « فرهنگ عمید » (مصع) دست آویز ساختن - چنگ در زدن و در آویختن به چیزی، و در فرهنگ بزرگ سخن (اسم مصدر) به معنای متوسل شدن به کسی یا چیزی – چنگ در زدن و گرفتن چیزی، آمده است. از سویی در زیرنویس صفحه ۹۳ کتاب گنج شایگان این واژه در برابر واژه انگلیسی Enterprise گذاشته شده است که با مراجعه به فرهنگ آریانپور معادل آن: « شرکت – بنگاه - مؤسسه بازرگانی » و هم چنین « سرمایه‌گذاری و رقابت بازرگانی و مخاطره‌پذیری با حداقل دخالت دولت » داده شده است. 

در کتاب فرهنگ علوم اقتصادی تألیف دکتر منوچهر فرهنگ نیز به معنای « تصدی - مؤسسه - بنگاه – معاملات تجاری » آمده است. به هر روی بررسی جایگاه کاربرد آن در کتاب یاد شده نشان می‌دهد که نویسنده به بنگاه های بازرگانی تولیدی در زمینه‌های گوناگون صنعت اشاره دارد و آن را در برابر واژه « کارخانه » نیز آورده است. 

اینک به نکاتی که در متن کتاب شایگان درباره کارخانه‌های موجود تا سال ۱۲۹۵ خورشیدی اشاره شده می‌پردازیم: 

۱- کارخانه چراغ برق که متعلق است به حاج حسین آقای امین‌الضرب این کارخانه تا به حال (۱۲۹۵ خورشیدی- ۱۳۳۵ هـ ق) کار می‌کند و مغازه‌ها و خیابان های مهم طهران را روشنی می‌دهد، این کارخانه در حوالی سال ۱۳۲۳ از آلمان و از « شرکت عمومی الکتریک » به ایران آورده شده و در سال ۱۳۲۵ شروع به کار کرده و تا ۴۰۰۰ چراغ می‌تواند روشنی بدهد. 

۲- کارخانه برق کوچک دیگری در تهران در خیابان ارک هست که عمارات دولتی را روشنی می‌دهد. 

۳- کارخانه چراغ برق در مشهد: این کارخانه را مرحوم حاجی‌محمدباقر میلانی معروف به رضایوف از طرف مظفرالدین‌شاه در حوالی سال ۱۳۲۰ از روسیه به قیمت ۸ هزارتومان برای روشن کردن حرم مطهر حضرت رضا وارد کرد و علاوه بر حرم مطهر قسمت خیابان موسوم به خیابان بالا را هم که واقع است بین کارخانه و حرم مطهر روشنی میداد. 

۴- کارخانه چراغ برق در رشت و تبریز: کارخانه تبریز را قاسم‌خان امیرتومان پسرعالی خان والی به آنجا آورده است و ۱۲۵ اسب قوه دارد. 

اینک به منظور روشن‌تر شدن مطالب بالا و تایید یا نقد آن ها با مستندات نو یافته درهر مورد با توجه به ترتیب مطالب ارایه شده در متن می‌پردازیم:

۱- اسناد ارایه شده توسط خاندان امین‌الضرب که در کتاب های یاد شده پیشین (چاپ برق منطقه‌ای تهران) بازتاب یافته‌اند به روشنی نشان می‌دهند که حاج حسین امین‌الضرب (پسر) در محرم سال ۱۳۳۲ (برابر فروردین ۱۲۸۳ خورشیدی) امتیازنامه برق تهران را دریافت کرده است. هرچند به نظر می‌رسد که امین‌الضرب باید پیش از دریافت امتیاز نامه کارهای مقدماتی را آغاز کرده باشد ولی کارهای اجرایی خرید و حمل تجهیزات بی‌گمان باید پس از دریافت امتیاز نامه آغاز شده باشد و تجهیزات نیز در سال آینده یعنی ۱۲۸۴ خورشیدی (۱۳۲۳ هـ ق) به تهران وارد شده باشند. این موضوع با بررسی تاریخ سند تلگرافهای حمل تجهیزات موجود که به ترتیب ۲۹ فروردین – ۲۶ و ۲۹ آذرماه سال ۱۲۸۴ است تایید می‌شود. 

۲- مولد خریداری شده از شرکت AEG آلمان به قدرت ۴۰۰ کیلووات از نوع تیغه‌ای با سرعت ۱۲۰ دور در دقیقه که ماشین بخار آن از نوع پیستونی دو مرحله‌ای بود به طوری که قطر استاتور آن نزدیک به ۵ متر و طول کل موتور – ژنراتور آن نزدیک به ۱۱ متر می‌شد. 

۳- کارخانه برق امین‌الضرب در فوریه ۱۹۰۷ میلادی برابر با بهمن ۱۲۸۵ خورشیدی وبرابر با اوایل ۱۳۲۵ هـ ق نزدیک به شش ماه پس از امضای فرمان مشروطیت به بهره‌برداری رسید. شایان یادآوری است که چون دو ماه آخر سال ۱۲۸۵ خورشیدی با ماه های نخست سال ۱۳۲۵ هـ ق هم پوشانی پیدا می‌کند و برق امین‌الضرب نیز در همین دوران به بهره‌برداری رسیده است این تاریخ درست است و الاً باید توجه داشت که کمابیش ده ماه از سال ۱۳۲۵ هـ ق با سال ۱۲۸۶ خورشیدی هم پوشانی دارد. 

۴- از سویی در متن کتاب امین‌الضرب با بهره‌گیری از خاطرات حیدرخان عمو اوغلو و هم چنین به احتمال از منابع دیگر که ناشناخته‌اند مطالبی به شرح زیر به مطالب برگرفته از گنج شایگان افزوده شده است. 

(این نخستین کارخانه برق شهری تهران و دومین کارخانه برق کشور بود. نخستین کارخانه برق شهری در سال ۱۲۷۹ هـ.ش به همت حاج محمدباقر میلانی معروف به رضایوف در مشهد به کار افتاده و سرمایه آن از سوی مظفر‌الدین‌شاه تامین شده بود. کارخانه برق مشهد علاوه بر حرم مطهر، قسمت خیابان موسوم به بالا خیابان را که بین کارخانه و حرم واقع شده بود برق می‌داد و اولین مهندس اداره‌کننده آن حیدرخان برقی بود که بعدها به حیدرخان عمواوغلی یا حیدرخان بمبی مشهور شد. حیدرخان بعدها مدتی نیز در کارخانه برق حاج امین‌الضرب به کار اشتغال ورزید.

کارخانه برق حاج امین‌الضرب که به مغازه‌ها و خیابان های مهم تهران برق می‌داد از کارخانه آلمانی شرکت عمومی الکتریک « آلگمانیه الکتریسیته گزلشاف » خریداری شده و تا حدود سال های ۱۳۱۶ هـ.ش که کارخانه برق جدید تهران به کار افتاده عمده کارخانه برق تهران بود. قبل از این کارخانه در تهران، کارخانه برق کوچکی در زمان ناصرالدین‌شاه در خیابان ارک به کار افتاده بود که برق قصر گلستان، ارک و عمارات دولتی از آن تامین می‌شد. از شرح احوال حیدر عمو اوغلی انقلابی معروف دوران مشروطه اطلاعات جالبی پیرامون اولین کارخانه‌های برق ایران کسب می‌کنیم نامبرده می‌نویسد: 

« در باکو با چند نفر ایرانی مربوط بودم، مظفرالدین‌شاه در سفر اول به فرنگ با میرزا علی اصغر اتابک مقتول یک نفر مهندس مسلمان لازمشان شده بود که در مشهد مقدس کارخانه چراغ برق را دایر کند. چون در آن زمان بین مسلمان ها مهندس چراغ برق کم بود لذا مسلمان های باکو مرا معرفی کرده ماشین Otte Deuz و لوازم چهارصد چراغ را خریداری کرده به سمت خراسان حرکت کردم (اگر چه خرید اشیا توسط حکیم‌الملک بود ولی من که به واسطه اتابک معرفی شده بودم این سمت را قبول کردم).»

حیدر خان عمو اوغلی پس از یازده ماه اقامت در مشهد عازم تهران می‌شود: 

« پس از آن که وارد تهران شدم بعد از چند ماه در ماشین‌خانه مستخدم شده بدین ملاحظه با جمیع صنعت‌کاران تهران آشنا شدم. چون مقصود عمده من آشنا شدن با مردم و شناختن آن ها بود لذا از اداره ماشین‌خانه استعفا کرده در تجارتخانه روسی حمل و نقل ایران مستخدم شدم و بدین جهت با اغلبی از تجار و غیره آشنا شدم. پس از یک سال اشتغال در آن اداره استعفا کرده در اداره برق حاج حسین آقا امین‌الضرب مستخدم شدم که کارهای الکتریسیته عموماً تحت اختیار من و سرکشی به امور آن به عهده من محول بود.» 

کارخانه‌ای که در مشهد تأسیس شده و برای روشن کردن آستانه و بالا خیابان به مشهد آورده شده بود در سال ۱۲۷۹ شمسی شروع به کار کرد. 

هزینه خرید این کارخانه هشت هزار تومان بود. در سال ۱۲۸۰ شمسی حاج محمد حسین امین‌الضرب ماشین‌آلات مولد برق را از آلمان وارد کردو یک سال بعد بهره‌برداری از آن را آغاز کرد. 

در آن زمان یک کارخانه برق در رشت و یک کارخانه برق دیگر در تبریز با ۱۲۵ قوه اسب و به وسیله قاسم‌خان امیر تومان تاسیس شد. 

کارخانه برق رشت را میرزا محمدعلی اصفهانی معروف به معین‌السلطنه رشتی در سال ۱۲۸۱ هجری شمسی به کار انداخت، تا سال ۱۳۰۵ شمسی کارخانه در دست خاندان معین‌السلطنه رشتی بود. در آن سال ارباب گشتاسب و ارباب رستم فیروزگر امتیاز کارخانه را از معین‌السلطنه خریدند و شرکت برق گیلان را تأسیس کردند و همان ها در رشت و بندرانزلی و لاهیجان مولدهای جدید برق به کار انداختند.

 اماکارخانه برق تبریز که مدیر و مهندس آن یک نفر روسی بود و به وسیله قاسم‌خان والی امیرتومان تأسیس شده بود تا خاتمه جنگ جهانی اول پایید و زیر نظر بانک ایران و وزارت مالیه درآمد. سپس قاسم‌خان والی با ارباب افلاطون شاهرخ شریک شد و شرکتی به نام شرکت چراغ برق زرتشتیان در تبریز ایجاد کردند و سرمایه شرکت به مردم وسرمایه‌گذاران علاقه‌مند فروخته شد وتا سال ها بعد آن کارخانه به همان ترتیب اداره شد. 

۵- از آن جا که مطالب مربوط به برق در این منبع به طور چکیده درهم و فشرده و بدون ترتیب تاریخی نگاشته شده است ترجیح داده شد که کل آن یک جا ارایه شود ولی در روند مقابله و بررسی با مطالب کتاب گنج شایگان و اسناد نو یافته جابه‌جا و بسته به موضوع بدان‌ها اشاره می‌شود. 

۶- درباره نخستین کارخانه برق شهری به همت حاج محمدباقر میلانی معروف به رضایوف کمابیش با برداشت های نادقیق سر و کار داریم. مأخذ نویسنده برای این بخش تاریخ رشد سرمایه‌داری (احمد اشرف) است که وی نیز به احتمال بسیار اصل مطلب خود را از گنج شایگان برگرفته و با اطلاعات دیگری درهم آمیخته و مطرح ساخته و ناآگاهانه اشتباه چشمگیری را نیز مرتکب شده است به طوری که سال بهر‌ه‌برداری از این مولد را که ۱۳۲۰ قمری است با سال ۱۲۷۹ خورشیدی هم زمان ساخته است در صورتی که این سال برابر یا سال ۱۲۸۱ خورشیدی است و درست همان سالی است که اسناد دیگر هم آن را نشان می‌دهند. 

بررسی های انجام گرفته نیز نشان می‌دهند که در نیمه دوم آن سال مولد آستانه به بهره‌برداری رسیده است. از سوی دیگر اگر مولد نصب شده همان مولدی باشد که حکیم‌الملک خریداری کرد و به مشهد فرستاد (اسناد موجود بر آن گواهی می‌دهند). این مولد آن چنان بزرگ نبوده که بتواند به عنوان یک مولد برق شهری برشمارده شود. این مولد همان طور که در کتاب گنج شایگان نیز بدان اشاره شد آستانه و مسیر بالا خیابان از محل کارخانه تا آستانه را روشن ساخته است. با آن که آقای غلامرضا ممتحن میلانی پا فشاری دارند که این مولد به مناطق اطراف حرم در بالا خیابان برق می‌داده است ولی سندی که چنین وضعیتی را تأیید کند تاکنون مشاهده نشده است. 

۷- برای روشن‌تر شدن سال بهره‌برداری از مولد برق آستانه می‌توانیم به خاطرات حیدرخان که مورد عنایت نویسنده کتاب امین‌الضرب نیز هست استناد کنیم. حیدرخان عمو اوغلی (بر پایه خاطرات خود وی که توسط مرحوم منشی‌زاده نوشته شده) روز ۱۷ رجب سال ۱۳۲۱ برابر با ۱۷ مهرماه ۱۲۸۲ خورشیدی از مشهد خارج شده است در این صورت اگر مدت اقامت وی در مشهد ۱۱ ماه بوده باشد پس وی در آبان ماه سال ۱۲۸۱ به مشهد وارد شده است.

