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 آنها 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 آنجایی 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 . مثلا 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 بصورت 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 تامین نمود . به این منظور با توجه به ماهیت سلف و خازن که عکس هم عمل میکنند کافی است برای کاهش توان راکتیو خازنی از توان راکتیو سلفی استفاده کرد و برعکس . از انجائیکه بیشتر مصرف کننده های یک شبکه از نوع سلفی می باشند می توان با استفاده از بانک خازنی به این مهم دست پیدا کرد .

ولت آمپر یا VA به چه معنا است ؟

ولت امپر واحد اندازه گیری توان ظاهری کل مدار است که این توان از حاصل ضرب جریان مصرف کننده در ولتاژ آن بدست می آید . راه دیگر محاسبه توان ظاهری جمع برداری توانهای اکتیو و راکتیو است

مقدمه

آنچه از گذشته عملکرد شبکه‌های مخابراتی قدیمی شامل شبکه‌های خطی یا رادیویی ، آنالوگ یا دیجیتال حاصل می‌شود، عدم جامعیت اینگونه شبکه‌ها را در ارائه امکانات مطلوب و ظرفیت مورد نیاز و همچنین صرف هزینه‌های اقتصادی بسیار بالا در مقایسه با توزیع جغرافیایی و جمعیتی است، لذا طرح و توسعه چنین شبکه‌هایی با حجم ارسال اطلاعات محدود و تعداد مسیرهای غیر منطقی ارسال (بخصوص از جنبه تعمیر و نگهداری و تأمین پرسنل و قطعاتی یدکی) ، غیر اقتصادی است.

از سوی دیگر در حال حاضر به علت قدیمی بودن معیارها و مبانی فنی طرحهای مزبور و عدم تطبیق آنها با پیشرفتهای سریع در فن آوری مخابرات (بخصوص در زمینه روج پردازش اطلاعات) و افزایش چشمگیر ظرفیت و حجم بالای مبادله اطلاعات در کوتاهترین زمان ممکن از یک طرف و حداقل سازی هزینه‌های طرح و ساخت و نگهداری ، تأمین پرسنل و قطعات یدکی از طرف دیگر ، طراحان را بر آن داشت که به فکر جایگزینی ، توسعه و تغییر در چگونگی طرح و اجرای شبکه‌های مخابراتی بیفتند.

بطوری که مناسبترین شبکه‌های ارتباطی بر اساس عوامل مختلفی همچون ظرفیت ، کیفیت انتقال ، فاصله گسترش ، نوع محیط و ناحیه فعالیت ، سرعت و ارزش طرح و ساخت ، نصب و راه اندازی ، تعمیر و نگهداری طراحی و مورد استفاده گیرند. این مقاله متداولترین شبکه‌های مخابراتی (شامل شبکه‌های خطی وشبکه‌های رادیویی) را معرفی و بررسی می‌نماید.

شبکه‌های خطی

اینگونه شبکه‌ها ابتدایی‌ترن شکل شبکه‌های مخابراتی هستند که عموما برای ایجاد شبکه‌های مخابراتی در مناطق ویژه روستایی و مناطق دور افتاده که ارتباطات محدود و کیفیت کم مورد نظر است استفاده می‌شوند. در پیاده سازی این نوع شبکه‌های مخابراتی از دکلهای چوبی ، فلزی و یا بتونی و کابلهای مخابراتی و نگهدارنده‌های آن و سایر تجهیزات جانبی استفاده می‌شود.

یکی از مواد تشکیل دهنده کابلها مس است که قیمت آن گران می‌باشد، لذا از مصرف کابل در این نوع شبکه‌ها از جنبه صرف هزینه‌های اقتصادی ایجاد محدودیت می‌نماید. از طرف دیگر ، شبکه‌های خطی نیاز به محیط انتقال مناسب اعم از خطوط دو سیمه ، چهار سیمه و کابلهای کواکسیال دارند. این نوع خطوط انتقال باید همچون یک لوله عمل کنند، بدین معنی که هر آنچه به آنها وارد می‌شود بدون کوچکترین تغییری از آنها خارج می‌گردد، اما در فواصل طولانی ، شبکه‌های خطی متأثر از شرایط بد آب و هوایی و همچنین به دلیل داشتن خواص ذاتی ، متأثر از نویز و تداخل می‌شوند، که موجب تضعیف و انحراف در سیگنال مورد نظر می‌گردد.

برای اجتناب از این موارد و به منظور کنترل و یا رفع چنین پدیده‌های ناخواسته‌ای ، در مسیر شبکه‌های مخابراتی از تکرار کننده‌ها استفاده می‌شود که استفاده از آنها از جهاتی موجب بهبود در عدم تأثیرپذیری از عوامل خارجی می‌گردد و از سوی دیگر سبب کاهش نسبت سیگنال به نویز و صرف هزینه‌های اقتصادی می‌شود، که در نهایت مقبولیت ارتباط از طرف مشترکان را باعث می‌شود. با توجه به موارد فوق ، شبکه‌های خطی در تأمین ارتباطات به تنهایی و در توسعه و تکمیل سایر شبکه‌های ارتباطی به صورت تلفیقی استفاده می‌شوند.

شبکه‌های فیبر نوری

یکی دیگر از انواع شبکه‌های خطی ، شبکه‌های فیبر نوری می‌باشد که به دلیل سهولت در نصب و نگهداری ، برای ایجاد شبکه‌های ارتباطی بسیار سودمند و مفید هستند؛ البته به دلیل هزینه‌های بسیار بالای نصب و راه اندازی اولیه ، امکان فراگیر شدن آن در مدت زمان کوتاه برای کلیه مشترکان دهکده جهانی ارتباطات مقدور نیست. با این وجود ، برخی از کشورها با آینده نگری ، سرمایه گذاری در زمینه طرح و پیاده سازی شبکه‌های فیبر نوری را در دستور کار خود قرار داده‌اند. کمترین میزان تضعیف ، تأثیر پذیری از شرایط محیط خارجی ، نویز و تلفات بر واحد طول و همچنین گستردگی در کارایی ، شبکه‌های فیبر نوری را قابل اعتماد کرده است، بطوری که در آینده نزدیک استفاده همه جانبه از این نوع شبکه‌ها را شاهد خواهیم بود.

شبکه‌های رادیویی

شبکه‌های رادیویی VHF

قبل از جنگ جهانی دوم پدیده‌های غیر قابل توصیفی در مورد شبکه‌ها و ارتباطات رادیویی در فرکانسهای VHF و پایین‌تر از آن بدست آمد. در اواخر سال 1930 کشور انگلستان موفق به تعریف و توصیف پدیده‌های فوق شد و بدین ترتیب با تکمیل ساختمان سیستمهای رادیویی ، کاربرد شبکه‌های رادیویی به جهانیان ارائه شد. هر چند شبکه های قدیمی و متداول آن زمان نیازمندیهای اولیه در برخی از موارد را برآورده می‌ساخت، اما در مورد تأمین ارتباطات دریایی و هوایی ، به علت استفاده از سیم و یا خطوط انتقال ، مثمر ثمر واقع نمی‌شدند.

از طرفی نیاز به ارسال اطلاعات در مسیرهای طولانی ، استفاده از ارتباطات رادیویی به صورت عملی را سبب شد و بدین لحاظ شبکه‌های رادیویی VHF به دلیل ارزانی در قیمت ، سادگی در نصب و ظرفیت محدود به منظور تأمین ارتباطات در مناطق کم جمعیت بویژه در مناطق روستایی یا استفاده‌های خاص ، موارد استفاده بسیاری پیدا نمودند. علاوه بر اینها ، هزینه‌های اقتصادی بسیار کم برای طرح و ساخت ، تعمیر و نگهداری ، تأمین قطعات یدکی و پرسنل و همچنین قابلیت تلفیق این نوع شبکه با انواع دیگر شبکه‌های رادیویی ، استفاده از آنها را در ایجاد شبکه‌های ارتباطی امروزی ، اصلی تفکیک ناپذیر نموده است.

