- Home
- الكهرباء
- _الكهرباء الساكنة و المجال الكهربائي
- _الدوائر الكهربائية
- علم الميكانيك
- _الميكانيك
- _قوانين نيوتن و تطبيقاتها
- _التجاذب الكتلي و قوانين كبلر
- _المتجهات
- _الطاقة و التصادمات
- الكهرباء و المغناطيس
- _المغناطيسية
- _الحث الكهرومغناطيسي
- الحركة الدورانية
- الأمواج
- الضوء
- الذرة و حالات المادة
- الفيزياء الحديثة
- بنك الأسئلة
التيارات المستحثة Induced currents
التيارات المستحثة |
عند حركة السلك الموصل بحيث يقطع خطوط المجال المغناطيسي وهو جزء من دائرة مغلقة يتولد بين طرفي السلك قوة محركة مستحثة ويمر تيار مستحث
ما هو السبب
المجال المغناطيسي تتأثر الإلكترونات بقوة مغناطيسية
وتندفع نحو أحد أطراف السلك
مخلفة في الطرف الأخر شحنات موجبة
لو كان السلك جزء من دائرة مغلقة
يمر تيار من خارج السلك من القطب الموجب إلى السالب
ومن داخل السلك من السالب إلى الموجب
عند حركة السلك الموصل بحيث يقطع خطوط
المجال المغناطيسي تتأثر الإلكترونات بقوة مغناطيسية
(EMF ) ينشأ فرق جهد بين طرفي السلك يسمى القوة الدافعة المستحثة
\[EMF = L. B. 𝜗 .Sin (θ )\]
θ : هي الزاوية بين سرعة السلك والمجال
ولتحديد اتجاه التيار( داخل السلك ) نطبق قاعدة الكف لليد اليمنى
الاصابع اتجاه المجال الإبهام اتجاه حركة السلك أما العمود الخارج من راحة الكف هي القوة المؤثرة على الشحنات الموجبة التي تعتبر اتجاه التيار داخل السلك
مثال :1
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
سلك موصل طولة 0.3 متر موجود داخل مجال مغناطيسي منتظم شدتة 0.5 تسلا ويتحرك بشكل عمودي على المجال وبسرعة مقدارها
10 m/s
فإن فرق الجهد المستحث بين طرفي السلك يعادل
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
مثال :2
لدينا عدة أسئلة
السؤال الأول : كيف نحرك السلك بحيث يتولد أكبر قوة محركة مستحثه
السؤال الثاني : كيف نحرك السلك بحيث لا يتولد قوة محركة مستحثه
السؤال الثالث : كيف نحرك سلك بحيث يتولد قوة محركة مستحثة ولكن
متغيرة كل لحظة
حتى نجيب على هذة الأسئلة لدينا التطبيقات التالية
المولد الكهربائي
في هذه المحاكاة ملف يدور في مجال كهربائي سوف نتعرف على أثر حركة سلك في مجال مغناطيسي
المولد يتكون من ملف مكون من أربع أسلاك يدور في مجال مغناطيسي
هناك سلكان يتحركان بشكل موازي للمجال وهناك سلكان يتحركان بشكل يقطع خطوط المجال
كل لحظة تتغير الزاوية بين المجال وسرعة السلك
إن أكبر فرق جهد مستحث يتولد عندما تكون السرعة عمودية على المجال وكل نصف دورة نصل إلى نفس الحالة
ولكن تغير اتجاه حركة السلك وبالتالي يتغير اتجاه التيار المستحث
وفي لحظة أخرى تكون حركة السلك موازية للمجال وبالتالي القوة المحركة المستحثة والتيار المستحث يكون صفر
لذلك التيار الناتج والقوة المحركة الناتجة تكون متغيرة القيمة كل لحظة والاتجاه كل نصف دورة وتدعى القوة المحركة المستحثة المترددة والتيار الناتج تيار مستحث متردد
الخط البياني التالي يبين العلاقة بين فرق الجهد المستحث والتيار المستحث بمرور الزمن