در خاطرات حیدرعمو اوغلی مدت اقامت وی ۱۵ ماه یاد شده است که به نظر درست‌تر می‌آید. بدین روال وی در تیرماه سال ۱۲۸۱ وارد مشهد شده است و اگر فرض بر این باشد که وی به سرعت دست به کار شده و ساختمان کارخانه نیز آماده بوده است (اسنادی در زمینه آماده‌سازی آن در دست است)، بدین ترتیب درست‌تر آن است که نیمه دوم سال ۱۲۸۱ خورشیدی را زمان بهره‌برداری از مولد برق آستانه در نظر بگیریم. 

۸- از سوی دیگر بر پایه خاطرات حیدر خان، به‌ویژه در آن بخشی که به حکیم‌الملک اشاره می‌کند، نخستین مولد برقی که حیدر خان آن را در مشهد نصب کرده توسط حکیم‌الملک خریداری شده. اسناد نشان می‌دهند که این مولد پیش از ورود حیدر خان و به همین روال رضایوف به مشهد، یعنی در اول شهریور سال ۱۲۸۰ خورشیدی به مشهد رسیده و به آستانه تحویل شده است. (نزدیک به یک سال پیش از ورود حیدر خان) 

۹- با توجه به مطالب یاد شده در بالا مطرح شدن سال ۱۲۷۹ شمسی یا از یک خاطره ذهنی نادرست برگرفته شده است و یا همواره یک اشتباه نادرست در روند تبدیل سال های قمری به خورشیدی بوده است. ولی همین اشتباه در نوشته آقای احمد اشرف و تکرار آن در همین کتاب و به احتمال منابع دیگر دست مایه برداشت های نادرستی درباره تاریخ بهره‌برداری برق در مشهد شده است. 

۱۰- درباره برپایی کارخانه برق در رشت و تبریز و نزدیکی زمان برپایی کارخانه در مشهد در سال ۱۲۸۲ - ۱۲۸۱ بهتر است گفته شود که برق تهران در حقیقت چندمین کارخانه برق کشور در دوران مظفرالدین‌شاه برشمرده می‌شود و نه دومین آن ها. 

۱۱- درباره کارخانه برق تبریز نیز خاطرنشان می‌سازد که قاسم خان والی در گام نخست شخصاً کارخانه برق تبریز را وارد، نصب و راه‌اندازی کرد و چند سال از آن بهره‌برداری کرد ولی این کارخانه در آشوب های دوران مشروطیت در تبریز و در روند ماجراهای پی‌درپی هجوم‌های مستبدان به شهر و مقابله مجاهدان، ویران شد. قاسم‌خان والی پس از مدتی به اندیشه فعال‌سازی دوباره کارخانه افتاد واین کار را با مشارکت یک مهندس روس به انجام رساند. 

این مهندس روس کارخانه را با دریافت وام از بانک استقراضی ایران و روس دوباره‌سازی و راه‌اندازی کرد ولی از آنجا که در نهایت نتوانست به تعهدات خود نسبت به بانک عمل کند از شرایط پدیده آمده در دوران جنگ جهانی اول استفاده کرد و متواری شد. پس از جنگ و تشکیل دولت جدید شوروی و واگذاری مطالبات بانک استقراضی به دولت ایران پرونده این مشارکت نیز سرانجام به وزارت مالیه کشانده شد. بدین ترتیب مطالب عنوان شده که از سند – شماه ۳۳۴۹ ردیف ۵۶۱ گزارشی از تاریخچه برق در آذربایجان - فهرست اسناد و مدارک دولتی – جلد ۲ اقتصادی صفحه ۱۵۸ – برگرفته شده از دقت کافی برخوردار نیست ولی به هر حال در خور اعتناست. 

۱۲- درباره ایجاد شرکت چراغ برق زرتشتیان در تبریز مستند ویژه‌ای دراختیار نگارنده نیست و بهتر است تا دستیابی به اسنادی گویا اشاره به آن را ندیده گرفت. 

۱۳- دریاره مطالب عنوان شده درباره برق گیلان نیز اکنون، کتاب یک صدسال تاریخ برق گیلان در دسترس است و در آن مطالب با دقت کافی همراه با اسناد بازنویسی شده بسیاری و ارزیابی و ارایه شده است که کمابیش در کتاب یک صد سال صنعت‌برق در ایران نیز بازتاب یافته‌اند. البته در این باره نیز یادآوری می‌کند که مطالب مندرج در سند – ۲۳۵۰ ردیف ۵۶۲ و ۳۳۵۱ ردیف ۵۶۳ (گزارشی از سابقه برق در گیلان) فهرست اسناد و مدارک دولتی ایران – جلد ۲ اقتصادی – صفحات ۱۵۹- ۱۵۷ نیز در خور اعتنا است. 

۱۴- اسناد موجود به طور قطع ورود یک مولد (با نام کرام) به سفارش ناصرالدین‌شاه و توسط محمدحسن امین‌الضرب در شهریور ماه سال ۱۲۶۳ خورشیدی را نشان می‌دهند که به هنگام ترخیص از گمرک در مرز روسیه با دشواری روبرو شد و کار به دخالت مستقیم ناصرالدین‌شاه کشید سرانجام این مولد در فروردین ماه سال ۱۲۶۴ برای نصب تحویل استاد یوسف مسیحی شد. اندکی پیش از این تاریخ نیز اسباب آن که شامل هشت عدد حباب نیز می‌شد، در روزهای اول اسفند سال ۱۲۸۳ خورشیدی به وی تحویل شده بود.

این مولد برای روشنایی کاخ گلستان و تکیه دولت به کار می‌رفته، هر چند از چگونگی بهره‌برداری از آن گزارش مستند دیگری در دست نیست و نمی‌دانیم که این مولد تا کی کار می‌کرده و تا چه اندازه مؤثر بوده است. پس از این مولد نیز مسأله برقدار شدن آستانه در دوران مضفرالدین‌شاه و نقش رضایوف تاجرباشی از جایگاه برجسته‌ای برخوردار می‌شد. ولی در کتاب گنج‌ شایگان به مولدی اشاره می‌شود که هنوز در سال ۱۳۳۵ هـ ق یا ۱۲۹۵ خورشیدی در باب همایون بهره برداری و ساختمان های دولتی را روشن می‌کرده است. به احتمال زیاد این مولد نمی‌توانست همان مولد کوچکی باشد که به فرمان ناصرالدین‌شاه وارد شد و از دیگر سو نمی‌باید از مولدهای کوچکی به شمار آید که امین‌الضرب بعدها تهیه و در بخش هایی از تهران به کار انداخت. 

چون بر پایه اطلاعات موجود، امین‌الضرب این کار را در سال های بعدتر انجام داده است، در ضمن خیابان باب همایون به خیابان چراغ برق بسیار نزدیک است و امین‌الضرب حتی بعدها نباید در این فاصله کوتاه دو مولد جداگانه نصب کرده باشد. پس این مولد چیست؟ و چرا از آن هیچ گونه اطلاعات مستندی به جز گزارش های خبری در دست نداریم؟ در این میان آن چه که ماجرای این مولد برق را وارد مرحله چالش برانگیز دیگری می‌کند مطلبی است که اعتماد‌السلطنه در گزارش های روزانه‌ خود در روز جمعه ۱۷ رمضان ۱۲۹۶ (۱۷ اوت ۱۸۷۹ برابر با ۲۶ مرداد ۱۲۵۸ خورشیدی) نوشته است.

این گزارش در کتاب‌‌های مرات‌البلدان و جلد اول چهل سال تاریخ ایران (الماثر و الاثار) متعلق به اعتماد‌السلطنه تکرار شده است و آقای دکتر حسین محبوبی اردکانی در تعلیقات بر الماثر و الاثار یعنی جلد دوم کتاب چهل سال تاریخ ایران و هم چنین در اثر مستقل خودشان به نام تاریخ مؤسسات تمدنی جدید در ایران آن را به عنوان نخستین کارخانه تولید برق در ایران مطرح کرده‌اند. نگارنده پیش از این بدین مطلب با دیده تردید می‌نگریست و آن را جدی نمی‌‌گرفت و در نوشته‌های خویش این داده‌ها را نادقیق ارزیابی می‌کرد و همواره بر این باور بود که اعتماد‌السلطنه به احتمال درباره گاز و برق اشتباه کرده و مسأله مربوط به کارخانه گاز تهران است. ولی تکرار موضوع و بررسی کمابیش جدی‌‌تر آثار جنبی و هم چنین توجه دوباره به مطالب مندرج در جلد دوم کتاب چهل‌سال تاریخ ایران که از تعلیقات و بررسی های زنده یاد دکتر محبوبی اردکانی است، می‌توان چنین استنباط کرد که شاید کارخانه دیگری نیز در کار بوده است. 

برای روشن‌تر شدن موضوع یادداشت دکتر محبوبی اردکانی را عیناً در زیر می‌آورد: 

(افتتاح چراغ الکتریسیته: یک سال پیش از تأسیس کارخانه چراغ گاز، کارخانه برق کوچکی توسط میرزا علی خان امین‌الدوله که آن موقع امین‌الملک لقب داشت در مجمع‌الصنایع جنب خیابان باب همایون تأسیس گشت و ناصرالدین‌شاه روز جمعه ۱۷ رمضان ۱۲۹۶ (برابر با ۱۲ شهریور ۱۲۵۸ خورشیدی) به شهر آمد مقارن غروب، با روشن کردن چراغی آن کارخانه را افتتاح کرد (ملحقات جلد چهار مرات‌البلدان) در ‎‎آغاز دو سه چراغ بیشتر از این کارخانه در عمارت سلطنتی و در مقابل سر در الماسیه و در میدان توپخانه وجود نداشت و این کارخانه نخستین کارخانه برق در ایران است و متخصص آن نیز همان بواتال بود و کارخانه آسیای بخار هم که درچند صفحه بعد از آن صحبت شد گویا همین بوده است.) 

از آن جا که در این گزارش به روشنی به تأسیس کارخانه چراغ گاز در یک سال بعد اشاره شده پس مسأله اشتباهی گرفته شدن برق به جای گاز توسط دکتر محبوبی اردکانی منتفی می‌شود. پس در این صورت این کدام مولد بوده که برق تولید می‌کرده؟ پس موضوع مولدی که با نام مولد کرام توسط محمدحسن امین‌ دارالضرب و به سفارش ناصرالدین‌شاه در سال ۱۲۶۳ خورشیدی به تهران رسیده بود، یعنی ۵ تا ۶ سال بعد، چه می‌شود؟ از سویی در همین سال ۱۲۵۸ خورشیدی (یعنی در ۴ نوامبر سال ۱۸۷۹) است که ادیسون تقاضای به ثبت رساندن نخستین لامپ ساخت خود را کرد و در همان سال نیز آن را در نیویورک به نمایش گذاشت دراین صورت ناصرالدین‌شاه در همین سال چه نوع لامپی را در تهران روشن کرده بود؟ و مولدی که برق تولید می‌کرد از چه نوع بود؟ این پرسش ها باید با دستیابی به مستندات جدید‌تر روشن‌تر شود.

البته می‌دانیم که پیش از آن که روشنایی برق توسط لامپ های خلاء با رشته‌های کربنی و سپس با رشته‌های التهابی اختراع ادیسون همه‌جا گیر شود، روشنایی با روش قوس الکتریکی در فضای باز شناخته شده بود و در نمایشگاه جهانی که در سال ۱۸۷۰ (در سال آخر فرمانروایی ناپلئون سوم برابر با ۱۲۴۹ خورشیدی) در پاریس برگزار شد. برای تولید روشنایی در محوطه‌های باز از آن‌ها استفاده شد و در جای دیگر می‌خوانیم که نور بر با روش قوسی (نه لامپی) برای روشنایی جایگاه های عمومی از سال ۱۲۳۶ خورشیدی – ۱۸۵۷ (م) به اجرا درآمده است. هم چنین در نمایشگاه وین که درباره تجهیزات برق در سال ۱۸۸۳ (۱۲۶۲ خورشیدی) گشایش یافت نیز هر دو نوع لامپ یعنی لامپ های قوسی و لامپ های رشته‌ای التهابی در کنار هم روشنایی نمایشگاه را تأمین می‌کردند. بی‌گمان لامپ های با رشته‌ التهابی اختراع ادیسون پس از سال ۱۲۵۸ خورشیدی در حال همه جا گیر شدن بود. 

در این میان گزارش‌هایی نیز در دست است که ادیسون پیش از لامپ های التهابی خود بر روی لامپ های با رشته‌های کربنی نیز کار کرده و آن ها را بهبود بخشیده و چند ماه پیش از به نمایش گذاشتن لامپ های جدید التهابی خود نمونه‌ای از این نوع لامپ تکامل یافته‌تر شده‌اش را نیز به نمایش گذاشته بود. این اطلاعات نمایانگر این واقعیت است که مدل های اولیه لامپ های دارای رشته‌های کربنی پیش از این تاریخ وجود داشته و مصرف می‌شده‌اند. 