شبکه های مایکروویو

شبکه‌های خط دید مستقیم

L.O.S اینگونه شبکه‌ها از فرکانسهای رادیویی و فضای آزاد برای انتقال سیگنالهای مخابراتی استفاده می‌کنند. در طراحی این نوع شبکه‌ها در حالت منفرد (یعنی جهت تأمین ارتباط بین دو سایت مفروض) سعی طراحان در افزایش حداکثر مسافت بین دو سایت و کاهش توان ارسالی تا حد ممکن و کاهش هزینه‌های ساخت و تولید بوده است. البته در عمل به علت محدویت فرکانس رادیویی و محدودیت شرایط اقلیمی با توجه به فناوری طرح و ساخت اینگونه شبکه‌ها ، محدودیت مسافت امری اجتناب ناپذیر شده است. بطوری که در پیاده سازی و اجرای اینگونه شبکه‌ها به منظور افزایش مسافت، نیاز به تکرار کننده‌ها مشهود است.

استفاده از تکرار کننده‌ها علاوه بر تحمیل هزینه‌های اقتصادی باعث کاهش نسبت سیگنال به نویز می‌شود که این مساله در شبکه‌های مخابراتی بی سیم ممکن است سبب تضعیف و در نهایت ایجاد خطا در سیگنال و یا حذف سیگنال ارسالی گردد. به طوری که در انواعی از این شبکه‌های مخابراتی ، از سیستمهایی نظیر باز سازنده‌ها و پردازشگرهای تصحیح خطایی سیگنال به منظور تصحیح خطا و یا کاهش تأثیر خطا و در نهایت حذف سیگنالهای خطا استفاده می‌شود، بدین جهت که احتمال و ایجاد گسترش خطا تا نهایت درجه کاهش و یا به حد صفر برسد.

از مزایایی این نوع شبکه‌ها در مقایسه با شبکه‌های مذکور قبلی ، ظرفیت بیشتر ، سادگی در طرح و ساخت ، سرعت در نصب و راه اندازی و کاربرد ویژه در نواحی غیر هموار و دارای شرایط جوی خاص می‌باشد. همچنین اینگونه شبکه‌ها امکان تلفیق با شبکه‌های چند مسیره (لانه زنبوری) را دارند.، با بهره مندی از این روش ، محدودیت ظرفیت که مشتمل بر محدودیت دسترسی (محدودیت در تعداد مشترکان و استفاده کنندگان) و محدودیت در انتقال اطلاعات می‌باشد تا میزان قابل توجهی مرتفع می‌شود. لذا به همین دلیل است که در تأمین شبکه‌های مخابراتی بین شهری در کشور ما ، از اینگونه شبکه‌ها استفاده می‌گردد.

شبکه‌های تروپو (T.S)

این شبکه‌ها نوعی ایجاد ارتباط بین دو نقطه از سطح زمین را که بر اثر منعکس شدن دسته‌ای از انرژی متمرکز شده از طبقه متلاطم و تروپوسفر حاصل می‌شود تأمین می‌کنند. تجارب حاصل از ارتباطات تروپو را می‌توان مربوط به سال 1933 دانست که به کمک فرستنده‌های رادیویی 500 مگا هرتزی انتشار امواج ماورای محدوده L.O.S حاصل شد. جنگ دوم جهانی موجب توسعه سریع شبکه‌های مایکروویوی گردید، بطوری که پس از ساخت این شبکه‌ها در این جنگ ، شبکه‌های پخش رادیویی FM و تلویزیون مشغول انجام آزمایشهایی برای دریافت سیگنال از فواصل دورتر از L.O.S شدند.

در سال 1952شرکت تلفن بل شروع به تحقیقاتی در زمینه سیستم عملی ماورای سیستم L.O.S نمود. در سال 1955 صنایع الکترونیکی و نیروی هوایی آمریکا ، بطور مشترک پروژه‌ای را در زمینه شبکه‌های ارتباطی آغاز نمودند که به نام شبکه پل والت (Polevalt) نامیده می‌شد. همین امر موجب گردید که نیروی هوایی آمریکا موفق به تهیه سیستمی شود که تنها به بخشی از ایستگاههای مورد نیاز جهت عملیات L.O.S احتیاج باشد.

این شبکه ، ارتباطی به منظور اعلام خطر اولیه در مدار شمالی مورد استفاده واقع می‌شد و از آنجائی که این شبکه مورد تأکید مقامات ذیصلاح قرار گرفت، بعدها گسترش یافت و امروزه شبکه ارتباطات تروپو به عنوان فیلتر استاندارد فضایی بین شبکه ارتباطی L.O.S و شبکه‌های ارتباطی ماهواره‌ای شده است. از مزایای شبکه‌های روپو ، ظرفیت قابل توجه انتقال سیگنال و ارسال سیگنال به فاصله‌های بسیار دور و قابلیت تلفیق آن با انواع دیگر شبکه‌های ارتباطی است.

معایب

معایب اینگونه شبکه‌ها تأثیر پذیری سریع آنها از شرایط آب و هوای و تغییر پذیر کیفیت ارتباط با زمان بطور تداوم می‌باشد؛ چرا که با تغییر زمان در طی شبانه روز ، تا حدودی لایه تروپوسفر یک جو که واسطه انتقال اطلاعات دو نقطه فرضی است، تغییر عرض می‌دهد و بدین ترتیب محاسبات تعیین زاویه تابش تغییر می‌نماید و در نتیجه زاویه بازتابش سیگنال به نقطه ثانوی نیز دستخوش تغییر می‌شود. لذا اینگونه شبکه‌ها به علت نداشتن قابلیت ، تأمین مقبولیت کیفیت در کلیه زمانها ، بیشتر در شبکه‌های ویژه و در کاربریهای خاص (همچون شبکه‌های نظامی) استفاده می‌شوند.

شبکه‌های ماهواره‌ای (S.N)

رشد فزآینده مخابرات و تبدیل آن به یک وسیله ضروری جهت تأمین ارتباطات و تراکم ترافیک فوق العاده زیاد در شبکه‌های مخابراتی که به عدم اتلاف وقت در ارسال و دریافت نیاز داشت و همچنین لزوم انتقال اطلاعات بطور همزمان که حتی در بعضی از موارد اجتناب از تأخیر را عملا غیر ممکن می‌ساخت و نیز ضعف و محدودیت شبکه‌ها و سیستمهای مخابراتی و مشکلاتی نظیر نبودن شبکه‌های ارتباطی در دو سوی اقیانوسها و در برخی از موارد نیز هزینه بالای تأمین ارتباط بین دو نقطه بسیار دور از هم ، امکان تأمین را امری محال می‌نمود. این مسأله دانشمندان و طراحان شبکه‌های مخابراتی را بدین سو رهنمون ساخت که شبکه مخابراتی ویژه‌ای با حداقل محدودیت برای پوشش حداکثر موقعیت جغرافیایی ارائه دهند تا ضمن برخورداری از مخابراتی پویا با گستره جهانی ، مرزهای جغرافیایی را در نوردد و دهکده جهانی ارتباطات را پایه گذاری نماید.

برای نیل بدین هدف ، طرح شبکه‌های مخابرات ماهواره‌ای ارائه شد. ماهواره‌ها پوشش 100 درصد جغرافیایی را تأمین می‌نمایند و سرعت پوشش مناطق روستایی و صعب العبور را در کمترین زمان امکان پذیر می‌سازند و این شبکه‌ها چه از نظر اقتصادی و چه از نظر کیفیت ، برتری کاملی نبت به شبکه‌های زمینی دارند. به عنوان مثال با توجه به اینکه اندونزی کشوری با بیش از 13 هزار جزیره است که در برخی از موارد بعضی از جزایر آن تا 700 کیلومتر از یکدیگر فاصله دارند، بنابراین تنها از فضا می‌توان آن را یکپارچه دید.

