Physics
00971504825082
تطبيقات التيارات المستحثة Applications of Induced Currents |
أنا العالم هنريش لنز
I am the scientist Heinrich Lenz
لاحظت عند تحريك السلك بحيث يقطع خطوط المجال يتولد تيار مستحث ونشوء قوة تحاول إعاقة حركة السلك
I observed that when moving a wire to cut field lines, an induced current is generated and a force arises that tries to hinder the wire's motion
تجربة هنريش لنز Heinrich Lenz's Experiment
في هذه المحاكاة سوف نؤثر بقوة ثابتة في البداية على سلك بحيث يقطع خطوط المجال In this simulation, we will apply a constant force initially on a wire to cut the field lines
يتولد في السلك تيار مستحث يتم تحديده حسب قاعدة الكف An induced current is generated in the wire, determined by the palm rule
هذا التيار يولد مجالاً مغناطيسياً مما يؤدي إلى تأثر السلك بقوة مغناطيسية This current generates a magnetic field, causing the wire to be affected by a magnetic force
هذه القوة معاكسة للقوة الثابتة This force opposes the constant force
وهي متزايدة بزيادة التيار المستحث حتى تتساوى مع القوة الخارجية It increases as the induced current increases until it equals the external force
عندها يتحرك السلك بسرعة ثابتة Then the wire moves at a constant speed
بزوال القوة الخارجية تبقى القوة المغناطيسية التي تجبر السلك على التوقف When the external force disappears, the magnetic force remains, forcing the wire to stop
قاعدة لنزLenz's Law
قانون لنز: يكون اتجاه التيار التأثيري بحيث يولد مجالاً مغناطيسياً يقاوم التغير الناتج من المجال الأصلي المسبب لتوليد التيار التأثيري Lenz's Law: The direction of the induced current is such that it generates a magnetic field that opposes the change in the original field that caused the induced current
لاحظ اقتراب المغناطيس من الملف وتكون مجال معاكس للمسبب حتى يقلل التغير في التدفق Notice that when the magnet approaches the coil, an opposite field is generated to reduce the change in flux
وفي حالة الابتعاد يتكون مجال مشابه للمسبب، وفي كلا الحالتين القوة المحركة المستحثة المتولدة معاكسة للمسبب حتى تقاوم التغير في التدفق In the case of moving away, a field similar to the cause is generated. In both cases, the induced EMF opposes the cause to resist the change in flux
في هذه المحاكاة مغناطيس يتحرك مقترباً ومبتعداً عن ملف ويتولد تيارات مستحثة نتيجة تغير التدفق على الملف In this simulation, a magnet moves towards and away from a coil, generating induced currents due to the change in flux through the coil
معلومات مفيدة:Useful Information:
المولد والمحرك وقاعدة لنز Generator, Motor, and Lenz's Law
المولد: نحتاج إلى قوة كبيرة عند تدوير ملف في مجال مغناطيسي لتوليد تيار مستحث، السبب Generator: We need a large force when rotating a coil in a magnetic field to generate an induced current, because
عند تحريك الملف في مجال مغناطيسي يؤدي إلى تولد تيار مستحث داخل الملف وتولد قوة معاكسة لاتجاه الدوران لذلك نحتاج إلى طاقة ميكانيكية كبيرة لإدارة المولد في البداية Moving the coil in a magnetic field generates an induced current inside the coil and generates an opposing force to the rotation direction, so we need large mechanical energy to turn the generator initially
المحرك الكهربائي: عند تشغيل محرك لأول مرة مثل المكيف تحتاج إلى تيار كبير لحظة التشغيل، السبب Electric motor: When starting a motor for the first time, like an air conditioner, it needs a large current at the moment of startup, because
عندما يبدأ المحرك بالدوران ينشأ تيار مستحث وتولد قوة محركة معاكسة لذلك نحتاج إلى تيار عالٍ للتغلب على ظاهرة لنز When the motor starts rotating, an induced current arises and an opposing EMF is generated, so we need a high current to overcome Lenz's phenomenon