در گزارش جالب دیگری در همین زمینه در روزنامه‌ خاطرات اعتماد‌السلطنه درباره روز عاشورای سال ۱۳۰۲ هـ ق برابر با ۱۸ آبان ماه ۱۲۶۳ خورشیدی می‌خوانیم: 

« امروز چهل چراغ برقی که پنج سال است با طناب و مفتول از سقف تکیه (دولت) آویخته بودند خیلی محکم و استوار بوده، قبل از تغزیه یک مرتبه به زمین افتاد و شاه و مردم بفال بد گرفتند.»

 استفاده از واژه « برق » دراین گزارش و مسأله نصب چهل چراغ برق در پنج سال پیش یعنی در سال ۱۲۶۰ خورشیدی آن هم با توجه به گزارشی که از خود وی داشتیم و (پیش از این درباره‌اش سخن گفته شد)، یعنی گشایش یک کارخانه برق متعلق به امین‌الملک (امین‌الدوله بعدی پدر امینی‌ها) توسط ناصرالدین‌شاه در سال ۱۲۵۷ خورشیدی، بی‌گمان دریچه تازه‌ای را بر روی ما می‌‌گشاید و به مسأله پیشگامی در برق شهری ابعاد تازه‌ای می‌دهد. به طوری که باید آن را جدی‌تر بررسی کرد. 

هر چند به جز این گزارش های خبری هیچ گونه سند ویژه‌ای تاکنون در این باره مشاهده نشده است. نگارنده با مراجعه به خاطرات سیاسی میرزا علی خان امین‌الدوله و بررسی رخدادهای سال های ۱۲۹۵ خورشیدی به بعد به نکته‌ای یا سندی که نمایانگر تلاش امین‌الملک (امین‌الدوله) بعدی برای ایجاد یک کارخانه برق در تهران باشد دست نیافت. هر چند این کتاب یک خاطرات سیاسی بوده و آقای دکتر محبوبی اردکانی نیز نسبت آن را به امین‌الدوله نادرست می‌دانند. در همین رهگذر در مقدمه‌ای که ناشر (امیرکبیر) بر همین کتاب نوشته به اقدامات مهم امین‌الدوله مانند تأسیس کارخانه قند کهریزک، تأسیس کارخانه کبریت سازی در الهیه شمیران، تأسیس مدرسه رشدیه، دعوت از مستشاران بلژیکی و … اشاره می‌کند ولی درباره کارخانه برق سخنی گفته نمی‌شود. 

خاطرنشان می‌سازد که درباره برق و چالش‌های پیشگامی و نخستین کسانی که این اندیشه را پروردند هنوز ناگفته‌ها واسناد بسیاری وجود دارند که رو نشده‌اند. برای نمونه دراین باره که چرا مشیرالسلطنه با آن که امتیاز برق تهران را از ناصرالدین‌شاه گرفت. کارها را پیش نبرد و چگونه بود که این ماجرا مدت ها تعطیل شد تا دوباره در دوران مظفرالدین‌شاه در نقاط مختلف ایران تلاش هایی را در این باره شاهد باشیم. البته بی‌اعتنایی بزرگان و تاریخ‌نگاران آن دوران به برق و برپایی کارخانه‌های برق در گوشه و کنار ایران پیشینه جالبی دارد. 

برای نمونه مخبرالسلطنه هدایت در کتاب‌های نامور خود مانند خاطرات و خطرات به برخی از کارخانه‌هایی که در تهران تأسیس و راه‌اندازی شد حتی اگر کوچک هم بودند اشاره دارد ولی هرگز به مولد کاخ گلستان و بعدها کارخانه امین‌الضرب و همین طور مولد احتمالی امین‌الدوله اشاره‌ای نمی‌کند. کار این بی‌توجهی به ویژه در جلد چهارم از کتاب هایی که زیر نام گزارش نوشته شده بیشتر مشهود است. ایشان طی یک سال و اندی که از زمان پایان کار خیابانی تا پایان کار لاهوتی به درازا کشید، والی آذربایجان و مقیم تبریز بود و شرح این ماجراها را با دقت نوشته و از جمله به کارخانه‌های کوچکی مانند کبریت‌سازی و جز آن با همان دقت اشاره کرد، ولی درباره کارخانه برقی که قاسم‌خان والی به راه انداخته و در هیاهوی مشروطیت در تبریز ویران شده بود و هم چنین ماجرای مشارکت وی با یک مهندس روس پس از رخدادهای مشروطیت برای راه‌اندازی دوباره همان کارخانه، هیچ گونه اشاره‌ای نمی‌کند. 

۱۵- در پایان خاطرنشان می‌سازد که برق صنعتی به معنای واقعی آن در شرکت نفت ایران و انگلیس پایه‌گذاری شد و نیروگاه های بخاری تمبی در مسجد سلیمان و پالایشگاه در آبادان با گنجایش نامی شایان توجه در سال های ۱۲۸۹-۱۲۹۰ خورشیدی به بهره‌برداری رسیدند و رفته رفته بر گنجایش آن ها نیز افزوده شد، به طوری که این مراکز تا ایجاد نیروگاه های بزرگ برق در تهران مانند نیروگاه آلستوم و بعثت هم چنان بزرگترین مراکز تولید برق در کشور به شمار می‌آمدند. 

۱۶- هدف و توجه نگارنده جستجوی هر چه بیشتر اطلاعات و داده‌های لازم برای هر چه روشنتر شدن وضعیت پیشگامی در صنعت‌برق بوده و برای این هدف دست نیاز به سوی مراکز و منابع اسناد دراز کرده و راهنمایی آن ها را برای اجازه دسترسی به این اسناد خواستار است و همچنین یاری خاندانهایی را می‌طلبد که این گونه اسناد را هنوز برای خود حفظ کرده، رو نمی‌کنند. 

مهندس محمد اسماعیل بانکیان؛ نویسنده کتاب تاریخ یک صد سال صنعت برق ایران

۲۵ خرداد ۹۵ ، ۰۱:۰۸ ۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
ÁЯϺÀИ
سه شنبه, ۲۵ خرداد ۱۳۹۵، ۱۲:۱۳ ق.ظ ÁЯϺÀИ
مفاهیم اولیه برق

مفاهیم اولیه برق

ولتاژ چیست؟ 

دانستیم هرگاه الکترون ها در یک هادی در مسیر مشخصی به حرکت در آیند جریان الکتریکی ایجاد می شود. اما الکترون ها بدون دریافت نیرو و انرژی از مدار گردش بدور هسته خارج نمی شوند. بنابراین برای تولید جریان نیاز به یک نیرو داریم که آن را از منابع تولید نیرو مانند باتری می گیریم. به عبارت ساده تر نیروی لازم جهت ایجاد جریان ولتاژ نام دارد که واحد اندازه گیری آن ولت است. 

چگونه می توان ولتاژ تولید کرد؟ 

این سؤال پاسخ سؤال دیگری نیز می تواند باشد که همان روش های تولید الکتریسیته است. می دانیم که انرژی تولید نمی شود بلکه از صورتی به صورت دیگر تبدیل می گردد. از آن جایی که الکتریسیته هم انرژی است پس باید تبدیل شده انرژی های دیگر باشد. انرژی هایی که به صورت متعارف برای تولید برق به کار می رود عبارتند از: 

انرژی شیمیایی در باتری ها - انرژی مغناطیسی در ژنراتورها - انرژی نورانی در باتری های خورشیدی - انرژی حرارتی در ترموکوپل ها - انرژی ضربه ای در پیزو الکتریک و .... 

مقاومت چیست؟ 

الکترون ها در هادی به راحتی نمی توانند حرکت کنند زیرا در مسیر حرکت آن ها موانعی وجود دارد که به طور ساده آن ها را مقاومت هادی در برابر عبور جریان می گوییم .هر چه قدر این موانع کمتر باشد عبور جریان بهتر صورت می گیرد و می گوییم جسم هادی بهتری است. این موضوع نخستین بار توسط سیمون اهم یک فیزیکدان آلمانی مطرح شد. به همین دلیل واحد اندازه گیری مقاومت اهم است. 

منظور از مدار الکتریکی چیست؟ 

حال با دانستن سه فاکتور اساسی در برق (جریان، ولتاژ و مقاومت) مدار الکتریکی را تعریف می کنیم: 

هر مدار الکتریکی یک مجموعه از تولید کننده برق - مصرف کننده آن و سیم های ارتباطی بین این دو است. 

چند نوع مدار الکتریکی داریم؟ 

دو نوع مدار الکتریکی وجود دارد مدار الکتریکی باز که در آن ارتباط بین تولید کننده در نقطه یا نقاطی قطع است و در نتیجه جریان در مدار وجود ندارد و مدار الکتریکی بسته که مسیر عبور جریان کامل است و مصرف کننده از تولید کننده انرژی دریافت کرده و آنرا به صورت های دیگر تبدیل می کند مانند یک لامپ که برق را به نور تبدیل می کند. 

منظور از اتصالی در یک مدار یا اتصال کوتاه چیست؟ 

هرگاه در یک مدار بسته جریان از مسیری به غیر از مصرف کننده بگذرد و مقدار آن زیاد تر از حد مجاز باشد این وضعیت را اتصال کوتاه می گوئیم. در حالت اتصال کوتاه سیم کشی مدار و تولید کننده برق در معرض آسیب جدی قرار می گیرند زیرا جریان مدار بسیار زیاد شده و باعث داغ شدن سیم کشی و اضافه بار شدن منبع تولید کننده برق می گردند در نتیجه اتصال کوتاه باید سریعا و بصورت خودکار قطع شود که این وظیفه به عهده فیوز است. 

اساس کار فیوز چیست؟ 

فیوز یک عنصر حفاظتی در مدار است که هرگونه اضافه جریانی را که بیشتر از مقدار نوشته شده روی فیوز باشد تشخیص داده و آن را سریع قطع می کند. بدین صورت که جریان اضافه سبب تولید گرما در فیوز شده و یک سیم حساس به حرارت را که در مسیر عبور جریان و در داخل فیوز قرار دارد ذوب می کند و در نتیجه مسیر عبور جریان قطع شده و اتصال کوتاه بطور موقت برطرف می شود اما تا زمانی که عامل ایجاد کننده اتصال کوتاه مرتفع نگردد عوض کردن فیوز فایده ای ندارد. 

خطرات ناشی از برق کدامند؟ 

خطراتی که از برق ناشی می شوند عموماً به دو دسته خطرات آتش سوزی و خطرات برق گرفتگی تفسیم می شوند. در صورتی که در یک مدار الکتریکی اتصال کوتاه پیش آید و برطرف نشود جریان مدار بشدت افزایش یافته و حرارت زیادی تولد می کند. این حرارت سبب آتش گرفتن عایق سیم ها و گسترش آن به مواد آتش گیر دیگر است. خطر ناشی از برق گرفتگی مستقیماً شخص را تهدید می کند. 

جریان خطا چیست و چند نوع است؟ 

در صورتی که در مدار الکتریکی جریان از مسیر درست خود جاری نشود آن را جریان خطا می گویند. این جریان ممکن است از طریق اتصال بدنه به زمین جاری شود یا از مدار اصلی بگذرد که میزان آن بیشتر از حد مشخص مدار است که آن را اتصال کوتاه یا اضافه بار گویند. در حالت اتصال کوتاه دو نقطه ای از مدار که نسبت به هم دارای ولتاژ هستند به هم اتصال می یابند (توسط یک مقاومت بسیار کوچک) و در حالت اضافه بار تعداد مصرف کننده ها بیشتر از مقدار مجاز آن ها می شود. 

منظور از برق گرفتگی چیست؟ 

اگر جریان برق از بدن انسان یا حیوان بگذرد برق گرفتگی ایجاد می شود. ممکن است اندازه جریان عبوری از بدن محسوس نباشد که در این صورت برق گرفتگی قابل تشخیص نیست. اما در صورتی که میزان جریان عبوری زیاد شود ابتدا شوک به بدن وارد می شود و در صورت زیادتر شدن جریان سبب قطع ضربان قلب - ایست تنفس و در نهایت مرگ مغزی می شود. 

اندازه جریان و ولتاژ مجاز چقدر است؟ 

برای جریان متناوب ۱۵ میلی آمپر و برای جریان مستقیم ۶۰ میلی آمپر - ولتاژ متناوب ۶۵ ولت و ولتاژ مستقیم ۴۵ ولت است. 

توان الکتریکی چیست؟ 

اصولاً توان به معنی سرعت تبدیل انرژی است. در دستگاه هایی که برای تبدیل انرژی به کار می روند هر چقدر این سرعت بیشتر باشد قدرت دستگاه نیز بیشتر است. مثلاً در ژنراتور توان بیشتر نشان دهنده تولید انرژی برقی بیشتری است. در مصرف کننده ها نیز همین موضوع صدق می کند. لامپی که توان بیشتری دارد نور زیادتری هم تولید می کند. 