فرق الجهد وشدة التيار متغير كل لحظة عند حساب القدرة أو الطاقة المصروفة لا يمكن أن نستخدم القيمة اللحظية حيث ممكن أن تكون صفر ولا يمكن استخدام القيمة المظمى لان فرق الجهد وشدة التيار لم يكن دائما بالقيمة العظمى لذلك يتم استخدام القيمة الفعالة وهي تعادل شدة تيار مستمر يولد نفس الطاقة الحرارية
\[I _{eff} =\frac{I_{max}}{\sqrt 2}= 0 .707 . I_{max}\] \[V_ {eff} =\frac{V_{max}} {\sqrt 2}= 0 .707 .{V_{max}}\]
\[P = \frac{I_{max}}{\sqrt 2} .\frac{V_{max}} {\sqrt 2} =\frac{1}{2} .P_ {max}\]
ما السرعة التي يجب أن يتحرك بها القضيب طولة 0.5 متر ويتحرك بشكل عمودي على مجال منتظم شدتة 2.5 تسلا لينتج تيار شدته 0.5 أمبير في مقاوم
R= 10 Ω
كما في الشكل أدناه
أختر الإجابة الصحيحة اضغط هنا تظهر طريقة الحل
السؤال الأول : كيف نحرك السلك بحيث يتولد أكبر قوة محركة مستحثه
السؤال الثاني : كيف نحرك السلك بحيث لا يتولد قوة محركة مستحثه
السؤال الثالث : كيف نحرك سلك بحيث يتولد قوة محركة مستحثة ولكن
متغيرة كل لحظة
حتى نجيب على هذة الأسئلة لدينا التطبيقات التالية
في هذه المحاكاة ملف يدور في مجال كهربائي سوف نتعرف على أثر حركة سلك في مجال مغناطيسي
المولد الكهربائي
المولد يتكون من ملف مكون من أربع أسلاك يدور في مجال مغناطيسي
هناك سلكان يتحركان بشكل موازي للمجال وهناك سلكان يتحركان بشكل يقطع خطوط المجال
كل لحظة تتغير الزاوية بين المجال وسرعة السلك
إن أكبر فرق جهد مستحث يتولد عندما تكون السرعة عمودية على المجال وكل نصف دورة نصل إلى نفس الحالة
ولكن تغير اتجاه حركة السلك وبالتالي يتغير اتجاه التيار المستحث
وفي لحظة أخرى تكون حركة السلك موازية للمجال وبالتالي القوة المحركة المستحثة والتيار المستحث يكون صفر
لذلك التيار الناتج والقوة المحركة الناتجة تكون متغيرة القيمة كل لحظة والاتجاه كل نصف دورة وتدعى القوة المحركة المستحثة المترددة والتيار الناتج تيار مستحث متردد
الخط البياني التالي يبين العلاقة بين فرق الجهد المستحث والتيار المستحث بمرور الزمن
فرق الجهد وشدة التيار متغير كل لحظة عند حساب القدرة أو الطاقة المصروفة لا يمكن أن نستخدم القيمة اللحظية حيث ممكن أن تكون صفر ولا يمكن استخدام القيمة المظمى لان فرق الجهد وشدة التيار لم يكن دائما بالقيمة العظمى لذلك يتم استخدام القيمة الفعالة وهي تعادل شدة تيار مستمر يولد نفس الطاقة الحرارية
\[I _{eff} =\frac{I_{max}}{\sqrt 2}= 0 .707 . I_{max}\] \[V_ {eff} =\frac{V_{max}} {\sqrt 2}= 0 .707 .{V_{max}}\]
\[P = \frac{I_{max}}{\sqrt 2} .\frac{V_{max}} {\sqrt 2} =\frac{1}{2} .P_ {max}\]
مثال :3
تيار متردد شدتة العظمى 2 أمبير يمر من خلال مقاوم مقدارة
R = 6 Ω
فإن القدرة المتوسطة التي يصرفها المقاوم تعادل
مثال :4
تيار متردد شدة الفعالة 5 أمبير يمر من خلال مقاوم فرق الجهد الفعال بين طرفية يعادل 20 فولت
فإن القدرة العظمى المستهلكة في المقاوم تعادل
0 Comments