التيارات الدوامية (تيارات فوكو)Eddy Currents (Foucault Currents)
التيار الدوامي أو تيارات فوكو هو تيار ينشأ عن تغير التدفق المغناطيسي الذي يخترق جسيماً موصلاً. وذلك استجابة لأحد قانونين اكتشفهما مايكل فاراداي. ينص قانون فاراداي بهذا الخصوص على أنه إذا تغير تدفق الحقل المغناطيسي في سلك أو ملف، فإن جهداً كهربائياً ينشأ بين طرفي السلك أو الملف Eddy currents or Foucault currents are currents that arise from the change in magnetic flux penetrating a conducting particle. This is in response to one of the laws discovered by Michael Faraday. Faraday's law specifically states that if the magnetic flux changes in a wire or coil, an electric voltage arises between the ends of the wire or coil
معلومات مفيدة:Useful Information:
ظاهرة الحث الذاتي Self-Induction Phenomenon
أي دائرة تحتوي على ملف عند إغلاق الدائرة لن يصل التيار إلى نهايته العظمى مباشرة بسبب ظاهرة الحث الذاتي وتولد تيار مستحث معاكس لاتجاه التيار الأصلي Any circuit containing a coil, when closed, will not have the current reach its maximum immediately due to the self-induction phenomenon and the generation of an induced current opposite to the direction of the original current
وأيضاً عند فتح الدائرة لن يضمحل التيار مباشرة بسبب الحث الذاتي ويتكون تيار مستحث بنفس اتجاه التيار الأصلي Also, when opening the circuit, the current will not decay immediately due to self-induction, and an induced current is formed in the same direction as the original current
إن ظاهرة الحث الذاتي تؤخر نمو واضمحلال التيار The self-induction phenomenon delays the growth and decay of current
في الصورة المتحركة يوجد مصباحان: المصباح العلوي متصل بملف والسفلي متصل بمقاوم. الملف يؤخر إضاءة المصباح عند غلق الدائرة In the animation, there are two lamps: the upper lamp is connected to a coil and the lower lamp is connected to a resistor. The coil delays the lighting of the lamp when the circuit is closed
المحولاتTransformers
يستخدم المحول لرفع وخفض الجهد الكهربائي
يتكون المحول من:
ملف ابتدائي متصل بمصدر تيار متردد
ملف ثانوي متصل بجهاز
نواة من الحديد
يعتمد في عمله على ظاهرة الحث المتبادل
نتيجة تغير التيار في الملف الابتدائي يتغير التدفق على الملف الثانوي ويتولد فرق جهد مستحث وتيار مستحث
إذا كان عدد لفات الملف الابتدائي أكبر من الثانوي فإن المحول خافض للجهد ولكنه رافع للتيار
إذا كان عدد لفات الملف الابتدائي أصغر من الثانوي فإن المحول رافع للجهد ولكنه خافض للتيار Transformers are used to step up or step down electrical voltage.
A transformer consists of:
A primary coil connected to an AC source
A secondary coil connected to a load
An iron core
Its operation depends on the phenomenon of mutual induction
As a result of the current change in the primary coil, the flux through the secondary coil changes, generating an induced EMF and an induced current
If the number of turns in the primary coil is greater than in the secondary, the transformer is step-down for voltage but step-up for current
If the number of turns in the primary coil is less than in the secondary, the transformer is step-up for voltage but step-down for current
\[\frac{N_S}{N_P} = \frac{V_S}{V_P}\]
معلومة مفيدة: محولات العزل هي محولات لا ترفع ولا تخفض الجهد ويكون عدد لفات الملف الابتدائي والثانوي متساوية وتستخدم في عزل دائرة عن أخرى في الأجهزة المهمة حتى لا يحدث تداخل في التيارات Useful information: Isolation transformers are transformers that neither step up nor step down voltage. The number of turns in the primary and secondary coils is equal. They are used to isolate one circuit from another in important equipment to prevent current interference.
المصدر https://www.vascak.cz/?page_id=2355&language=it#demo
No comments:
Post a Comment