توان را چگونه محاسبه کنیم؟ 

سرعت تبدیل انرژی از تقسیم مقدار آن بر زمانی که آن انرژی تبدیل شده بدست می آید. (انرژی الکتریکی از حاصل ضرب ولتاژ در جریان در زمان بدست می آید). اگر میزان انرژی را بر زمان تقسیم کنیم می ماند حاصل ضرب ولتاژ مدار در جریان آن که این همان رابطه توان است (توان = ولتاژ × جریان). البته این رابطه فقط برای مدارهای DC صدق می کند و در مدارات AC رابطه دیگری دارد که بعداً به آن می پردازیم. 

واحد و دستگاه اندازه گیری توان چیست؟ 

توان با واحد وات Waat و در مقادیر بالاتر با کیلو وات و مگاوات سنجیده می شوند که توسط وات متر اندازه گیری می شود. 

ادارات برق چگونه بهای برق مصرفی ! را محاسبه می کنند؟ 

در همه انشعابات؛ کنتور میزان انرژی تحویلی به مصرف کننده ها را اندازه می گیرد و توسط شماره هایی نشان می دهد. این شماره ها بر حسب کیلو وات ساعت است. برای دانستن میزان مصرف یک ماه: شماره ماه قبل را از شماره جدید کسر می کنند هم چنین هر مشترک مؤظف است در ماه مبلغی را بهدعنوان حق اشتراک که ارتباطی به میزان مصرف ندارد بپردازد. به عبارت دیگر شما هرچقدر برق مصرف کنید یک مبلغ ثابت ماهیانه بنام حق آبونمان به آن اضافه می شود. بهای برق مصرفی هم از حاصل ضرب مصرف یک ماه در بهای هر کیلو وات ساعت بدست می آید که در آخر به آن آبونمان و نیز مالیات صدا و سیما اضافه می شود. که آخرین مورد هیچ نفعی برای اداره برق ندارد. 

چرا نرخ برق به صورت تصاعدی حساب می شود؟ 

این امر به منظور تشویق مشترکین به مصرف کمتر می باشد. البته مصرف کمتر سبب کاهش بار نیروگاه ها و پست های توزیع می شود و این خود باعث کمتر روشن ماندن ژنراتورها و پایین آمدن هزینه می شود. البته در کشورهای پیشرفته به علت فراوانی نیروگاه ها هزینه روشن کردن مجدد ژنراتور زیادتر از خاموش ماندن آن است و این سبب تشویق مصرف کننده به افزایش مصرف است به عبارت دیگر نرخ تصاعدی در این کشورها برعکس ایران است. 

منظور از زمان اوج مصرف چیست؟ 

در زمان ها خاصی از شبانه روز بیشترین انرژی از شبکه برق کشیده می شود که معمولاً ابتدای شب است زیرا در این زمان بیشتر مصارف روشنایی در منازل و خصوصاً مغازه ها وجود دارد. در این مواقع ژنراتورها بیشترین بار را متحمل می شوند و در نتیجه سوخت بیشتری نیز مصرف می شود. 

اساس کار کنتور چیست؟ 

کنتور ها بر اساس نیروی الکترومغناطیس عمل می کنند. می دانیم که اگر از یک سیم پیچ جریان برق بگذرد در اطراف آن یک میدان مغناطیسس ایجاد می شود که شدت و جهت این میدان به جریان عبوری از سیم پیچ بستگی دارد. در کنتور های تکفاز دو دسته سیم پیچ وجود دارد که یکی از آن ها دارای تعداد دور کم و قطر بیشتر نسبت به دیگری است. سیم پیچ ضخیم تر با دور کمتر را سیم پیچ جریان و دیگری را سیم پیچ ولتاژ می نامند. 

نحوه نصب کنتور تکفاز در مدار چگونه است؟ 

سیم فاز را به سر سیم پیچ جریان وصل نموده و از سر دیگر آن فاز را می گیرند. و دو سر سیم پیچ ولتاژ را به فاز و نول وصل می کنند. زمانی که مصرف کننده ای به کنتور وصل می شود جریان از سیم فاز و نول می گذرد. به عبارت دیگر جریان مصرف کننده از سیم پیچ جریان می گذرد و در آن یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. سیم پیچ ولتاژ که همیشه به برق وصل است و دارای یک میدان مغناطیسی ثابت است که مقدار آن هیچ ارتباطی به مصرف کننده متصل شده به کنتور ندارد. این دو میدان مغناطیسی بر هم اثر کرده و سبب ایجاد نیروی حرکتی در صفحه آلومینیومی درون کنتور می شود. سرعت حرکت این صفحه با جریان مصرف کننده رابطه مستقیم دارد. این حرکت توسط یک محور و چرخ دنده به یک شماره انداز یا نمراتور ارتباط دارد و بر اساس گردش آن شماره ها زیاد می شود. این شماره ها به جز رقم اول میزان کارکرد کنتور یا همان مصرف انرژی الکتریکی را بر حسب کیلو وات ساعت نشان می دهند. البته درون کنتور قطعات دیگری هم نظیر: آهنربای سرعت گیر و پیچ های تنظیم و ... وجود دارند که ما از توضیح آن ها صرف نظر کرده ایم. 

انواع کنتور کدامند؟ 

برای مصارف خانگی دو نوع کنتور تکفاز و سه فاز به طور عام وجود دارند که در دسته بندی کنتورها به نوع اکتیو معروفند. اما در مصارف صنعتی می توان به کنتورهای راکتیو و کنتورهای دو تعرفه اشاره کرد که در جلسات قبل مختصری در باره آن ها توضیح داده ایم. 

کنتور های پیشرفته چگونه کار می کنند؟ 

در کشورهای برخوردار از تکنولوژی دیگر کنتور نویسی به مفهوم رایج آن در ایران منسوخ شده است. در این کشورها که پول الکترونیکی بسیار رایج است از کنتورهای هوشمند که در بازه های زمانی خاص میزان مصرف را مشخص کرده و به ادارات برق گزارش می دهند استفاده می شود. این کنتورها میزان مصرف را از طریق همان خطوط برقی که آن را می رسانند به توزیع کننده اطلاع می دهند و شرکت های فروشنده برق نیز به طور خودکار از حساب مصرف کننده برداشت می کنند. در صورت موجود نبودن حساب و پس از اخطارهای کتبی از طریق فرمان از راه خطوط برق به صورت خودکار کنتور برق مشترک را قطع می کند و مشترک پس از پرداخت هزینه می تواند از خدمات شرکت فروشنده استفاده کند. 

آیا می توان سر کنتور را کلاه گذاشت؟ 

این مسأله مانند خرید کالایی است بدون پرداخت وجه آن و در نتیجه نارضایتی صاحب کالارا به دنبال دارد. هدف من از ارائه این راهکار سوء استفاده از اعتماد اداره برق نیست و اما جواب این سوال: باید گفت که می توان شماره انداز کنتور را از کار انداخت که برای این کار سه راه حل وجود دارد:

۱- قطع سیم پیچ جریان

۲- قطع سیم پیچ ولتاژ

۳- از حالت تعادل خارج کردن کنتور

اجازه بدهید که این موضوع را زیاد باز نکنیم. 

چگونه با لمس کنتور به برق دار بودن آن پی ببریم؟ 

زمانی که برق به کنتور وصل می شود در سیم پیچ ولتاژ آن جریان ایجاد می شود. این جریان همان طور که قبلاً گفتم ارتباطی به مصرف کننده ندارد. این جریان میدان مغناطیسی را در کنتور ایجاد می کند که سبب لرزش خفیف آن می شود. پس اگر کف دست را روی شیشه کنتور بگذاریم با احساس این لرزش متوجه برقدار بودن آن می شویم. 

در کنار بعضی از کنتورها صدای وزوز ناشی از چیست؟ 

این صدا که شبیه جلیز و ولیز است ارتباطی به خود کنتور ندارد بلکه مربوط به فیوز است که معمولاً در کنار کنتور نصب می شود. اگر اتصال فیوز از نظر الکتریکی درست نباشد (وجود فاصله هوایی در محل تماس) و جریان زیادی از فیوز کشیده شود در این حالت قوس های الکتریکی کوچکی در محل تماس ایجاد می شود که باعث ایجاد این صدا می شود. این قوس ها سبب ذوب سطحی محل تماس شده و مقاومت و حرارت محل تماس را افزایش می دهد. در نتیجه باعث افت ولتاژ و در نهایت قطع و وصل جریان می شود. برای از بین بردن این ایراد باید فیوز را محکم کرد (برای فیوزهای پیچی) یا در نوع مینیاتوری پیچ هایی را که سیم زیر آن قرار دارد سفت نمود. در آخر اگر رفع نشد فیوز را عوض کرد. 

در سیم کشی می توان سیم ها را به سه گروه تقسیم کرد:

۱- سیم های درون لوله (توکار) تا سه سیم در یک لوله برق 

۲- سیم های روکار (کابل ها) 

۳- سیم های هوایی که به صورت معلق در هوا یا روی مقره ها کشیده می شوند

با توجه به تقسیم بندی فوق می توان به کمک جدول زیر نمره سیم را با داشتن جریان عبورِی از آن بدست آورد. اما توجه داشته باشید که برای استفاده صحیح از این جدول باید رابطه فوق را نیز در فواصل طولانی لحاظ کنید تا مبادا نمره سیم بدست آمده کمتر از حد مجاز باشد که در این صورت افت ولتاژ زیاد شده و سیم داغ خواهد شد. 

توان الکتریکی در یک مقاومت چگونه است؟ 

توان در مقاومت همواره به صورت مصرفی است. به این معنی که مقاومت در یک مدار همیشه توان را مصرف می کند. این توان به صورت حرارت خود را نشان می دهد که مقدار آن تابع مستقیم مجذور جریان عبوری از ان است. 

منحنی تغییرات توان در مقاومت در جریان AC چگونه است؟ 

در جریان AC که شکل موج به صورت سینوسی است ولتاژ و جریان هم فاز می باشند در نتیجه حاصل ضرب اند و همواره دارای یک علامت است (توان همیشه در مقاومت مثبت می باشد).

در یک سلف خالص توان چگونه است؟ 

در جریان DC سلف فقط در حین قطع و صل جریان از خود عکس العمل نشان می دهد اما پس از جاری شدن جریان همانند یک مقاومت سیمی عمل می کند. اما در جریان AC سلف مطابق قانون لنز در برابر تغییرات جریان یک نیروی ضد محرکه ایجاد می کند که خود را به صورت عکس العملی در برابر تغییر جریان نشان می دهد. بنابراین در سلف جریان و ولتاپ همفاز نبوده بلکه جریان ۹۰ درجه نسبت به ولتاژ پس فاز است. این موضوع در توان یک سلف خود را به صورت توان های مثبت و منفی نشان می دهد. به عبارت دیگر سلف در یک سیکل از جریان یا ولتاژ دارای دو سیکل بوده که در این دو سیکل هنگام توان مثبت از شبکه بار می شود و در توان منفی به شبکه انرژی پس می دهد. 

با این اوصاف سلف در مدار توان مصرفی ندارد این موضوع را چگونه توضیح می دهید؟ 

در حالت تئوری محض این قضیه کاملاً درست است و فقط در زمان اتصال مدار سلف از شبکه جریان می کشد. اما در عمل اتفاقی که روی می دهد اتلاف انرژی در مسیر عبور جریان به سلف است. به این معنی که سلف بخشی از توانی را که می خواهد به شبکه پس بدهد به صورت حرارت در مسیر عبور آن هدر می دهد. 

چرا از سلف در مدارات استفاده می شود؟ 

هیچ گاه در برق تفکیک الکتریسیته از مغناطیس امکان پذیر نیست. هر جا الکتریسته وجود دارد ردی از مغناطسی هم وجود دارد. هم چنین در تمامی وسایلی که در آن ها از سیم پیچ استفاده می شود (مانند الکتروموتورها – مولدها و ترانس ها) اثر سلفی مدار وجود دارد. نمی توان کار دستگاه های ذکر شده را بدون تصور خاصیت سلفی ممکن دانست. پس سلف و خاصیت آن را نمی توان از بین برد. 

توان اکتیو و راکتیو به چه معنا است؟ 

توانی که از شبکه کشیده می شود توان راکتیو نام دارد. این توان در مقاومت بیشترین مقدار خود را دارد. توانی که در یک مدار سلفی خالص بین سلف و شبکه تبادل می شود توان راکتیو است. این توان برای انجام کار سلف ضروری است اما با زگشت آن به شبکه بار ان را زیاد می کند. 

منظور از توان راکتیو چیست؟ 

در مصرف کننده هایی که بین ولتاپ و جریان آن ها اختلاف فاز وجود دارد توان دارای دو مقدار مثبت و ومنفی است. به این معنی که مصرف کننده گاهی از شبکه توان می کشد و گاهی به آن توان می دهد. این موضوع سبب ایجاد توان راکتیو می شود. ار آن جایی که در این مصرف کننده ها امکان صفر کردن اختلاف فاز ممکن نیست نتیجه این می شود که توان راکتیو را نیم توان از بین برد. 

آیا توان راکتیو لازم است؟ 

آری زیرا ماهیت کار این وسایل داشتن توان راکتیو است. مثلاً در یک الکتروموتور نمی توان بدون توان راکتیو نیروی الکتروموتوری ایجاد نمود. 

توان راکتیو برای شبکه مفید است یا مضر؟ 

این توان سبب اضافه شدن جریان شبکه و در نتیجه افزایش تلفات توان در مسیر سیم کشی به صورت حرارت می شود. 