افزایش روز افزون تعداد ماهواره‌های مخابراتی و نیز انواع سرویسهای استفاده کننده آن ، مسأله محدودیتهای طیف فرکانسی و ظرفیت ثابت مدار فضایی را مطرح کرده است؛ بدین معنی که با گذشت زمان ، کسب توافق جهت کاربرد فرکانسها و موقعیتهای مداری مطلوب برای ماهواره‌های جدید ، بدون برنامه ریزی برای آینده مشکلتر شده است. به همین منظور سازمان جهانی مخابرات در سال 1979 میلادی تصمیم گرفت که برای تضمین عملی دسترسی برابر به مدار ثابت فضایی و فرکانسهای مختص سرویسهای فضایی برای همه کشورها ، ضوابط و قوانین جدی و اجتناب ناپذیری اجرا کند.

مزایای مهم شبکه‌های ماهواره‌ای

مزیتهای تکنیکی و اقتصادی شبکه‌های ماهواره‌ای اهمیت این سرویس جدید در شبکه‌های مخابراتی روشن می‌سازد که در اینجا به سه مورد بارز آن اشاره می‌شود:

1. کیفیت صدایی که از ماهواره پخش می‌شود، در حد دیسکهای فشرده مغناطیسی است. در حال حاضر بالاترین درجه کیفیت در پخش صدا را داراست.
   
   
2. با یک فرستنده ماهواره‌ای در حدود چند صد وات ، می‌توان پوشش کامل رادیویی در منطقه جغرافیایی وسیعی را تأمین نمود.
   
   
3. امکان فشرده سازی صدا و تصویر ، استفاده بهینه از طیف فرکانسی به همراه توان ارسالی و امکان ارائه صدا و تصویر با کیفیت به مراتب بهتر.
   
   به هر حال با تمامی مزایا و کاربردهای گسترده شبکه‌های رادیویی ، نکته حائز اهمیت این معایبی پرهیز ناپذیر ، نظیر تأثیر پذیری کیفیت ارتباط از شرایط بد آب و هوایی باشند؛ چرا که محیط انتقال آنها بطور ذاتی از شرایط جوی تأثیر پذیرند.

چند روز پیش دنبال نقشه چنین مدلی بودم . اما هر چی گشتم چیزی تو نت پیدا نکردم . با هزار درد سر تونستم بالاخره یاد بگیرم . تصمیم گرفتم از این به بعد اگر کسی خواست ازاینترنت یاد بگیره اینقدر درسر نکشه. میتونی برای تشکر صلوات بفرستی .

روی تصویر کلیک کن .

موتور پله ای (Stepper Motor) یکی از انواع موتورهای الکتریکی است که حرکت آن کاملا دقیق و از پیش تعریف شده می باشد و با ارسال بیتهای 0,1به سیم پیچهای آن می توان آنرا حرکت داد.

نحوه حرکت تمامی موتورها

این موتورعموما دارای چهار قطب میباشد که سیم پیچها بر روی این چهار قطب قرار می گیرند و شما با ارسال بیتهای 0و1به این سیم پیچها در واقع میدان مغناطیسی ایجاد می کنید که این میدان باعث حرکت روتورمغناطیسی موجود در داخل موتور پله ای می شود البته میبایست این سیم پیچها را به توالی 0 و 1 کرد و گرنه موتو ر مطابق میل شما نخواهد چرخید یکی از مشخصه های این موتور زاویه حرکت آن می باشد و هر موتوری زاویه حرکتی مخصوص به خودش را دارد مثلا اگر موتوری زاویه حرکتش 7درجه باشد این موتور در هر بار ی که سیم پیچهایش حاوی ولتاژ می شوند 7 درجه در سمت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت آن بسته به اینکه سیم پیچها با چه ترتیبی ولتاژ دار می شوند خو اهد چرخید این 7 درجه چرخش برای این موتور پله ای نمونه یک پله یا یک step محسوب می شود با این تعریف متوجه شدید که یک موتور پله ای در یک دور کامل ممکن است.،100تا 200 پله کمتر یا بیشتر بسته به نوع موتور خواهد داشت.شما حتی می توانید یک موتور پله ای را به صورت نیم پله یعنی با نصف زاویه حرکت راه اندازی کنید این موتورها به صورت میکرو پله نیز حرکت می کنند در واقع منظور حرکت خیلی ریز ودقیق است. وقتیکه شما یک موتور پله ای را از نزدیک می بینید متوجه تعدادی سیم رنگی می شوید که از موتور پله ای بیرون آمده در واقع این سیم ها هر کدام به سر یک سیم پیج متصل هستند و یک سیم بین تمام سیم ها مشترک است




این موتور به صورت 1 بیتی یا دو بیتی حرکت می کند در حالت یک بیتی در هر لحظه تنها یک سیم پیچ پالس 1 را دریافت می کند ودر حالت دو بیتی دو سیم پیچ در هر لحظه پالس 1 را دریا فت می کنند اگر این دریافت پالس به صورت منظم و پشت سر هم انجام شو د موتور نیز به صورت صحیح به سمت جهت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت آن حرکت خواهد کرد.

بیایید نحو ه کنترل موتور پله ای را در دو حالت یک بیتی یا دو بیتی بررسی کنیم


در حالت یک بیتی اگر اول سیم پیچ 1 را تحریک کنیم .سیم پیچ 2و3و4 بدون تحریک باید باشند جهت حرکت موتور پله ای در سمت حرکت عقربه های ساعت بعد از سیم پیچ 1 نوبت سیم پیچ 2 است که تحریک شود.، و در این حالت نیز بقیه سیم پیچها بدون تحریک هستند بعد از آن نوبت سیم پیچ 3 و سپس نوبت سیم پیچ شماره 4 است دقت کنید که در هر لحظه یک سیم پیچ تحریک شو د اگر بعد از سیم پیچ 1 سیم پیچ 4 را تحریک کنیم و سپس به سراغ3و2 برویم موتور در جهت عکس عقربه های ساعت خواهد چرخید.


در حالت دو بیتی در لحظه دو سیم پیچ بار دار می شو ند مثلا اگر اول سیم پیچ 1 و2 تحریک شوند بعد سیم پیچ 2و3 سپس 3و4 ودر نهایت 4و 1 برای حرکت موتور پله ای بایست همین ترتیب را تا موقعییکه می خوا هید موتور حرکت داشته باشد ادامه دهید حال اگر این ترتیب را عوض کنید موتور در خلاف جهت فعلی حرکت می کند

حرکت در جهت عقربه های ساعت (تحریک 2 بیتی)	حرکت در جهت خلاف عقربه های ساعت (تحریک 2 بیتی)

حالا بیا یید ببینیم چه اتفاق می افتد که موتور پله ای حرکت می کند.
کلید فهمیدن اینکه موتورهای الکتریکی چگونه کار می کنند فهمیدن نحوه عملکرد آهن ربای الکتریکی است آهن ربای الکتریکی مبنای کار موتورهای الکتریکی است.
اگر سیمی حدود 10 سانتی متر بردارید و به دور میخی بپیچید و دو سر آنرا به دو سر یک باطری وصل کنید زمانیکه جریان از سیم عبور می کند یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم ایجاد می شود و آن میخ تبدیل به آهنربا می شود این میدان تا زمانییکه جریان از سیم عبور میکند وجود دارد یعنی تا زمانییکه دو سر سیم به باطری متصل باشد و زمانییکه این اتصال قطع شود این میدان نیز از بین می رود آن سر میخ که به قطب مثبت باطری وصل شده S وسر دیگر را که به قطب منفی باطری وصل شده N می نامییم حال اگر یک آهن ربای نعلی شکل بردارید و این میخ را به صورت معلق در وسط این آهن ربا قرار دهید به طورییکه میخ کاملا افقی قرار گیرد در صورتیکه قطب N میخ در مقابل قطب N آهن ربا ی نعلی شکل قرار بگیرد
وقطب دیگر میخ نیز به همین صورت در این وضعییت میخ 180 درجه خواهد چرخد تا قطب N میخ در مقابل قطب S آهنربا و قطب S میخ در مقابل قطب N آهن ربا قراربگیرد همانطور که میدانید دو قطب متضاد همدیگر را جذب ودو قطب همسان همدیگر را دفع می کنند که حرکت میخ نیز در آهن ربای نعلی شکل به همین صورت است
حرکت موتورهای الکتریکی نیز در واقع از همین قانون پیروی می کند ما هر بار که در یک موتور پله ای یک سیم پیچ را تحریک می کنیم در واقع قطبهای N , S را در داخل موتور ایجاد میکنیم و روتور نیز مثل آن میخ و با استفاده از قانون جذب ودفع قطبها به حرکت در مآید واین حرکت همان چیزی است که ما به صورت فیزیکی از موتور مشاهده می کنیم 

