يك رايانه آنالوگ ساده بسازيد!

گول سادگي مدار را نخوريد. مداري كه بسته ايد مي توانيد معدل سه ولتاژ متفاوت را اندازه گيري كرده و نشان دهد. در حقيقت، اين مدار نقش يك رايانه آنالوگ را بازي ميكند. اما رايانه شما تنها مي تواند يك عمل رياضي را انجام دهد: معدل گيري از 3 ولتاژ متفاوت.
پنجشنبه، 7 ارديبهشت 1391
تخمین زمان مطالعه:
موارد بیشتر برای شما
يك رايانه آنالوگ ساده بسازيد!

يك رايانه آنالوگ ساده بسازيد!
يك رايانه آنالوگ ساده بسازيد!


 

ترجمه: رضا كياني موحد




 

قطعات و لوازم مورد نياز
 

3 عدد باتري با ولتاژهاي مختلف، (مي توانيد از باتري هايي كه كار كرده اند و ولتاژ آنها افت كرده است استفاده كنيد.)
3 عدد مقاومت هم اندازه بين 10 كيلواهم تا 47 كيلواهم. (توجه كنيد كه چون مقاومت ها داراي تلورانس هستند، با اهم متر چند مقاومت را اندازه گيري كنيد و 3 مقاومتي كه به هم نزديك تر هستند را انتخاب كنيد، دقت در اين آزمايش نقش مهمي بازي مي كند.)
يك دستگاه مولتي متر ديجيتال
چند عدد ترمينال برق

شرح مدار
 

گول سادگي مدار را نخوريد. مداري كه بسته ايد مي توانيد معدل سه ولتاژ متفاوت را اندازه گيري كرده و نشان دهد. در حقيقت، اين مدار نقش يك رايانه آنالوگ را بازي ميكند. اما رايانه شما تنها مي تواند يك عمل رياضي را انجام دهد: معدل گيري از 3 ولتاژ متفاوت.
مدار را همان گونه كه نشان داده شده است، ببنديد و ولتاژ هر باتري را به وسيله مولتي متر اندازه گيري كنيد. اندازه هر ولتاژ را بر روي كاغذ نوشته و معدل آنها را بدست آوريد. هنگامي كه ولتاژ باتري ها را اندازه گيري مي كنيد، سيم سياه مولتي متر را تك به تك به ديگر سرهاي هر باتري وصل كنيد. قطب هاي باتري اينجا خيلي مهم اند! توجه داشته باشيد كه يكي از باتري ها به صورت معكوس در مدار بسته شده است. اين باتري توسط مولتي متر ديجيتال با علامت منفي اندازه گيري مي شود و 2 باتري ديگر با علامت مثبت.
هنگامي كه مولتي متر به نقاط مشخص شده در مدار وصل شود، مي تواند جمع جبري ولتاژ هر 3 باتري را اندازه گيري كند. هرچه مقادير مقاومت هايي كه به كار برده ايد بيشتر به هم نزديك باشند، ولتاژ خروجي مدار نيز به معدل ولتاژ باتري ها نزديك تر خواهد بود.
اگر يكي از باتري ها از مدار قطع شود، مولتي متر معدل ولتاژ دو باتري ديگر را نشان خواهد داد. اما اگر مانند شكل پايين دو سر يك باتري را با سيم به هم وصل کنيم، آن گاه خروجي معدل ولتاژ دو باتري ديگر و ولتاژ "صفر" رانشان خواهد داد. لازم به يادآوري است كه در تئوري، مدار يك باتري با اتصال دو سر آن به همديگر از مدار خارج شده و ولتاژ آن صفر در نظر گرفته خواهد شد.
سادگي بيش از حد مدار، مانع مي شود كه بيشتر مردم اين مدار را يك رايانه بنامند؛ اما اين حقيقت كه مدار ما مي تواند تابع رياضي معدل گيري را اجرا كند غيرقابل انكار است. رايانه شما نه تنها مي تواند معدل گيري كند، بلكه اين عمل را سريع تر از هر رايانه ديجيتال موجود در جهان انجام مي دهد! رايانه هاي ديجيتال (رايانه هاي روميزي، ماشين حساب ها و...) عمليات رياضي را در چند مرحله گسسته انجام مي دهند و براي هر مرحله بايد زمان كوچكي صرف شود. اما رايانه هاي آنالوگ به محض وصل شدن ولتاژ به مدار، جواب مسئله را نشان مي دهند!
خروجي اين رايانه ساده مي تواند با اضافه كردن يك يا چند مدار تقويت كننده، تقويت شده و براي انجام محاسبات گوناگون رياضي در ديگر مدارهاي آنالوگ به كار گرفته شود. چنين رايانه هاي آنالوگي در انجام عمليات رياضي مانند جمع و تفريق بهتر هستند و حتي ممكن است براي شبيه سازي سيستم هاي پيچيده مكانيكي، الكتريكي و حتي شيميايي به كار گرفته شوند. زماني بود كه اين گونه رايانه ها تنها ابزار محاسباتي يك مهندس بودند، اما امروزه اين رايانه ها توسط رايانه هاي ديجيتال از دور خارج شده اند. در عوض، رايانه هاي ديجيتال محاسبات را با دقت بيشتري نسبت به رايانه هاي آنالوگ انجام مي دهند؛ هرچند كه سرعت پايين ترين دارند.
در انتها، واضح است كه شما از اين رايانه براي به دست آوردن معدل 3 عدد استفاده نخواهيد كرد اما اين مدارِ ساده، وسيله اي مناسب براي درك بهتر نظريه مدارات الكتريكي و عملكرد رايانه هاي آنالوگ است.
منبع: ماهنامه دانشمند شماره 577