انواع توان راکتیو کدامند؟ 

در الکتریسته دو عنصر خازن و سلف توان راکتیو ایجاد می کنند پس در نتیجه توان راکتیو دارای دو نوع سلف و خازنی است. 

آیا می توان مقدار توان راکتیو یک شبکه را کاهش داد بدون اینکه مصرف کننده دوچار اخلال شود؟ 

آری برای این منظور کافی است توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده را از راهی غیر از شبکه تأمین نمود. به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل می کنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس. از آن جایی که بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی می باشند می توان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد. 

مقاومت صفر: 

مقاومت الکتریکی تمام فلزات و آلیاژ ها، هنگام سرد شدن کاهش می یابد. حمل جریان الکتریکی در رسانا توسط الکترون های رسانش که آزادانه در داخل ماده حرکت می کنند صورت می گیرد. البته الکترون ها دارای طبیعت موج مانندی هستند و می توان الکترونی را که در فلز حرکت می کند توسط موج تختی که در همان جهت حرکت الکترون پیش می رود نمایاند. هر فلز دارای ساختار بلوری است به این معنا که اتم های آن بر روی شبکه ای منظم قرار دارند و یک خصوصیت موج تخت آن است که می تواند از ساختاری کاملاً تناوبی عبور کند بی آن که در جهت های دیگر پراکنده گردد. بنابراین الکترون قادر است از بلوری کامل عبور کند بی آنکه هیچ تکانه ای را در جهت اولیه اش از دست بدهد. به عبارت دیگر، اگر جریانی را در بلوری کامل برقرار کنیم؛ یعنی به الکترون های رسانش تکانه ای را در جهت جریان بدهیم؛ هیچ مقاومتی در برابر عبور جریان وجود نخواهد داشت. اما وجود هرگونه نقصی در تناوبی بودن بلور موجب پراکنده شدن موج الکترونی می شود که نتیجه آن بروز مقاومت در مقابل جریان است. بالای صفر مطلق اتم ها در حال ارتعاش هستند و از موقعیت تعادل خود به مقدارهای مختلفی تغییر مکان می یابند؛ به علاوه اتم های خارجی و نقص های دیگر که به طور آماری توزیع شده اند نیز می توانند تناوبی بودن بلور را کاملاً مختل کنند.  نوسانات حرارتی و هرگونه ناخالصی یا ناکاملی هر دوموجب پراکنده شدن الکترون های رسانش می شود که نتیجه آن بروزمقاومت الکتریکی است. 

نقص در تناوبی بودن بلور  -------  پراکنده شدن موج الکترونی ---------   مقاومت 

اکنون برای ما روشن است که چرا مقاومت الکتریکی  وقتی فلزی یا آلیاژی سرد می شود کاهش می یابد. وقتی که دما کاهش یابد ارتعاشات حرارتی الکترون ها کم شده و الکترون های رسانش کمتر پراکنده می شوند. کاهش مقاومت تا دمایی که برابر یک سوم دمای دبی جسم است به صورت خطی است. اما هر چه از این دما پایین تر برویم تغییرات مقاومت با دما به تدریج کندتر می شود. برای فلزی کاملاً خالص که در آن فقط ارتعاشات حرارتی شبکه مانع حرکت الکترون ها می شود، با نزدیک شدن دما به صفر مطلق مقاومت بایستی به صفر نزدیک شود. 
لکن این مقاومت صفر که نمونه ای فرضی و کاملاً بی عیب، به هنگام رسیدن دمای آن به صفر مطلق از خود نشان می دهد پدیده ابر رسانایی نیست. واقعیت این است که نمونه فلزی واقعی نمی تواند کاملاً خالص باشد و همیشه دارای مقداری ناخالصی است. بنابراین نه تنها ارتعاشات اتم های شبکه  الکترون ها را پراکنده می کنند بلکه ناخالصی ها نیز موجب پراکنده شدن الکترون ها می شوند که این پراکندگی دوم کم و بیش مستقل از دما است. در نتیجه مقاومت باقی مانده معینی وجود دارد که حتی در پایین ترین دما نیز باقی خواهد ماند. هر اندازه که ناخالصی فلز بیشتر باشد  این مقاومت باقی مانده نیز بزرگتر خواهد بود. 

به هر حال بعضی از فلزات رفتار جالبی را از خود نشان می دهند به این معنی که وقتی آن ها را سرد کنیم مقاومت الکتریکی آن ها طبق معمول کاهش می یابد اما دما با رسیدن به مقدار معینی که چند درجه ای بالای صفر مطلق خواهد بود ناگهان مقاومت الکتریکی خود را کاملاً از دست می دهند. در چنین حالتی گفته می شود که فلز به حالت ابررسانش گذار کرده است. گذار به  حالت ابر رسانش حتی در مواردی که ناخالصی آن قدر زیاد است که مقاومت باقیمانده خیلی بزرگی را در حالت غیر ابر رسانش ایجاد می کند امکان پذیر است. 

انواع دیودهای قدرت:

بسته به مشخصه های بازیابی و روش های ساخت دیودهای قدرت را به سه گروه می توان تقسیم کرد:

۱- دیودهای استاندارد یا همه منظوره 

۲- دیودهای بازیابی معکوس 

۳- دیودهای شاتکی 

دیودهای همه منظوره:

دیودهای یکسوکننده همه منظوره زمان بازیابی معکوس نسبتا زیادی دارند که در حدود ۱μs است و در کاربردهای سرعت پایین به کار می روند که زمان بازیابی چندان اهمیت ندارد محدوده جریان این دیودها از کمتر از ۱ آمپر تا چند هزار آمپر و محدوده ولتاژ ۵۰ ولت تا حدود ۵۰ کیلو ولت می باشد. این دیودها معمولاً به روش دیفیوژن ساخته می شوند. با این وجود یکسو کننده های آلیاژی که در منابع تغذیه دستگاه های جوشکاری به کار می روند از لحاظ هزینه به صرفه ترند و محدوده کاری آن ها تا ۳۰۰ آمپر و ۱۰۰۰ ولت می رسد.     

دیودهای بازیابی معکوس: 

دیودهای بازیابی سریع زمان بازیابی کوچک در حدود ۵μs دارند. این دیودها در مدارهای  مبدل های DC به DC و DC به AC که سرعت بازیابی اغلب اهمیت بحرانی دارد به کار می روند. محدوده جریانی کارکرد این دیودها از کمتر از یک آمپر تا چند صد آمپر و محدوده ولتاژشان از ۵۰ ولت تا حدود ۳ کیلو ولت است. 

برای محدوده بالای ۴۰۰ ولت دیودهای بازیابی سریع معمولاً به روش دیفیوژن ساخته می شوند و زمان بازیابی به وسیله دیفیوژن طلا یا پلاتین کنترل می شود. برای محدوده ولتاژ کمتر از ۴۰۰ ولت دیود های اپی تکسیال سرعت کلید زنی بیشتری نسبت به دیود های دیفیوژنی دارند. دیود های اپی تکسیال پهنای بیس کمی دارند که باعث می شود زمان بازیابی کوچکی در حدود ۵۰ns داشته باشند. 

دیودهای شاتکی: 

مشکل ذخیره بار در پیوند p-n در دیودهای شاتکی حذف با به حداقل رسیده است.این کار از طریق یک سد پتانسیل که میان یک فلز ویک نیمه هادی وصل می شودانجام می پذیرد. یک لایه فلزی روی یک لایه اپی تکسیال باریک از سیلیکون نوع n قرار داده می شود.سد پتانسیل رفتار یک پیوند p-n شبیه سازی می کند. عمل یکسو سازی فقط به حامل های اکثریت بستگی دارد و در نتیجه حامل های اقلیت اضافی برای ترکیب شدن وجود ندارند. اثر بازیابی منحصرا به خاطر ظرفیت خازنی خود پیوند نیمه هادی است.

۲۵ خرداد ۹۵ ، ۰۰:۱۳ ۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
ÁЯϺÀИ
دوشنبه, ۲۴ خرداد ۱۳۹۵، ۰۷:۰۲ ب.ظ ÁЯϺÀИ
مفاهیم برق

مفاهیم برق

بار الکتریکی:

وجود بار الکتریکی سبب افزایش نیرو الکترواستاتیکی می‌شود: بارها به یکدیگر نیرو اعمال می‌کنند، نیرویی که در گذشته شناخته شده ولی علتش نامعلوم بود. یک گوی سبک که از یک نخ آویزان است، هنگام تماس با میله شیشه‌ای باردار که تحت مالش با پارچه قرار گرفته، می‌تواند باردار شود. اگر گوی دیگری نیز با همان میله شیشه‌ای باردار شود، گوی قبلی را دفع می‌کند: بار تلاش می‌کند تا دو گوی را از هم دور کند. دو گوی باردار شده به وسیله میله پلاستیکی نیز یکدیگر را دفع می‌کنند. اما، اگر یک گوی به وسیله میله شیشه‌ای و گوی دیگر به وسیله یک میله پلاستیکی باردار شود این دو گوی یکدیگر را جذب می‌کنند. شارل آگوستن دو کولن این پدیده را در قرن هیجدهم کشف کرد. او استنباط کرد که بار الکتریکی خود را به دو شکل نمایان می‌کند. این کشف به قانون مشهوری منجر شد: اجسام با بار همنام یکدیگر را دفع و اجسام با بار غیر همنام یکدیگر را جذب می‌کنند.


 

بار روی الکتروسکوپ سبب می‌شود تا ورقه‌ها از یکدیگر دور شوند.

این نیرو ذرات باردار را تحت تاثیر قرار می‌دهد، بنابرین بار تمایل دارد تا جای امکان به طور مساوی در یک سطح هادی پخش شود. اندازه نیرو الکترومغناطیسی، چه جاذبه باشد و چه دافعه، با استفاده از قانون کولن بدست می‌آید. مطابق این قانون، نیرو با حاصلضرب بار دو ذره در مجذور معکوس فاصله بین آن دو متناسب است. نیروی الکترومغناطیس بسیار نیرومند است و در واقع بعد از نیروی هسته‌ای قوی، نیرومندترین نیرو به شمار می‌آید، اما بر خلاف آن این نیرو در تمام فواصل اعمال می‌شود. در مقایسه با نیروی گرانش، نیرو الکترومغناطسی که دو الکترون را دفع می‌کند، ۱۰۴۲ بار قویتر از نیروی جاذبه گرانشی بین آن دو است.

مطالعات نشان می‌دهند که منشأ بار انواع مخصوصی از ذرات زیراتمی هستند که ویژگی بار الکتریکی را دارند. بار الکتریکی سبب تقویت نیروی الکترومغناطیسی می‌شود، که یکی از چهار نیروی بنیادی به حساب می‌آید. آشناترین حاملان بار الکتریکی الکترون ها و پروتون ها هستند. تحقیقات حاکی از وجود قانون بقای بار الکتریکی هستند و این بدان معناست که در یک سیستم ایزوله بدون توجه به هر تغییری که در سیستم روی دهد، مقدار بار کلی آن ثابت می‌ماند. در یک سیستم ممکن است بار از جسمی به جسم دیگر منتقل شود که این اتفاق می‌تواند به صورت تماس مستقیم باشد، یا با عبور از یک ماده رسانا مانند سیم، روی دهد. واژه الکتریسیته ساکن به وجود بار روی یک جسم، گفته می‌شود که اغلب هنگام مالش در ماده غیرهمسان به یکدیگر ایجاد می‌شود و بار از یکی به دیگری انتقال می‌یابد.

بار الکترون و پروتون مخالف همند، بنابرین مقدار بار ممکن است مثبت یا منفی باشد. طبق قرارداد باری که به وسیله الکترون‌ها حمل می‌شود منفی و باری که به وسیله پروتون‌ها حمل می‌شود مثبت است، این موضوع از تلاش‌های بنجامین فرانکلین سرچشمه گرفته است. اندازه بار را با علامت Q نشان می‌دهند که واحدش کولن است. هر الکترون حدوداً بار −۱٫۶۰۲۲×۱۰−۱۹ کولن را حمل می‌کند. بار پروتون نیز معادل الکترون بوده ولی علامتش مثبت می‌باشد، یعنی ۱٫۶۰۲۲×۱۰−۱۹ کولن. بار تنها به وسیله ماده جذب نمی‌شود، بلکه در پادماده نیز، هر پادذره باری هم اندازه و مخالف ذره مربوطه‌اش تحمل می‌کنند.

بار را می‌توان به وسیله ابزار گوناگونی سنجید، یک ابزار جدید برای سنجش بار الکتروسکوپ نام دارد، که اگرچه هنوز در کلاس‌های درسی به کار می‌رود، جایگزین برق سنج الکترونیکی شده است.

جریان الکتریکی:

حرکت بارهای الکتریکی را جریان الکتریکی گویند که شدت آن با واحد آمپر سنجیده می‌شود. جریان می‌تواند شامل حرکت هر ذره بارداری باشد؛ که اکثراً الکترون‌ها هستند ولی هر بار در حال حرکتی، یک جریان به حساب می‌آید.