تازه های صنعت برق:

دستاوردهای NYPA در زمینه کاربردهای ادوات FACTS

درشبکه قدرت شهر نیویورک جهت کنترل توان عبوری از بخشی از شبکه، از یک سیستم الکترونیک قدرت با سرعت عملکرد زیاد استفاده شده است. سیستم مذکور که در آن ازجدیدترین فن‌آوری موجود در زمینه ادوات FACTS (سیستم‌های انتقال AC انعطاف‌پذیر Flcxible AC Transmission Systems) استفاده شده است در پست
Power Authoritys Marcy واقع در نیویورک نصب شده است. این سیستم این توانایی را ایجاد می‌کند که توان بیشتری از خطوط انتقالی که بخشهای شمالی ایالت نیویورک را به شهر نیویورک متصل می‌کنند عبور کند. این امر سبب بالا رفتن قابلیت اطمینان و بهره‌وری شبکه برق‌رسانی نیویورک شده و نیاز به احداث خطوط انتقال جدید را کاهش می‌دهد.
Mary Donohue مدیر شرکت برق نیویورک در سخنرانی خود در بین جمعی از مدیران صنعت‌برق، از بهره‌برداری از جبران‌ساز استاتیک تبدیلی CSC)) شرکت NYPA که پیشرفته‌ترین سیستم کنترل توان انتقالی دنیا محسوب می‌شود،‌خبر دارد. اظهارات وی، این بهره‌برداری از 21 ژوئن 2001 شروع شده است. بنا به گفته Donohue تصمیم استفاده از این سیستم، در راستای پاسخگویی به بار رو به رشد شهر نیویورک اتخاذ شده است. او همچنین می‌گوید: استفاده از این سیستم در پست Marcy باعث بالارفتن قابلیت اطمینان سیستم انتقال ایالت و کاهش قیمت برق ارایه شده به مشترکان شده است.
توان الکتریکی ترانسفورماتورهای واقع در پست Marcy از خطوط kv765 که از کانادا می‌آیند تامین شده و از این پست از طریق دو خط kv345 به نیویورک منتقل می‌شود. یکی از این خطوط از منطقه Albany می‌گذرد و بیشتر اوقات، بارگذاری آن به مقدار ماکزیمم مجاز نزدیک است در حالی که خط دوم که از کوههای Catskill می‌گذرد،‌بار کمتری برمی‌دارد.
CSC مورد استفاده در پست Marcy با صرف هزینه‌ای معادل 48 میلیون دلار و با تلاش مشترک شرکت‌های EPRI, NYPA, Siemens و 32 شرکت T&D انتقال در ایالات متحده، کانادا و نیوزیلند و توسط شرکت Siemense T&D Power ساخته شده است.
سیستم CSC مزبور از دواینورتر تریستوری با تریستورهای GTO تشکیل می‌شود. هر یک از این نوع اینورترهای
(static synchronous compensators) STATCOM قابلیت اتصال سری یا موازی به یکی از خطوط kv345 را دارا هستند. STATCOMهای مذکور توانایی کنترل MVAR 200-100± را دارا هستند.
Joseph L.Seymor سخنگو و مدیر اجرایی شرکت NYPA می‌گوید: بهره‌گیری از الکترونیک سریع نیمه هادیها بجای کنترلهای الکترومکانیکی قدیمی در CSC و دیگر ادوات FACTS کارایی این تجهیزات را به جایی رسانده است که انتظار می‌رود روزی ادوات FACTS چگونگی انتقال انرژی الکتریکی به محل مشترکین را با انقلابی مواجه کند. وی می‌افزاید: این فن‌آوری توانایی ما را در دریافت انرژی در محل مورد نیازمان از محل تولیدآن به شدت افزایش داده است.

اثبات کارایی سیستم نصب شده
شرکت NYPA اعلام کرده است که نصب اولین فاز CSC، پایداری ولتاژ را تا حد قابل ملاحظه‌ای افزایش داده و قابلیت انتقال توان خط پربار بین Utica و Albany را 60 مگاوات و توان قابل استفاده در کل ایالت را 114 مگاوات افزایش داده است. مسلماً با بهره‌برداری کامل از سیستم مذکور، اثر آن افزایش نیز خواهد یافت. تا پایان تابستان آینده برخی استراتژی‌های کنترلی به CSC نصب شده، افزوده خواهدشد. طبق اظهارات Abdel- Aty Edris مدیر فن‌آوری FACTS موسسه EPRI، سیستم CSC نصب شده می‌تواند روی دو یا چند خط همانند یک سیستم UPFC مشابه ترانس‌های Phase Shifling جهت تقسیم بازبین چند خط عمل کند. پس از تکمیل طرح CSC مزبور، انتظار می‌رود توان قابل انتقال خط Utica – Albany به مقدار MW120 و کل توان قابل انتقال در سرتاسر ایالت، MW240 افزایش یابد.
Robert B. schainker مدیر بخش خطوط انتقال و پستهای EPRI در مراسم تقدیر از NYPA گفته است: NYPA هم‌اکنون بنیانگذار یکی از فن‌آوری‌های ادوات FACTS در دنیا شده است. با حصول توانایی جابجایی توان انتقالی ازخطی به خط دیگر در مدت زمان چند میلی‌ثانیه به سادگی می‌توان بار خطوط دارای اضافه بار و بار خطوط پربار گلوگاهی را با بار خطوط کم‌بارتر جابجا کرد.

حداکثرسازی ظرفیت شبکه موجود
قاعده‌زدایی در بازار فروش انرژی الکتریکی سبب شده است که تمایل به سرمایه‌گذاری برای افزایش ظرفیت شبکه انتقال، از بین برود. طبق برآوردهای انجام شده، افزایش ظرفیت انتقال سیستم قدرت ایالات متحده در دهه آتی اندکی بیش از 4% خواهد بود در صورتی که این افزایش در ظرفیت تولید نصب شده به 20% خواهد رسید. در بسیاری از مناطق، بعلت مخالفت عموم، احداث شبکه انتقال مشکل‌تر از نصب تجهزات تولید است. در نتیجه استفاده از ادوات FACTS مانند CSC ها میتوان ظرفیت مفید سیستم‌های انتقال موجود را افزایش داده و به این ترتیب بر قابلیت‌های شبکه افزود. این امر می‌تواند در برقراری تعادل میان رشد تقاضا و ظرفیت شبکه انتقال موجود بسیار تاثیرگذار باشد.