 

تبلیغات در راسخون
نظرات کاربران
ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
موارد بیشتر برای شما
واکنش روبیو به کلیدخوردن استیضاح هگست + فیلم
play_arrow
واکنش روبیو به کلیدخوردن استیضاح هگست + فیلم
وزیر خارجه آلمان: ایران باید برنامه غنی‌سازی را کنار بگذارد + فیلم
play_arrow
وزیر خارجه آلمان: ایران باید برنامه غنی‌سازی را کنار بگذارد + فیلم
هگست: نمی‌توانیم اجازه دهیم ایران به بمب اتمی دست یابد + فیلم
play_arrow
هگست: نمی‌توانیم اجازه دهیم ایران به بمب اتمی دست یابد + فیلم
کوثری: در صورت تصمیم به ساخت سلاح اتمی، در کوتاه‌ترین زمان آن را تولید می‌کنیم + فیلم
play_arrow
کوثری: در صورت تصمیم به ساخت سلاح اتمی، در کوتاه‌ترین زمان آن را تولید می‌کنیم + فیلم
جابه‌جایی سروناز ۲۵۰ساله در شیراز + فیلم
play_arrow
جابه‌جایی سروناز ۲۵۰ساله در شیراز + فیلم
تد کروز: ترامپ می‌خواهد به سرعت جنگ ایران را به پایان برساند + فیلم
play_arrow
تد کروز: ترامپ می‌خواهد به سرعت جنگ ایران را به پایان برساند + فیلم
پرتاب انسان به آسمان با استفاده از دودکش + فیلم
play_arrow
پرتاب انسان به آسمان با استفاده از دودکش + فیلم
بلینکن: برای پایان جنگ، باید به ایران امتیاز بدهیم + فیلم
play_arrow
بلینکن: برای پایان جنگ، باید به ایران امتیاز بدهیم + فیلم
معاون رئیس‌جمهور: پلیس موظف به صدور گواهینامه موتورسیکلت برای بانوان است + فیلم
play_arrow
معاون رئیس‌جمهور: پلیس موظف به صدور گواهینامه موتورسیکلت برای بانوان است + فیلم
اعتراف فرماندار جمهوری‌خواه فلوریدا: انتخابات میان‌دوره‌ای دهن‌کجی به ترامپ و جمهوری‌خواهان بود + فیلم
play_arrow
اعتراف فرماندار جمهوری‌خواه فلوریدا: انتخابات میان‌دوره‌ای دهن‌کجی به ترامپ و جمهوری‌خواهان بود + فیلم
روش تشخیص پیام‌های حاوی لینک آلوده + فیلم
play_arrow
روش تشخیص پیام‌های حاوی لینک آلوده + فیلم
روش تشخیص پیام‌های حاوی لینک آلوده + فیلم
play_arrow
روش تشخیص پیام‌های حاوی لینک آلوده + فیلم
مقایسه اشتراک های تام؛ کدام اشتراک تام برای دانش‌آموزان مناسب‌تر است؟
مقایسه اشتراک های تام؛ کدام اشتراک تام برای دانش‌آموزان مناسب‌تر است؟
واکنش عراقچی به انتخابات آمریکا: ببینیم کی می‌توانند نتایج را هضم کنند + فیلم
play_arrow
واکنش عراقچی به انتخابات آمریکا: ببینیم کی می‌توانند نتایج را هضم کنند + فیلم
ترامپ در برابر سؤال درباره بازنده بودن سکوت کرد + فیلم
play_arrow
ترامپ در برابر سؤال درباره بازنده بودن سکوت کرد + فیلم