مطابق قرارداد تاریخی، جریان مثبت مسیری را که هر بار مثبت شامل شده‌ای طی کند، می‌پیماید یا از مثبت ترین بخش یک مدار به منفی ترین بخشش انتقال می‌یابد. جریانی که از این الگو پیروی کند، جریان قراردادی نام دارد. بنابرین حرکت الکترون‌های دارای بار مخالف در یک مدار الکتریکی، یکی از آشناترین اشکال جریان، در خلاف جهت حرکت الکترون‌ها، مثبت فرض می‌شود. اما، بر اساس شرایط، یک جریان الکتریکی می‌تواند شامل یک جریان از ذرات باردار، هم در یک مسیر و هم در هر دو مسیر باشد. قرارداد مثبت به منفی برای ساده‌سازی این شرایط وضع شده است.


 یک قوس الکتریکی یک دمونستراسیون الکتریکی از جریان الکتریکی فراهم می‌آورد.

فرایندی که در آن جریان الکتریکی از مواد عبور می‌کند با واژه رسانایی الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، و طبیعت آن با ذرات باردار و ماده‌ای که به وسیله آن جابجا می‌شوند، متفاوت است. مثال‌هایی برای جریان الکتریکی شامل رسانای فلزی، که الکترون‌ها در رسانایی مانند فلزات جریان می‌یابند و برق‌کافت می‌شود، که در آن یون‌ها (اتم های باردار) در مایعات یا پلاسماهایی مانند جرقه‌های الکتریکی جریان می‌یابند. در حالی که ذرات به خودی خود کندند، و گاهی اوقات با سرعت رانش میانگین یک میلیمتر در ثانیه پیش می‌روند، میدان الکتریکی که آن‌ها را پیش می‌برد، سرعت آن‌ها را به نزدیکی سرعت نور می‌رساند و سیگنال‌های الکتریکی را قادر می‌سازد که با سرعت سیم ها را بپیمایند.

جریان دارای چند تاثیر قابل مشاهده است که به طور تاریخی ابزاری برای شناسایی وجودش به شمار می‌رود. جریان می‌تواند آب را تجزیه کند و این موضوع در سال ۱۸۰۰ میلادی به وسیله ویلیام نیکولسون و آنتونی کارلیسله کشف شد و امروزه آن را با نام برق‌کافت می‌شناسیم. در سال ۱۸۳۳ میلادی، مایکل فارادی راه آنان را به خوبی ادامه داد. جریان در یک مقاومت الکتریکی سبب تجمع گرما در مقاومت می‌شود. در سال ۱۸۴۰ میلادی، این اثر را جیمز ژول از نظر ریاضی مورد مطالعه قرار داد. یکی از مهمترین اکتشافات مرتبط با جریان به طور اتفاقی در سال ۱۸۲۰ میلادی به وسیله هانس کریستین اورستد صورت گرفت. این اتفاق زمانی روی داد که هنگام آماده کردن سخنرانی خود، او مشاهده کرد که جریان در یک سیم سوزن قطب‌نما را به حرکت در می‌آورد. او الکترومغناطیس را که یک تعامل اساسی بین الکتریسیته و مغتاطیس بود، کشف کرد. میزان انتشار الکترومغناطیسی تولید شده به وسیله قوس الکتریکی برای تولید تداخل الکترومغناطیسی کافیست که می‌تواند برای صدمه دیدن وسایل مجاور، مضر باشد.

در وسایل مهندسی یا خانگی جریان به دو دسته مستقیم و متناوب تقسیم می‌شود. این واژه‌ها به تغییرات جریان در بازه زمانی اشاره دارد. جریان مستقیم، برای مثال از یک باتری گرفته می‌شود و بیشتر لوازم الکترونیکی بدان نیاز دارند. این جریان یک سویه بوده که از قسمت مثبت مدار به قسمت منفی جریان می‌یابد. اگر این جریان به وسیله الکترون‌ها حمل شود، جهت جریان در خلاف جهت گفته شده خواهد بود. جریان متناوب جریانیست که به طور مکرر جهت جریانش تغییر می‌کند. این تغییر اغلب به شکل یک موج سینوسی است. بنابرین، جریان متناوب دارای پالس عقب و جلو بوده و در یک رسانا بدون حرکت بارها جریان تولید می‌کند. ارزش میانگین زمانی یک جریان متناوب صفر است، اما این جریان انرژی را در یک مسیر می‌رساند و سپس تغییر جهت می‌دهد. جریان متناوب تحت تاثیر ویژگی‌های الکتریکی در شرایط پایدار جریان مستقیم، مانند القاوری و ظرفیت خازنی قرار می‌گیرد. این ویژگی‌ها زمانی مهم می‌شوند که شدت جریان گذرا باشد.

میدان الکتریکی:

مفهوم میدان الکتریکی توسط مایکل فارادی مطرح شد. میدان الکتریکی در اطراف جسم باردار شکل می‌گیرد و به تمام ذرات باردار درون میدان نیرو وارد می‌کند. میدان الکتریکی بین دو بار، مشابه میدان جاذبه بین دو جرم عمل می‌کند و مانند آن در فضای بی‌نهایت گسترش می‌باید و یک رابطه مجذور معکوس با فاصله نشان می‌دهد. اما، یک فرق اساسی در این بین وجود دارد. میدان جاذبه همیشه در نقش جذب کننده عمل می‌کند و می‌کوشد تا دو جسم را به یکدیگر برساند، در حالی که میدان الکتریکی می‌تواند هم سبب جذب شود و هم دفع. از آن جا که اجسام بزرگ مانند سیاره‌ها دارای بار خالص نیستند، اغلب میدان الکتریکی در اطراف آنها صفر است؛ لذا با وجود اینکه نیرو جاذبه بسیار ضعیفتر است، در گیتی نیروی غالب به شمار می‌آید.


 خطوط میدان از یک بار مثبت در بالای صفحه رسانا ناشی می‌شوند.

میدان الکتریکی به طور عمومی در فضا متغیر است و شدت آن در هر نقطه با نیرویی مشخص می‌شود که به وسیله هر بار اندک ثابتی احساس می‌گردد. بار فرضی که ذره آزمون نام دارد، بسیار کوچک است تا میدان الکتریکی آن با میدان الکتریکی اصلی تداخل نداشته باشد و همچینی ثابت است تا از تأثیر میدان‌های مغناطیسی جلوگیری کند. از آن جا که میدان الکتریکی با واحد نیرو شناسایی می‌شود، و نیرو نیز یک بردار اقلیدسی است، درنتیجه یک میدان مغناطیسی یک بردار است که هم شدت دارد و هم مسیر. در واقع این یک میدان برداری است.

مطالعه میدان الکتریکی حاصل از بارهای ثابت الکتریسیته ساکن نام دارد. میدان به وسیله مجموعه‌ای از خطوط فرضی نمایش داده می‌شود که در هر نقطه از میدان مسیر آن را نمایش می‌دهند. این مفهوم به وسیله فارادی مطرح شد، که واژه خطوط میدانی که او بیان کرده بود، هنوز نیز کاربرد دارد. خطوط میدان مسیرهایی هستند که یک بار مثبت نقطه‌ای هنگامی که بدان نیرو وارد می‌شود، آن مسیرها را طی می‌کند. به هر حال، آن‌ها یک مفهوم ذهنی هستند و واقعیت فیزیکی ندارند و میدان به فضای بین خطوط نفوذ دارد. خطوط میدان ناشی از بارهای ساکن چند ویژگی کلیدی دارند: اولاً، آنها از بارهای مثبت سرچشمه می‌گیرند و به بارهای منفی ختم می‌شوند. ثانیاً، باید با زاویه‌ای قایم وارد اجسام رسانا شوند، ثالثاً، هرگز یکدیگر را قطع نمی‌کنند.

یک جسم رسانای توخالی تمام بارش را در سطح خارجی خود نگه می‌دارد. در نتیجه میدان در تمام نقاط داخل جسم صفر است. این موضوع نقش اصلی را در قفس فاراده بازی می‌کند، این قفس یک پوسته فلزی رساناست که فضای داخلی خود را از تأثیرات الکتریکی خارجی جدا می‌کند. نقش الکتریسیته ساکن در طراحی آیتم‌های وسایل ولتاژ بالا پر رنگ است. برای شدت میدان الکتریکی که یک جسم متوسط می‌تواند تحمل کند، محدودیتی وجود دارد. فراتر از این نکته، شکست الکتریکی رخ می‌دهد و قوس الکتریکی سبب ایجاد صاعقه بین دو قسمت باردار می‌شود. برای مثال، هوا تمایل دارد با عبور دادن قوس الکتریکی و ایجاد شکاف، شدت میدان الکتریکی را به بیش از ۳۰ کیلوولت بر سانتی‌متر برساند. در شکاف‌های بزرگتر، شدت شکست ضعیفتر است و شاید یک کیلوولت در هر سانتیمتر باشد. مهمترین رویداد قابل مشاهده آن، آذرخش است، و زمانی اتفاق می‌افتد که با افزایش ستون‌های هوا، بارها در ابرها جدا شوند و میدان الکتریکی هوا را افزایش دهند تا از حد تحمل، تجاوز کند. ولتاژ آذرخش‌های بزرگ می‌تواند به بزرگی ۱۰۰ مگاولت باشد و انرژی به بزرگی ۲۵۰ کیلووات ساعت را تخلیه کند.

شدت میدان تا حد زیادی تحت تأثیر اجسام رسانای نزدیک میدان قرار دارد و در اشیای نوک تیز تشدید می‌شود. از این موضوع در برقگیرها استفاده می‌شود که آذرخش، با استفاده از تیر نوک تیز مهار می‌شود تا ساختمان تحت محافظت، از صدمه دیدن در امان بماند.

پتانسیل الکتریکی:

مفهوم پتانسیل الکتریکی با میدان الکتریکی ارتباط نزدیکی دارد. به بار کوچکی که در یک میدان الکتریکی قرار می‌گیرد، نیرو وارد می‌شود، و برای حرکت دادن این بار بر خلاف نیرویی که بدان وارد می‌شود، به کار نیازمندیم. پتانسیل الکتریکی در هر نقطه میزان انرژی لازم برای آوردن بار آزمون از فاصله بی‌نهایت دور به آن نقطه است. واحد آن اغلب ولت است، و یک ولت، پتانسیلی است که با استفاده از یک ژول کار می‌توان یک بار یک کولنی را از فاصله بینهایت دور به یک نقطه آورد. توصیح پتانسیل اگرچه رسمی است، کاربرد چندان ندارد، و مفهوم کاربردی‌تر، اختلاف پتانسیل الکتریکی است که به انرژی لازم برای به حرکت در آوردن بار آزمون بین دو نقطه مشخص گفته می‌شود. میدان الکتریکی درای ویژگی مخصوصی است و آن اینست که پایستار است، و این بدان معناست که به مسیری که بار می‌پیماید وابسته نیست: تمام مسیرهای بین دو نقطه به انرژی یکسانی نیاز دارند، و بنابرین یک مقدار منحصر به فرد برای اختلاف پتانسیل مورد نیاز است. یکای ولت به عنوان واحد اندازه‌گیری و توصیف اختلاف پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ شناخته می‌شود.


 یک جفت باتری ای‌ای. علامت + نشان دهنده قطبش اختلاف پتانسیل بین خروجی‌های باتری است.


برای اهداف کاربردی، بهتر است نقطه‌ای را به عنوان مبدا انتخاب کنیم و پتانسیل را با توجه به آن اندازه‌گیری و مقایسه کنیم. مبدا خیلی مناسب می‌تواند زمین الکتریکی باشد، که فرض بر اینست که در تمام نقاط پتانسیلش یکسان است. نام نقطه مبدا زمین الکتریکی است. زمین به عنوان منبا بی پایان از بارهای معادل مثبت و منفی فرض می‌شود و به همین دلیل از نظر الکتریکی خنثی و غیر قابل باردار شدن است.

پتانسیل الکتریکی یک کمیت اسکالر است، به همین دلیل تنها اندازه دارد و فاقد جهت می‌باشد. پتانسیل الکتریکی مشابه بلندی است: همانطور که یک جسم رها شده به دلیل اختلاف ارتفاع به وسیله میدان جاذبه به سمت پایین سقوط می‌کند، بار الکتریکی نیز به دلیل اختلاف پتانسیل ناشی از میدان مغناطیسی سقوط می‌کند. همانطور که در نقشه‌های موجود، خطوط کانتوری نقاط هم ارتفاع را نشان می‌دهند، می‌توان مجموعه خطوطی که نقاط هم پتانسیل را نشان می‌دهند (با نام خطوط هم‌پتانسیل شناخته می‌شود)، پیرامون یک جسم دارای بار الکترومغناطیسی رسم کرد. خطوط هم‌پتانسیل با تمام خطوط نیرو زاویه قائم می‌سازند. همچنین آن‌ها با سطح رسانای الکتریکی موازی اند، در غیر این صورت نیرویی تولید می‌شود که حاملان بار را به سطح پتانسیل می‌برد.

میدان الکتریکی به طور رسمی به عنوان نیرو وارده به واحد بار تعریف می‌شود، اما مفهوم پتانسیل اجازه استفاده از تعریفی مفیدتر و معادل را می‌دهد: میدان الکتریکی گرادیان مکانی پتانسیل الکتریکیست. واحدش اغلب ولت بر متر بوده، جهت بردار میدان، بزرگترین شیب پتانسیل و جایی است که خطوط هم‌پتانسیل در نزدیکترین حالت قرار دارند.