منبع: مجله EPRI
آدس: http://www.epri.com


ساخت خازن فشار قوی خشک توسط ABB

ABB به تازگی یک خازن فشار قوی کوچکتر، تمیز و دارای ایمنی بالاتر را ساخته است.این محصول در پروژه‌های جدید DC شرکت ABB مانند روشنایی Hvdc، که یک تکنولوژی تازه برای انتقال برق در مقیاس کوچک است و برق SVC که سیستمی برای افزایش کیفیت برق است،‌کاربرد دارد.
این خازن فاقد هر نوع مایعی است و به همین دلیل مضرات مربوط به خیس بودن خازن در تکنولوژی‌های قدیمی همچون خطر نشتی و گسترش آتش از بین می‌رود. همچنین سازگاری این وسیله با روش‌های تشخیص سیکل عمر (LCA)، مورد آزمایش قرار گرفته است. از این جهت خازن خشک نتیجه‌ای عالی بدست داده است. همچنین این خازن جدید به مراتب کوچکتر و سبکتر ازخازن‌های موجود است. این خازن به فضای کمتر از 25% فضایی که برای خازن‌های موجود لازم است، نیاز دارد. همچنین نصب آن آسانتر است.
طراحی و تولید خازنهایی با سطح ولتاژ تا صدها هزار ولت بدین وسیله،‌تسیهل شده است. همه اینها بر هزینه کلی سیستم‌های انتقال و توزیع تاثیر دارند.
خازن‌های قدرت، نقش مهمی را در سیستم‌های انتقال بازی می‌کنند. این تجهیزات راندمان شبکه‌های برق را بالا می‌برند. خازنهای AC برای تولید توان راکتیو که برای کار تجهیزاتی چون موتورهای الکتریکی مورد نیاز است، در سطح وسیعی مورد استفاده قرار می‌گیرند. از خازنهای DC نیز عموماً در ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌شود.

منبع: شرکت ABB
آدرس: http://www.abb.com



استفاده از باتریهای سولفور- سدیم (NAS) با چگالی انرژی بالا برای ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی

هم‌اکنون کارشناسان در آزمایشگاه تحقیقاتی برق آمریکا (AEP) در ایالت اوهایو در حال آزمایش بر روی یک باتری جدید ساکن هستند که قابلیت انباشت مقدار زیادی انرژی الکتریکی جهت استفاده در زمان‌های اوج مصرف و کاربردهای کیفیت توان (Power Quality Applications) را دارا است. این فن‌آوری می‌تواند کمبودهای تولید و محدودیت‌های انتقال را که موجب خاموشی و سایر نارسایی‌های برقی می‌شود، تامین کند.
شرکت برق توکیو (TEPCO) و شرکت NGK ساخت باتری با چگالی بالای سولفور – سدیم (NAS) را طی دهه 1980 به نتیجه رساندند. بعنوان بخشی از این فعالیت بیش از 20 نمونه نمایشی از باتریهای مذکور از جمله دو واحد 6 مگاواتی در نیروگاههای (TEPCO) در ژاپن نصب شده‌اند. هر یک از این واحدها می‌توانند تا 48 مگاوات ساعت انرژی ذخیره شده برای کاربردهای متوازن‌سازی بار روزانه فراهم کنند که نیاز به تولید برق لازم در ساعات اوج مصرف را کاهش می دهد.
بعنوان بخشی از همکاریهای مشترک TEPCO و NGK برای معرفی فن‌آوری NAS در آمریکا، مرکز تحقیقات (AEP) یک باتری فشرده 5/12 کیلوواتی را در مرکز فن آوری دولان (Dolan Technology Center) آزمایش می‌کند. این آزمایش اولین کاربرد باتری ساکن در آمریکا با استفاده از فن‌آوری باتری سولفور- سدیم خواهد بود.
ذخیره‌سازی انبوه و اقتصادی انرژی همواره به عنوان حلقه مفقوده حداکثر سازی بازده سیستم قدرت تلقی شده است. به نظر مدیر شرکت دولان، فن‌آوری باتری‌های NAS می‌تواند این حلقه مفقوده باشد. هزینه و سازگاری سیستم از عوامل اصلی ارزیابی این سیستم ها به شمار می‌روند در واقع باتری ابزار جدیدی است که برای حل مشکلات تحویل انرژی در آینده به کار گرفته می شود.
باید توجه داشت که ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی فکر جدیدی نیست وقبلاً نیز با استفاده از فن‌آوری‌های دیگری چون چرخ طیار (Fly Wheels)، خازن‌ها، باتری‌های اسید و سرب، هوای فشرده و ذخیره‌سازی انرژی مغناطیسی فوق هادی (Super Conductivity Magnetic Energy Storage) انجام شده است.
آنچه که فن‌آوری باتری NAS را متمایز می‌کند، چگالی انرژی زیاد، کارایی بالاو طول عمر زیاد آن است. به نحوی که چگالی انرژی باتری‌های NAS سه برابر باتری‌های اسید و سرب معمولی است.
باتری می‌تواند در 8 ساعت شارژ شده و انرژی الکتریکی ذخیره شده را در همان مدت پس داده و در صورت ثابت نگه داشتن دما در حدود 600 درجه فارنهایت، بطور نامحدود ذخیره کند.
باتری‌های سولفور – سدیم نیاز به زیرساخت‌های لازم برای تولید، توزیع و انتقال جهت برآورده ساختن تقاضای انرژی در زمان‌های اوج مصرف را کاهش می‌دهند. باتری‌های مذکور می‌توانند برای تحویل برق به مناطقی که قبلاً‌به علت محدودیت‌های انتقال و توزیع دارای کمبودهایی بوده‌اند بکار برده شده و نیز به عنوان منبعی آماده برای حفاظت در قبال اختلالات برق عمل کنند.
باتری NAS در ژاپن برای کاربردهای متوازن سازی بار (Load Leveling) و نیز بعنوان یک منبع توان اضطراری و یا بعنوان واسطه (Suffer) برای خروجی ناپایدار منابع انرژی طبیعی از قبیل باد و انرژی خورشیدی مورد آزمایش قرار گرفته‌اند.
استفاده از باتری‌های NAS تثبیت تقاضای برق را که دارای نوسانات قابل ملاحظه‌ای بین ساعات روز و شب است ممکن می‌سازد که یکی از نتایج آن کاهش هزینه برق مشتریان خواهد بود.
با شارژ کردن باتری در طول ساعات غیر اوج مصرف و استفاده از برق ذخیره شده در مواقع اوج مصرف، تولید‌کننده انرژی خواهد توانست تولید خود را به نحوی کاراتر به انجام برساند. این فرآیند برای یک مشتری (مصرف‌کننده) هنگامی اقتصادی خواهد بود که بین هزینه برق در ساعات اوج و غیر اوج مصرف تفاوت زیادی وجود داشته باشدو یا باعث کاهش قله دیماند (تقاضا) شده و یا کنتورهای دوتعرفه‌ای نصب شده باشد.
اگر نتایج آزمایشات بر باتری NAS موفقیت‌آمیز باشد ANS بعداً در یکی دیگر از جایگاههای خود برای اصلاح قله بار (پیک سایی) و نیز کاربردهای اضطراری از این باتری استفاده خواهد کرد. در واقع هدف آن است که باتری‌های NAS بصورت تجاری طی 2 تا 3 سال آینده در آمریکا عرضه شوند.

منبع: Electric Light & Power – May, 2001
آدرس: http://elp.pennnet.com


سیستم پشتیبان برای برنامه‌ریزی شبکه‌های توزیع

شرکت برق chugoku ژاپن یک سیستم پشتیبانی برای برنامه‌ریزی شبکه‌های توزیع ابداع کرده است که بسادگی می‌تواند ساختار بهینه شبکه توزیع (مسیر عبور جریان برق) را محاسبه کند که در نتیجه هزینه‌ها را کاهش داده و کارایی و راندمان بهره‌برداری شبکه را افزایش می‌دهد.
آزمایشهای ارزیابی‌کننده این سیستم بطور مستمر در دو دفتر فروش برق انجام گرفته و تاکنون نتایج خوبی را نشان داده‌اند. در شروع سال مالی 2000 بکارگیری این سیستم در سایر دفاتر فروش در دست برنامه قرار گرفته است.