آهنربای الکتریکی:

کشف اورستد در سال ۱۸۲۱ میلادی در این باره که پیرامون سیم‌های حامل جریان الکتریکی میدان مغناطیسی وجود دارد، نشان داد که بین الکتریسیته و مغناطیس رابطه‌ای مستقیم وجود دارد. بعلاوه، به نظر می‌رسید این فعل و انفعال با نیروی جاذبه و الکتریکی (دو نیروی طبیعت که تا آن زمان شناخته شده بودند)، متفاوت است. نیرویی که به سوزن قطب‌نما وارد می‌شد آن را نه به سیم حامل جریان نزدیک و نه آن را دور می‌کرد، اما با آن زاویه قائم می‌ساخت. واژه‌های نسبتاً ناآشنای اورستد این بود: "تضاد الکتریکی به روشی چرخشی عمل می‌کند." این نیرو همچنین به جهت جریان نیز بستگی داشت، یعنی اگر جهت جریان برعکس می‌شد، جهت نیرو نیز معکوس می‌گشت.


اورستد اکتشاف خود را به طور کامل متوجه نشد، اما مشاهده کرد که آثار متقابل بودند: جریان به آهنربا نیرو و آهنربا به جریان نیرو وارد می‌کنند. بعدها آندره ماری آمپر این پدیده را بررسی کرد. او کشف کرد که دو سیم موازی حامل جریان به یکدیگر نیرو وارد می‌کنند. دو سیم که جهت جریانشان یکسان است، یکدیگر را جذب می‌کنند و دو سیم که جهت جریانشان مخالف هم است یکدیگر را دفع می‌کنند. این فعل و انفعال به واسطه میدان مغناطیسی ایجاد می‌شود که هر جریان تولید می‌کند و اساس تعریف جهانی آمپر را شکل می‌دهد.



 یک میدان مغناطیسی، در اطراف یک جریان

موتور الکتریکی از یک اثر مهم در الکترومغناطیس استفاده می‌کند: جریان در میدان مغناطیسی نیرویی عمود بر میدان و جریان تجربه می‌کند.

موتور الکتریکی از یک اثر مهم در الکترومغناطیس استفاده می‌کند: جریان در میدان مغناطیسی نیرویی عمود بر میدان و جریان تجربه می‌کند.

رابطه بین میدان‌های مغناطیسی و جریان بسیار مهم است، زیرا سبب شد تا مایکل فارادی در سال ۱۸۲۱ میلادی، موتور الکتریکی را اختراع کند. موتور تک‌قطبی فارادی از یک آهنربا قرار گرفته داخل مخزن جیوه تشکیل می‌شد. جریان به وسیله سیمی آویزان از محور بالای آهنربا و غوطه‌ور در جیوه برقرار می‌شد. آهنربا نیرویی مماسی بر سیم وارد می‌کرد و برای اینکه جریان برقرار شود، آن را پیرامون آهنربا می‌پیچاند.

آزمایش‌های فارادی در سال ۱۸۳۱ میلادی نشان داد در سیمی که عمود بر یک میدان مغناطیسی حرکت می‌کند، بین دو نقطه نهایی آن اختلاف پتانسیل ایجاد می‌شود. آنالیزهای متعاقب این فرایند، که با نام القای الکترومغناطیسی مشهور است، او را قادر ساخت تا قانون مشهور القای فارادی را بیان کند، قانونی که مطابق آن اختلاف پتانسیل مدار بسته، متناسب با تغییرات شار مغناطیسی حلقه است. استفاده از این کشف، او را قادر ساخت تا اولین مولد الکتریکی را در سال ۱۸۳۱ میلادی اختراع کند، مولدی که انرژی مکانیکی دیسک مسی در حال چرخش را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کرد. دیسک فارادی هیچ استفاده عملی نداشت، ولی نشان داد که می‌توان با استفاده از مغناطیس نیروی الکتریکی تولید کرد، امکانی که می‌توان آن را با پی روی از کارهای او بهبود بخشید.

الکتروشیمی:

فیزیکدان ایتالیایی، آلساندرو ولتا، باتری خود را به امپراتور فرانسه، ناپلئون بناپارت نشان می‌دهد.

توانایی واکنش شیمیایی برای تولید الکتریسیته و به طور برعکس توانایی الکتریسیته برای پیش بردن واکنش شیمیایی استفاده‌های فراوانی دارد.

الکتروشیمی همواره بخش مهمی از الکتریسیته بوده است. از زمان اختراع پیل ولتایی، پیل‌های الکتروشیمیایی وارد انواع مختلف باتری‌ها، پیل‌های آبکاری و برق‌کافت شده است. با این روش آلومینیم در حجم بزرگ تولید شد، و انرژی بسیاری از وسایل قابل حمل با استفاده از پیل‌های قابل شارژ تامین شد.

مدارهای الکتریکی:

یک مدار الکتریکی اتصالی داخلی از اجزای الکتریکی است تا بارهای الکتریکی در مسیر بسته به منظور هدفی معین جریان یابند.


اجزای یک مدار الکتریکی می‌تواند شکل‌های مختلفی داشته باشد، که می‌تواند شامل عناصری چون مقاومتها، خازنها، کلیدها، ترانسفورماتورها وسایل الکترونیکی می‌باشد. مدارهای الکتریکی حاوی اجزای فعال به ویژه نیم‌رساناها می‌باشند و رفتاری غیر خطی نشان می‌دهند که نیازمند آنالیز پیچیده‌ای است. سادهترین اجزای الکتریکی آنهایی هستند که نامشان غیرفعال و خطی اند: اگرچه ممکن است به طور موقت انرژی را ذخیره کنند، ولی شامل هیچ منبعی از آن نمی‌شوند و به تحریک‌ها، پاسخ‌های خطی می‌دهند.


 یک یک مدار الکتریکی ساده. منبع ولتاژ V در سمت چپ جریان الکتریکی I را تولید می‌کند و انرژی الکتریکی را به مقاومت R می‌رساند. جریان از مقاومت به منبع باز می‌گردد و مدار کامل می‌شود.

شاید مقاومت ساده‌ترین عنصر غیرفعال مدار باشند: همان‌طور که نامش نشان می‌دهد، او در مقابل جریان مقاونت نشان می‌دهد و انرژی را به صورت گرما به هدر می‌دهد. مقاومت حاصل حرکت بار در یک رساناست: برای مثال، ر فلزات، مقاومت ناشی از برخورد بین الکترون‌ها و یون‌هاست. قانون اهم قانون ابتدایی نظریه مدارها می‌باشد و بیان می‌کند که جریان گذرا از یک مقاومت، با اختلاف پتانسیل دو سر آن متناسب است. مقاومت بیشتر مواد در طیف‌های مختلف دما و جریان تقریباً ثابت است؛ موادی که از این شرایط پیروی می‌کنند، مواد «اهمی» نام دارند. اهم، واحد مقاومت بوده و به افتخار گئورگ زیمون اهم انتخاب شده است و علامتش با توجه به حروف یونانی، به شکل Ω است. یک Ω مقاومتی است که در پاسخ به جریان یک آمپری، اختلاف پتانسیل یک ولتی ایجاد می‌کند.

خازن حاصل توسعه بطری لیدن است و وسیله‌ایست که می‌تواند بار را ذخیره کند، او بدین وسیله انرژی الکتریکی را در میدان حاصل ذخیره می‌کند. از دو صفحه رسانا ساخته شده که به وسیله یک عایق دی‌الکتریک از یکدیگر جدا شده‌اند. در عمل، ورقه‌های فلزی نازک به یکدیگر چسبیده‌اند تا سطح تماس در واحد حجم و در نتیجه ظرفیت خازنی را افزایش دهند. واحد ظرفیت خازن فاراد است، که بعد از مایکل فارادی این نام اختصاص داده شد و با علامت F نشان داده می‌شود: یک فاراد عبارتست از اختلاف پتانسیل یک ولتی حاصله به هنگام ذخیره یک کولن بار الکتریکی در خازن. یک خازن متصل به منبع تغذیه در ابتدا به این دلیل که بار الکتریکی انباشته می‌کند، جریانی ایجاد می‌نماید. این جریان رفته رفته با پر شدن خازن کم می‌شود و در انتها به صفر می‌رسد؛ لذا یک خازن جریان شرایط پایدار ایجاد نمی‌کند، بلکه مسیر آن را می‌بندد.

القاگر یک رساناست که اغلب به شکل سیم پیچ است و در میدان مغناطیسی حاصل از جریان عبوری انرژی ذخیره می‌کند. زمانی که جریان تغییر می‌کند، میدان مغناطیسی و همچنین ولتاژ بین دو سر رسانا نیز دچار تغییر و تحول می‌گردد. ولتاژ حاصله با مشتق زمانی جریان متناسب است. ثابت تناسب آندوکتانس نام دارد. واحد آندوکتانس هانری است که به افتخار جوزف هانری، هم دوره فارادی انتخاب شده است. یک هانری آندوکتانسی است که اگر جریان گذرا از آن القاگر در هر ثانیه یک آمپر تغییر کند، اختلاف پتانسیل یک ولتی را ایجاد می‌کند. از برخی جهات رفتار القاگر برعکس خازن است: القاگر به جریان نامتغیر اجازه می‌دهد اما در مقابل جریان در حال تغییر ایستادگی می‌کند.

توان الکتریکی:

توان الکتریکی مقدار انرژی الکتریکی است که به وسیله مدار الکتریکی جابجا می‌شود. واحد توان در دستگاه بین‌المللی یکاها وات است. یک وات معادل یک ژول بر ثانیه است. توان الکتریکی مانند توان مکانیکی، سرعت انجام کار است. با واحد وات سنجیده و با حرف P نمایش داده می‌شود. توان الکتریکی تولید شده به وسیله یک جریان الکتریکی، برابر است با بار Q که در هر t ثانیه از اختلاف پتانسیل V عبور می‌کند.

در این رابطه Q بار الکتریکی با واحد کولن T زمان با واحد ثانیه I جریان الکتریکی با واحد آمپر V ولتاژ با واحد ولت تولید انرژی الکتریکی اغلب به وسیله مولد الکتریکی صورت می‌گیرد، اما این اتفاق می‌تواند به وسیله باتریهای شیمیایی یا سایر انواع متنوع منابع انرژی نیز اتفاق افتد. توان الکتریکی لازم برای کسب و کار و استفاده خانگی به وسیله صنعت نیرو تولید می‌شود. واحد فروش برق کیلووات ساعت (۳٫۶مگاژول) است که حاصل ضرب نیرو با واحد کیلووات در زمان با واحد ساعت است. شرکت‌های برق، میزان الکتریسته مصرفی را به وسیله کنتور اندازه‌گیری می‌کنند، که انرژی الکتریکی مصرفی مشتریان را نمایش می‌دهد.

الکترونیک:

الکترونیک با مدارهای الکتریکی در ارتباط است که شامل اجزای الکتریکی فعال مانند لامپ‌های خلا، ترانزیستورها، دیودها و مدارهای مجتمع می‌شود و با تکنولوژی‌های اتصال داخلی غیرفعال در ارتباط است. رفتار غیرخطی اجزای فعال و توانایی آنها در کنترل جریانهای الکترونی، سیگنال‌های ضعیف را تقویت می‌کند و در پردازش اطلاعات، مخابرات و پردازش سیگنال استفاده گسترده‌ای از الکترونیک صورت می‌گیرد. توانایی وسایل الکترونیک در عمل کردن به عنوان مدار امکان پردازش اطلاعات را فراهم می‌سازد. تکنولوژی‌های اتصال داخلی مانند فیبرهای مدار چاپی، تکنولوژی بسته‌بندی الکترونیک، و سایر انواع متنوع وسایل ارتباطی، قابلیت مدار را کامل کرده و اجزای مخلوط را به شکل یک سامانه کارآمد تبدیل کرده است.


 اجزای الکتریکی فناوری نصب سطحی


الکترونیک از علم و تکنولوژی الکتریکی و الکترومکانیکی فاصله گرفته است، که با ژنراتور، توزیع، انتقال، ذخیره و تبدیل انرژی الکتریکی به سایر اشکال انرژی و برعکس، با استفاده از ابزاری چون سیم‌ها، موتورهای الکتریکی، باتری‌ها، کلیدها، رله‌ها، ترانسفورماتورها، مقاومت‌ها و سایر اجزای غیرفعال است. این تمایز از سال ۱۹۰۶ و با اختراع ترایود به وسیله لی دفارست آغاز شد که تقویت سیگنال‌های رادیویی و شنیداری ضعیف بدون ابزار غیر مکانیکی صورت گرفت. قبل از ۱۹۵۰ نام این رشته "تکنولوژی رادیویی" بود زیرا کاربرد اصلی آن در طراحی و تحلیل فرستنده‌ها و گیرنده‌های رادیویی و لامپ‌های خلا بود.

امروزه، بسیاری از وسایل الکترونیکی به منظور کنترل الکترونی از مواد نیم‌رسانا استفاده می‌کنند. مطالعه وسایل نیم‌رسانا و تکنولوژی مرتبط با آن‌ها شاخه‌ای با نام فیزیک حالت جامد ایجاد کرده است، در حالی که طراحی و ساخت مدارهای الکتریکی برای حل مشکلات عملی در زیرشاخه مهندسی الکترونیک قرار دارد.

موج الکترومغناطیسی:

ادامه مطلب...
۲۴ خرداد ۹۵ ، ۱۹:۰۲ ۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
ÁЯϺÀИ
يكشنبه, ۲۳ خرداد ۱۳۹۵، ۰۶:۵۱ ب.ظ ÁЯϺÀИ
تاریخچه برق

تاریخچه برق

الکتریسیته برگرفته شده از کلمه الکتروکوس است که نام یونانی نوعی ماهی است، که قادر به ایجاد شوک الکتریکی می‌باشد. خیلی قبلتر از هر اطلاعی از الکتریسیته، مردم از شوک‌های ماهی‌های الکتریکی آگاهی داشتند. در نوشته‌های مصریان باستان که از سده ۲۸ (پیش از میلاد) باقی مانده‌اند، نام این گونه‌ها را تندرگرهای نیل گذاشتند، و آن‌ها را محافظ سایر ماهی‌ها می‌دانستند. هزاران سال قبل، ماهی‌های [الکتریکی] به وسیله یونان باستان، امپراطوری روم و فلاسفه و پزشکان عربی گزارش شد. چند نویسنده باستانی، مانند پلنیوس و اسکریبونیوس لارگوس به وجود تاثیرات بی‌حس کننده شوک‌های الکتریکی ناشی از گربه‌ماهی‌های الکتریکی و سپرماهی‌سانان گواهی دادند، و دریافتند که این شوک‌ها به وسیله اشیای هادی انتقال می‌یابند. به بیمارانی که از بیماری‌هایی چون نقرس یا سردرد رنج می‌بردند، توصیه می‌شد که ماهی الکتریکی را لمس کنند تا شاید نیرو قدرتمندش آن‌ها را درمان کند. تاریخ الکتریسیته به ایران و بین‌النهرین باستان در دوره اشکانیان برمی‌گردد و اولین باتری اختراع شده را به اشکانیان نسبت می‌دهد که به خاطر محل یافتنش به باتری بغدادی شهرت یافته‌است. اولین و نزدیکترین روش کشف برای شناسایی آذرخش و الکتریسیته ، به اعراب نسبت داده می‌شود، که قبل از قرن ۱۵ام، واژه عربی “رعد” را به آذرخش اطلاق کردند.

بنجامین فرانکلین در قرن ۱۸ام، تحقیقات وسیعی بر روی الکتریسیته انجام داد که این تحقیقات توسط جوزف پریستلی با عنوان تاریخچه و شرایط فعلی الکتریسیته تنظیم شد. فرانکلین با این فرد مکاتبات گسترده‌ای انجام داد.

الکتریسیته تا سال ۱۶۰۰ به مدت چند هزار سال تنها به عنوان یک کنجکاوی ذهنی قلمداد می‌شد، تا اینکه ویلیام گیلبرت، دانشمند انگلیسی، مطالعات دقیقی پیرامون الکتریسیته و مغناطیس انجام داد. او تاثیر سنگ آهنربا را به وسیله مالش کهربا شناسایی کرد. او واژه Electricus را به خاصیت جذب اجسام کوچک، پس از مالش، نسبت داد. پس از این رویداد، واژه الکتریسیته و الکتریکی برای اولین در کتاب سیودودکسیا اپیدمیکا، نوشته توماس براون چاپ شد.

بعدها افرادی چون اتو وان گریکه، رابرت بویل، استفن گری و چارلز فرانکویس این مسیر را ادامه دادند. در قرن ۱۸ ام، بنجامین فرانکلین تحقیقات گسترده‌ای پیرامون الکتریسیته انجام داد. او با فروش دارایی‌های خود، هزینه کارش را فراهم کرد. مشهور است که او در سال ۱۷۵۲ میلادی یک کلید فلزی را به انتهای یک بادبادک مرطوب وسل کرد و آن را در آسمان طوفانی به هوا فرستاد. جرقه‌های متوالی که از کلید به پشت دستش می‌پریدند، نشان دادند که آذرخش قطعاً پدیده‌ای الکتریکی در طبیعت است. او همچنین رفتار ظاهراً متناقض بطری لیدن را به عنوان وسیله‌ای برای ذخیره مقادیر زیاد بار الکتریکی توصیف کرد.

 

تالس، اولین محقق شناخته شده درباره الکتریسیته

    بنجامین فرانکلین در قرن ۱۸ ام، تحقیقات وسیعی بر روی الکتریسیته انجام داد که این تحقیقات توسط جوزف پریستلی با عنوان تاریخچه و شرایط فعلی الکتریسیته تنظیم شد. فرانکلین با این فرد مکاتبات گسترده‌ای انجام داد.

   

مایکل فارادی اساس تکنولوژی موتور الکتریکی را شکل داد.

در سال ۱۷۹۱ میلادی، لوییجی گالوانی اکتشاف خود در زمینه بیوالکتریک را منتشر کرد. او نشان داد که الکتریسیته واسطه ایست که به وسیله آن سیگنال‌ها از یاخته‌های عصبی به ماهیچه‌ها انتقال می‌یابند. در قرن ۱۸ ام، باتری الساندرو ولتا، یا پیل ولتایی، که از روی هم قرار گرفتن لایه‌های منتاوب روی و مس ساخته شده بود، برای دانشمندان منبع انرژی قابل اعتمادتری نسبت به ژنراتورهای الکترواستاتیکی قدیمی فراهم کرد. کشف الکترومغناطیس، یا همان وحدت پدیده‌های الکتریکی و مغناطیسی، بین سال‌های ۱۸۱۹ - ۱۸۲۰ به وسیله هانس کریستین اورستد و آندره ماری آمپر اتفاق افتاد. در سال۱۸۲۱ میلادی، مایکل فارادی موتور الکتریکی را اختراع کرد و در سال ۱۸۲۷ میلادی گئورگ زیمون اهم جریان‌های الکتریکی را از نظر ریاضی مورد بررسی قرار داد. در سال‌های ۱۸۶۱ و ۱۸۶۲میلادی جیمز کلرک ماکسول در کتاب درباره خطوط فیزیکی نیرو، الکتریسیته و مغناطیس را به طور قطعی به هم مرتبط ساخت.

درحالی که در اوایل قرن ۱۹ ام، پیشرفت‌های سریعی در برق اتفاق افتاد، اواخر قرن ۱۹ ام، شاهد بزرگترین پیشرفت در مهندسی برق بود. با تلاش افرادی چون الکساندر گراهام بل، اتو بلاثی، توماس ادیسون، گالیله فراری، الیور هویساید، انیوس جدلیک، چارلز آلگرنون پارسونز، ویلیام تامسون، ارنست فون زیمنس، جوزف سوان، نیکولا تسلا و جرج وستینگهاوس، الکتریسیته از حس کنجکاوی علمی به ابزاری مهم در زندگی مدرن و نیروی محرکی برای انقلاب صنعتی دوم تبدیل شد.

در سال ۱۸۸۷ میلادی هاینریش هرتز الکترودهایی را کشف کرد که وسیله پرتوی فرابنفش روشن می‌شدند و جرقه‌های الکتریکی را به سادگی ایجاد می‌کردند. در سال ۱۹۰۵ میلآدی آلبرت اینشتین مقاله‌ای منتشر کرد که در آند با توصیف داده‌های آزمایشگاهی، اثر فوتوالکتریک را به عنوان نتیجه انرژی نور نشان داد و ثابت کرد که این انرژی به وسیله بسته‌های کوانتمی، حمل می‌شود و به الکترون‌ها انرژی می‌دهد. این اکتشاف منجر به انقلاب کوانتمی شد. اینشتین در سال ٬۱۹۲۱ به خاطر کشف اثر فوتوالکتریک جایزه نوبل فیزیک گرفت. امروزه، از اثر فوتوالکتریک در حسگرهای نور و در نتیجه صفحه‌های خورشیدی استفاده می‌شود که اخیراً برای تولید الکتریسیته در سطح تجاری به کار می‌روند.

اولین وسیله حالت جامد ردیاب سبیل گربه‌ای بود که برای اولین بار در دهه ۱۹۳۰ در گیرنده‌های رادیویی به کار رفت. یک سیم سبیل گربه‌ای به یک بلور جامد (مانند بلور ژرمانیوم) متصل است تا با استفاده از تاثیر نقطه تماس، یک سیگنال رادیویی را شناسایی کند. در جز حالت جامد، جریان الکتریکی به عناصر و ترکیبات جامد وابسته است که به منظور پر کردن کاستی الکترون‌هاست که حفره الکترونی نامیده می‌شود. مفهوم حفره‌های خالی و پر با توجه به فیزیک کوانتومی قابل درک است. ماده سازنده نیز اغلب یک نیم‌رسانا بلوریست.

وسایل حالت جامد با اختراع ترانزیستور در سال ۱۹۴۷ میلادی ارتقا یافتند. وسایل حالت جامد رایج عبارتند از: ترانزیستورها، تراشه‌های ریزپردازنده و حافظه دسترسی تصادفی. نوع ویژه‌ای از حافظه‌ها که حافظه فلش نام دارد در یواس‌بی فلش درایوها به کار می‌روند و به تازگی، درایوهای حالت جامد جایگزین سیستم چرخش مکانیکی دیسک مغناطیسی در دیسک سخت شده است. وسایل حالت جامد در دهه‌های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ محبوبیت فراوانی کسب کردند، که مصادف با تغییر از تکنولوژی لامپ خلاء به دیودهای نیم‌رسانا، ترانزیستورها، مدار مجتمع و LED بود.

۲۳ خرداد ۹۵ ، ۱۸:۵۱ ۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
ÁЯϺÀИ
يكشنبه, ۲۳ خرداد ۱۳۹۵، ۰۶:۲۶ ب.ظ ÁЯϺÀИ
برق چیست؟

برق چیست؟

برق یا الکتریسیته،مجموعه‌ای از پدیده‌های طبیعیست که به حضور و جریان بار الکتریکی وابسته است. الکتریسیته آثار معروف متنوعی چون آذرخش، الکتریسیته ساکن، القای الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی دارد. به علاوه، الکتریسیته اجازه تولید و دریافت تابش‌های الکترومغناطیسی مانند موج‌های رادیویی را فراهم می‌آورد. در الکتریسیته، بارهای الکتریکی میدان‌های الکترومغناطیسی را تولید می‌کنند و این میدان‌ها سایر بارها را تحت تأثیر قرار می‌دهند. 

الکتریسیته به چند دلیل مختلف فیزیکی اتفاق می‌افتد:

بار الکتریکی: 

خاصیت برخی ذرات زیراتمی که فعل و انفعالات الکترومغناطیسی آنان را مشخص می‌کند. مواد باردار، میدان الکترومغناطیسی تولید می‌کنند و همچنین تحت تأثیر سایر میدان‌ها قرار می‌گیرند.

میدان الکتریکی: 

یک نوع ساده از میدان‌های الکترومغناطیسی است که به وسیله بار الکتریکی ساکن یا متحرک تولید می‌شود. میدان الکتریکی به بارهای مجاور خود، نیرو وارد می‌کند.

پتانسیل الکتریکی: 

ظرفیت یک میدان الکتریکی برای انجام کار بر روی یک بار الکتریکی که واحد آن ولت است.

جریان الکتریکی: 

حرکت یا جریان [ذرات باردار] که واحدش آمپر است.

آهنربای الکتریکی: 

بارهای متحرک یک میدان مغناطیسی تولید می‌کنند. جریان‌های الکتریکی میدان‌های مغناطیسی تولید می‌کنند و میدان‌های مغناطیسی متغیر جریان‌های الکتریکی تولید می‌کنند.

در مهندسی برق از الکتریسیته برای این منظورها استفاده می‌شود:

توان الکتریکی: 

استفاده از جریان الکتریکی برای تأمین انرژی وسایل برقی را گویند.

الکترونیک: 

در حالی که با مدارهای الکتریکی در ارتباط است، شامل اجزای فعال الکتریکی از جمله لامپ‌های خلأ، ترانزیستورها، دیودها و مدارهای مجتمع می‌باشد.

پدیده‌های الکتریکی از گذشته دور مورد مطالعه قرار گرفته‌اند، اما پیشرفت در درک نظری تا قرن‌های هفدهم و هیجدهم به آرامی اتفاق افتاد. حتی آن زمان نیز کاربرد الکتریسیته اندک بود، و این موضوع تا آواخر قرن نوزدهم و زمانی که مهندسان قادر به استفاده از برق در مناطق صنعتی و مسکونی شوند، ادامه یافت. پیشرفت سریع در تکنولوژی الکتریکی صنعت و جامعه را دگرگون ساخت. کاربرد گسترده الکتریسیته سبب شد که از آن در موارد کاربردی بدون محدودیت شامل حمل و نقل، گرمایش، روشنایی، مخابرات و محاسبات استفاده شود. اکنون الکتریسیته پایه‌های جامعه صنعتی مدرن را تشکیل می‌دهد.

۲۳ خرداد ۹۵ ، ۱۸:۲۶ ۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
ÁЯϺÀИ