تاریخچه ابداع سیستم
خطوط شبکه‌های توزیع دارای تعداد زیادی کلید هستند بگونه‌ای که یک شبکه توزیع از تعداد زیادی از این کلید‌ها تشکیل شده است که یا در حالت ON و یا OFF هستند. هر حالت از ترکیب ON یا OFF این کلیدها یک ساختار معین و مشخصی را برای شبکه بطور متناظر ایجاد می‌کند.
یک شبکه توزیع دارای تعداد بسیار زیادی از ترکیبات ممکن کلیدها بصورت OFF/ON است. برای بهره برداری یک شبکه توزیع بصورت بهینه لازم است که ترکیبهایی از کلیدها را انتخاب کرد که ساختارهای متناظر با آنها دارای حداقل تلفات توان بوده و ضریب بهره‌گیری از ظرفیت (جریان) خطوط توزیع مختلف با هم مساوی باشد.
محاسبه و مقایسه تلفات توان شبکه و همچنین نسبت و درصد اشغال ظرفیت (ضریب بهره‌گیری) تجهیزات شبکه برای تعداد بسیار زیادی از ترکیبات کلیدها، کاری فوق‌العاده پیچیده و زمانبر است.
در شرایط حاضر برنامه‌ریزی بهره‌برداری از شبکه‌های توزیع بر اساس تاکید بر معیار یکنواخت و یکسان کردن نسبت و درصد اشغال جریان خطوط انجام می‌گیرد. در حالی که تلفات توان الزاماً حداقل نمی‌شود. به همین دلیل از سپتامبر 1998 مرکز تحقیقات فنی این شرکت دست‌اندرکار تهیه یک سیستم پشتیبانی برای برنامه‌ریزی شبکه‌های توزیع شد. این سیستم قادر است به طرزی موثر از بین تعداد بسیار زیادی از ترکیبات کلیدها و ساختارهای متناظر با آنها، ترکیب و ساختار مناسب را پیدا و انتخاب کند.

نمایی از سیستم
این سیستم پشتیبانی کننده با استفاده از یک PC و بر اساس اطلاعات بار و تجهیزات شبکه قادر است که مناسبترین ساختار شبکه را به نحوی محاسبه کند که تلفات شبکه حداقل شده و در عین حال نسبت و درصد اشغال ظرفیت (ضریب بهره‌گیری) تجهیزات شبکه یکنواخت شود.
این سیستم برای محاسبه و تعیین مناسبت‌ترین ترکیب کلیدها و نتیجتاً ساختار شبکه از الگوریتم ژنتیک استفاده می‌کند، الگوریتمی که در سالهای اخیر توجه زیادی را بخود جلب کرده است.
بکارگیری این سیستم پشتیبانی کننده برنامه‌ریزی دارای مزایای زیر برای شبکه‌های توزیع است:
• کاهش تلفات اهمی شبکه: از طریق کاهش جریانها در برخی خطوط، در یک شبکه نمونه تخمین زده شده است که با انتخاب ساختار مناسب و بهینه حدوداً می‌توان تلفات شبکه را به میزان 5 درصد کاهش داد.
• کاهش هزینه تلفات: از طریق افزایش نسبت و درصد اشغال ظرفیت و نتیجتاً افزایش ضریب بهره‌وری تجهیزات موجود. لذا هزینه سرمایه‌گذاری برای نصب تجهیزات جدید همراه با افزایش بار چنان افزایش نمی‌یابد.
• بهبود بهره‌برداری روزانه: چون نتایج محاسبات را می‌توان بصورت فایلهای صفحه گسترده استخراج کرد لذا با استفاده از PC می‌توان اطلاعات خروجی را براحتی ویراستاری کرد و بعلاوه امر چاپ و ارسال نمودارهای شبکه و نیز اطلاعات وابسته به بار آسانتر می‌شود.
• برای ارزیابی و آزمایش توانایی این سیستم قرار است که آنرا در دفاتر فروش برق Okayama و Hiroshima – Higashi نصب کنند و بر اساس نتایج این نصب آزمایشی قرار است بتدریج در سایر دفاتر فروش نیز نصب شده و توسعه یابند.

منبع: شرکت Chugoku

بررسی مخابرات به زبان ساده

مُخابـِرات، انتقال سیگنال‌ها از فواصل به منظور ارتباط است. در زمان‌های گذشته، از سیگنال‌های دود، طبل، سمافوریا(مخابره به وسیله پرچم)، هلیوگراف(مخابره به وسیله نور خورشید) استفاده می‌شد. در دوران مدرن، مخابرات شامل استفاده از انتقال دهنده‌های الکترونیکی مانند تلفن، تلویزیون، رادیو یا کامپیوتر است. اولین مخترعان در زمینه مخابرات آنتونی میوسی, الکساندر گراهام بل، گوگلیلمو مارکونی و جان لوجی بیرد هستند. مخابرات بخش مهمی از اقتصاد جهانی است و سود صنعت مخابرات ۳ درصد محصولات عمده دنیا است.

اجزاء اصلی

سیستم‌های مخابراتی شامل سه جزء اصلی است: یک فرستنده که اطلاعات را گرفته و آن را به سیگنال تبدیل می‌کند. یک کانال مخابراتی که سیگنال را حمل می‌کند، و یک گیرنده که سیگنال را می‌گیرد و آن را به اطلاعات قابل استفاده تبدیل می‌کند.به طور مثال دکل‌های رادیویی در ارسالهای رادیویی یک فرستنده، فضای آزاد یک کانال مخابراتی و رادیو گیرنده‌است. معمولاً سیستم‌های مخابراتی دو طرفه هستند، و یک دستگاه واحد,نقش فرستنده وگیرنده را ایفا می‌کند(ترانسسیور). مثلا، تلفن همراه یک دستگاه ترانسسیور است. مخابرات از طریق خطوط تلفن را ارتباط نقطه به نقطه می‌گویند, زیرا بین یک فرستنده و یک گیرنده‌است. مخابرات از طریق ارسال رادیویی را ارتباط پخشی می‌نامند زیرا بین یک فرستنده قوی وگیرنده‌های زیادی است

آنالوگ یا دیجیتال

سیگنال‌ها یا آنالوگ و یا دیجیتال هستند. در سیگنال آنالوگ ,سیگنال به طور پیوسته با اطلاعات تغییر می‌کند. اطلاعات در سیگنال دیجیتال به صورت دسته‌ای از ارزشهای گسسته (مثلاً یک و صفر) کد گذاری می‌شود. اطلاعات موجود در سیگنال‌های آنالوگ ممکن است هنگام انتقال با نویز مخلوط شوند. در حالی که، اگر نویز از حد آستانه بالاتر رود، اطلاعات موجود در سیگنال‌های دیجیتال سالم باقی می‌ماند. این نویز‌های مقاومتی نشان دهنده مزیت کلیدی سیگنالهای دیجیتال نسبت به آنالوگ می‌باشد.

شبکه ها

مجموعه‌ای از فرستنده‌ها، گیرنده‌ها یا ترانسسیور‌ها که با هم ارتباط دارند را شبکه می‌نامند. شبکه‌های دیجیتالی حاوی یک یا دو مسیریاب هستند که اطلاعات را به کاربر هدایت می‌کنند. یک شبکه آنالوگ ممکن است شامل یک یا دو سوئیچ باشد که ارتباط بین یک یا دو کاربر را برقرار می‌کنند. در هر دو نوع شبکه، ممکن است تکرار کننده‌ها لازم باشند تا سیگنال را در زمانی که در فواصل دور منتقل می‌شود، تقویت کنند. این برای مقابله با تضعیفی است که مانع از تشخیص سیگنال از نویز می‌شوند.

 کانالها

کانال یک بخش در زمینه انتقال است که می‌توان برای فرستادن جریانهای چندگانه اطلاعات از آن استفاده کرد. مثلاً یک ایستگاه رادیویی ممکن است در MHz ۹۶ پخش شود در حالیکه ایستگاه رادیویی دیگر ممکن است در MHz ۹۴۵ پخش شود. در این حالت محیط را بر حسب فرکانس قسمت بندی می‌کنیم و هر کانال فرکانس جداگانه‌ای را برای پخش دارد. به صورت متناوب، هر سیگنالی می‌توانند به هر کانالی برای پخش دسترسی پیدا کنند - این را تقسیم زمانی چندگانه می‌نامند و گاهی در ارتباط دیجیتالی استفاده می‌شود.

مدولاسیون

شکل گیری سیگنال برای انتقال اطلاعات را مدولاسیون می‌نامند. می‌توان از مدولاسیون برای نمایش یک پیغام دیجیتالی از طریق موج آنالوگ استفاده کرد. این عمل را کلید زنی گویند و تکنیک‌های کلید زنی فراوانی وجود دارند. (شامل کلید زنی تغییر فازی، کلید زنی تغییر فرکانس، و کلید زنی تغییر دامنه). مثلاً بلوتوس از کلید زنی تغییر فازی برای انتقال اطلاعات بین دستگاه‌ها استفاده می‌کند.

از مدولاسیون می‌توان برای انتقال اطلاعات سیگنال‌های آنالوگ با فرکانس‌های بالا نیز استفاده کرد. این کمک بزرگی است زیرا سیگنال‌های آنالوگ با فرکانس پایین نمی‌توانند در فضای آزاد، به خوبی منتقل شوند. از این رو اطلاعات یک سیگنال آنالوگ با فرکانس پایین باید قبل از انتقال بر یک سیگنال، با فرکانس بالاتر (که موجب حامل نامیده می‌شود) سوار شود. روش‌های مدولاسیون متفاوتی برای انجام این کار وجود دارند (دو مورد از مهم‌ترین آنها مدولاسیون دامنه و مدولاسیون فرکانس هستند). مثال این روش صدای یک دی جی است که با استفاده از مدولاسیون فرکانس به فرکانس مرکزی ۹۶MHZ منتقل می‌شود (سپس این صدا در کانال «FM ۹۶»دریافت می‌شود).

جامعه و مخابرات

مخابرات بخش مهمی از جامعه مدرن است. در سال ۲۰۰۶ تخمین زده‌اند که سود سالانه صنعت مخابرات ۲/۱ تریلیون دلار است که جزو ۳٪ سود خالص جهان (نرخ تبادل اداری) قرار دارد.

شرکت‌ها در سطح اقتصاد خرد از مخابرات، برای ایجاد امپراتوری‌های جهانی استفاده کرده‌اند. این در مورد خرده فروشی شبکه‌ای Amazon.com واضح است. اما طبق نظر ادوارد لنرت، حتی یک خرده فروش معمولی مثل وال-مارت نیز با استفاده از مخابرات بهتر در زیر ساخت‌هایش به سود بیشتری در مقایسه با رقبایش دست پیدا کرده‌است. صاحب خانه‌ها در شهرها در سراسر جهان از تلفن هایشان برای انجام سرویس‌های خانه از تحویل پیتزا گرفته تا سیم کش استفاده می‌کنند. حتی جوامع فقیر نیز برای استفاده از تلفن به خاطر مزیتهای آن تشویق شده‌اند. در ناحیه نارشینگدی بنگلادش، روستایی‌های جدا از هم از تلفن‌های همراه برای ارتباط مستقیم با عمده فروشان و معامله بهتر کالاهایشان استفاده می‌کنند. در ساحل عاج، تولید کنندگان قهوه از تلفن همراه برای دنبال کردن ساعتی تغییرات قیمت قهوه استفاده می‌کنند و محصولاتشان را با بهترین قیمت می‌فروشند. لارنس هندریک رولر و لئونارد ویورمان در سطح اقتصاد کلان ارتباط علّی را بین زیر ساخت‌های مناسب مخابراتی و رشد اقتصادی پیدا کرده‌اند. بعضی‌ها ارتباطی را بین آنها بیان می‌کنند اما برخی عقیده دارند این ارتباط علّی نیست. با توجه به مزایای اقتصادی زیر ساخت‌های مناسب مخابراتی، این نگرانی فزاینده در باره جدایی دیجیتالی وجود دارد. زیرا همه جمعیت جهان دسترسی برابری به سیستم‌های مخابراتی ندارند. یک تحقیق در سال ) مشخص کرد که حدود یک سوم کشورها کمتر)۲۰۰۳ توسط اتحادیه بین المللی مخابراتITU) از ۱ اشتراک تلفن همراه برای هر ۲۰ نفر و یک سوم کشورها ۱ اشتراک خط ثابت برای هر ۲۰ نفر دارند. در مورد دسترسی به اینترنت، تقریباً نیمی از کشورها ۱ از ۲۰ نفر امکانات اینترنت دارند.از این اطلاعات و اطلاعات آموزشی، سازمانITU توانست شاخصی را ایجاد کند که توانایی کلی شهروندان به دستیابی و استفاده از اطلاعات و تکنولوژی ارتباطات را مشخص کرد. کشورهایی مانند سوئد، دانمارک و ایسلند با استفاده از این اطلاعات بالاترین رتبه را داشتند در حالیکه کشورهای آفریقایی مانند نیجر، بورکینا فاسو و مالی پایین تین رتبه را کسب کردند

انواع نیروگاه‌هایی که در سطح جهان به امر تولید برق اشتغال دارند عبارتند از:
1. نیروگاههای بخاری
2. نیروگاههای آبی
3. نیروگاههای گازی
4. نیروگاههای سیکل ترکیبی
5. نیروگاههای اتمی
6. نیروگاههای خورشیدی
7. نیروگاههای بادی
8. نیروگاههای پمپ ذخیره ای
9. نیروگاههای جذر و مدی دریا
10. نیروگاههای زمین گرمایی ( ژئوترمال)
11. نیروگاههای موجی (موج دریا)
12. نیروگاههای دیزلی
13. نیروگاههای مگینتوهیدرودینامیکMHD
14. نیروگاههای بیوماس
15. و…
به طوری که از نام این نیروگاهها بر می‌آید هریک ازآنها برای تولید برق، فن آوری ویژه ای دارند که درجای خود توضیح خواهیم داد. در حال حاضر انواع نیروگاههایی که در کشور ما ایران دردست بهره برداری قراردارند عبارتند از: نیروگاههای آبی، گازی، دیزلی، بادی، خورشیدی، سیکل ترکیبی و به زودی نوع اتمی آن نیز شروع به کارخواهد کرد.
ولی قبل ازاینکه وارد بحث نیروگاهها، تولید، انتقال و توزیع برق شویم، بهتراست کمی درباره کاربردهای گوناگون انرژی ها و تبدیل آنها به انرژی برق و روشهای تولید آن سخن بگوییم.
استفاده از انرژیهای خدادادی موجود درطبیعت، همیشه مورد نظربوده است. مطالعات گوناگونی برای تغییر شکل انرژی، به طوری که به کارگیری آن ساده باشد، صورت گرفته است. حاصل این کوشش ها، انرژی الکتریکی است که ازتبدیل سایر انرژی ها به دست می آید.
امروزه یکی ازمهم ترین شکل های انرژی که درتمام جهان مود استفاده قرار می گیرد ، انرژی برق است. همان طور که درکتاب های علوم خوانده ایم، انرژیها قابل تبدیل به یکدیگرند. مثلاً انرژی مکانیکی را می توان به انرژی الکتریکی تبدیل کرد. به همین ترتیب انرژی شیمیایی و حرارتی را و برعکس.
عوامل زیرسبب می شوند که استفاده ازبرق ساده تر و راحت تر از سایر انرژیها باشد:
1. برق را می توان به سهولت از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال داد. به عنوان مثال توسط دو رشته سیم انرژی الکتریکی به خانه ما راه می یابد.
2. کارکردن با برق ساده تر است.
3. دستگاههای متعددی می توان ساخت که با برق کار کنند.
4. درتبدیل انرژی الکتریکی به انرژیهای دیگرمواد زاید ایجاد نمی شودو…
انرژی الکتریکی کاربردهای گوناگونی دارد که اهم آنها عبارتند از:
مصارف صنعتی
تقریباً بیش از نصف برق تولیدی برای رفع احنیاجات صنعتی به کار می رود. موتورهای الکتریکی در اندازه های کوچک و بزرگ چرخ صنایع را به حرکت درمی آورند. الکترومغناطیس های بزرگ در جرثقیل ها کار جابه‌جا کردن قطعات بزرگ فلزی را به عهده دارند.
کاربرد در کشاورزی
اگر شما فرزند یک کشاورز باشید می توانید بسیاری از کاربردهای برق درمزارع را نام ببرید. می دانیم تا چندی قبل بسیاری از کارهای مزرعه توسط کشاورزان و خانواده های آنان با کمک حیواناتی مثل اسب انجام می شد. اینک چه تغییری پیدا شده است؟ مواد غذایی با بهای کمتری از نظرهزینه نیروی انسانی تهیه می شود، کشاورزان از وسایل زندگی بهتر استفاده می کنند و انرژی برق در کشاورزی به کار گرفته شده است.
برق ـ البته توع خاصی از آن ـ تراکتور کشاورز را راه می اندازد. باراو را حمل می کند. آب را به مزارع و محل مسکونی می رساند. بادبزن های الکتریکی هوای گرم تابستان را خنک می کنند. برق، گرمابخش زمستان سرد است. مانع فاسد شدن مواد غذایی می شود. صنایع غذایی را گسترش می دهد.
کاربرد در شهرها
شهرها معمولاً 10 درصد برق تولیدی را مصرف می کنند. فروشگاهها، خانه ها ،‌ هتلها، مساجد، بیمارستانها،‌ ادارات و دیگرمراکز شهری برق مصرف می کنند. درشهر سیستم هوای مطبوع، هوای ادارات، بیمارستانها، هتل ها و آپارتمان ها را درتابستان خنک و سالم نگه می دارد. یک بیمارستان خوب بدون داشتن دستگاههای برقی نظیر اشعة ایکس، آسانسورها،‌ تخت های جراحی‌، دستگاههای استرلیزه کردن‌، لامپ های مخصوص و دیگر وسایل نمی تواند خدمت لازم را در اختیار بیماران قرار دهد.
روشنایی اماکن و معابر در شب، که نعمت بزرگی است فراموش نشود.
کاربرد درحمل و نقل
حمل و نقل زمینی، دریایی، هوایی به صورت پیشرفته امروزی فقط با استفاده از نیروی برق مقدور است. ماشین های سواری، اتوبوس ها، لکوموتیوها، مستقیم یا غیر مستقیم از انرژی برق استفاده می کنند. در خطوط کشتیرانی از پختن غذا گرفته تا تهویه هوای کشتی از برق استفاده می شود.
هواپیما های مسافربری یا نظامی، روشنایی، گرما، تهویه، کنترل فشار وقدرت خود را توسط نیروی برق تأمین می کنند.
کاربرد ارتباطاتی ( مخابرات )
تلگراف، تلفن، رادیو و برنامه های فضایی قدرت خود را از برق دریافت می کنند. بدون برق نفوذ به داخل فضا و شناخت نادیده های فضایی و ارتباط با کرات آسمانی امکان پذیر نیست. امروزه کشورهای جهان توسط دستگاههای مخابراتی به هم وصل هستند. از ایستگاههای رادیویی مختلف می توان اخبار را شنید.
فکر می کنیم همین مختصر توضیح دربارة اهمیت صنعت برق و شناخت آن کافی باشد و حال به سروقت روش های تولید برق می رویم و سپس به درون نیروگاه گاه برمی داریم.
به طوری که می دانیم، انرژی الکتریکی قابل دیدن نیست. با وجود این اطراف ما را پوشانیده است. می توان گفت الکتریسیته همه جا هست. در حقیقت قسمتی از ساختمان تمام مواد طبیعی الکتریسیته است. تنها کاری که باید انجام دهیم این است که الکتریسیته را از درون مواد بیرون بیاوریم و به کارگیریم.
همان طور که گفتیم برق شکلی از انرژی است که از تبدیل سایر انرژی ها به وجود می آید. دستگاهی را که سایر انرژی ها را به انرژی برق تبدیل می کند، مولد می نامند.
پیل، یک مول برق است. این مولد، انرژی شیمیایی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. درباره پیل ( باتری ) درکتاب های علوم به طور مفصل بحث شده است. پیل به دو صورت،‌ پیل خشک و پیل تر موجود است. هریک از شما برای یک بار هم که شده پیل را به کار برده اید. پیل خشک برای به کار انداختن وسایل بازی، رادیوها، چراغ قوه ها و ضبط صوت ها و گروه دیگری از وسایل الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. پیل های مزبور در اندازه و شکل های مختلف ساخته می شوند. این پیل ها پس از مدتی برق آنها تمام می‌شود و دیگر نمی‌توان از آنها استقاده کرد.
یکی دیگر از انواع مولدهای شیمیایی، انباره یا باتری اتومبیل است که آن را باتری تر نیز می نامند. از این باتری های تر امروزه علاوه بر اتومبیل، درمراکز صنعتی و از جمله در داخل نیروگاهها نیز برای موارد اضطراری استفاده می کنند. این باتری ها طوری طراحی شده اند که می توانند در دفعات زیاد پر و خالی شوند.
برقی که به روشهای مختلف تولید می شود به نام برق جریان مستقیم یا برق D.C برق جریان متناوب A.C نامگذاری شده است . برق D.C مانند یک خیابان یک طرفه است. الکترون ها مانند وسایط نقلیه فقط دریک جهت حرکت دارند. برق A.C یا برق جریان متناوب در صنعت و مصارف خانگی مورد استفاده قرارمی گیرد.
دستگاهی را که برق A.C تولید می کند، مولد یا ژنراتور می نامند. برحسب اینکه انرژی لازم برای به حرکت درآوردن مولد از چه منبعی دریافت شود،‌ مولد را با آن نام می خوانند. مانند نیروگاههایی که قبلاً انواع آنها را نام برده ایم. به عنوان مثال اگر برای گرداندن مولد، از انرژی حرارتی استفاده شود، مولد را توربوژنراتور حرارتی می گویند که از جمله آنها توربوژنراتورهای بخاری است.
طرز کار این نوع مولد به این ترتیب است که ابتدا آب را به وسیله سوختی مانند زغال سنگ، گاز و مواد نفتی مانند مازوت به بخارتبدیل می کنند. بخارتولید شده پس از عبور از لوله های مخصوص با فشارزیاد به پره های توربین برخورد می کند و آن را به گردش درمی آورد. چون محور توربین و محور ژنراتور به هم متصلند، درنتیجه ژنراتور شروع به چرخیدن کرده و برق تولید می کند.
مولد برقی که به وسیلة موتور دیزلی به گردش درمی آید به نام دیزل ژنراتور نامیده می شود. به همین ترتیب می توان برای تولید برق از انرژی باد، خورشید، آب و همچنین از انرژی هسته ای استفاده کرد که دراین باره، هنگام توضیح دربارة کار این نوع نیروگاهها مفصل تر صحبت خواهیم داشت.
یادمان نرود که دینام دوچرخه هم یک ژنراتور کوچک برق است که محور آن توسط انرژی پاهایمان هنگام رکاب زدن به حرکت درمی آید و مقداری از انرژی ما به برق تبدیل می شود و ما می توانیم در روشنایی لامپ دوچرخه، به حرکت خود در شب ادامه دهیم.