<<<التيار المتردد >>>

دائرة تيار متردد متصلة على التوالي تحتوي على ملف ومكثف ومقاوم أومي

معلومات تم التوصل لها

( C )مكثف في دائرة متردد

( L )ملف نقي في دائرة تيارمتردد

( R )مقاومة أومية في دائرة تيار متردد

المكثف جهده متأخرفي الطور على التيار بمقدار \[\frac{{{𝜋}}}{{{2}}}\]

الملف جهده متقدم في الطور على التيار بمقدار \[\frac{{{𝜋}}}{{{2}}}\]

المقاومة جهدها متفق في الطور مع التيار

ر



في دائرة ملف ومكثف ومقاوم أومي التوصيل على التوالي
التيار ثابت معادلة التيار تكون من الشكل
\[𝑖 (t) = 𝐼_𝑚 sin (𝜔t ± ∅ ) \]
قد يكون التيار متقدم في الطور عن الجهد أو يكون متأخر في الطور
السؤال كيف نجد فرق الجهد الكلي و الممانعة الكلية وزاوية الطور بين التيار والجهد

\[ 𝑉_m(tot) ≠𝑉_𝑅 + 𝑉_𝐶 + 𝑉_𝐿 \]
\[ Z ≠𝑅 + X_𝐶 + X_𝐿 \]





في هذه المحاكاة قم بإختيار دائرة \[RLC\]
قم بتوصيل ملف ومقاوم ومكثف على التوالي بمصدر تيار متردد
اضغط على كل جزء وقم بتسجيل كلا من قيمة من سعة المكثف ومعامل الحث الذاتي للملف والمقاومة الأومية وقيمة أعظم جهد للمصدر وتردد المصدر
استخدم الأميتر وراسم الأشارة للتيار لتحديد القيمة العظمى لتيار المصدر وقس قيمة أعظم تيار في كل جزء من الدائرة وسجل القيم
استخدم الفولتوميتر وراسم الاشارة للجهد لتحديد قيمة أعظم جهد للمصدر وأعظم جهد لكل جزء من الدائرة
احسب المفاعلة الحثية والمفاعلة السعوية
أحسب أعظم قيمة للجهد في كل جزء وقارنها بالقياسات التي قمت بها
استخدم التمثيل الأتجاهي لإيجاد قيمة الجهد الكلي


القيم التي تم قياسها

سعة المكثف

معامل الحث الذاتي

المقاومة أومية

أعظم قيمة لتيار للمصدر

أعظم قيمة لجهد للمصدر

تردد المصدر

C =....

L =....

R =....

Im=....

vm=....

f = ....

القيم المطلوب حسابها

المفاعلة السعوية
\[ XC=\frac{{{1}}}{{{2𝜋fC }}}\]

المفاعلة الحثية
\[ XL=2𝜋fL \]

أعظم قيمة لجهد المقاوم
\[ V_ R=I_ m . R \]

أعظم قيمة لجهد المكثف
\[ V_ C=I_ m . XC \]

أعظم قيمة لجهد الملف
\[ V_ L=I_ m . XL \]

\[ XC=......\]

\[XL=......\]

\[ V_ R=......\]

\[ V_ C=......\]

\[ V_ L=......\]


استخدم القيم التي تم حسابها معتبرا الجهود كميات متجهه ومثلها على الخط البياني التالي

أوجد أولا
VL - VC= ...............
ناتج الطرح باتجاه الأكبر
(VR )انقل متجهة الطرح على رأس المتجه
أوجد محصلة المتجهين المتعامدين
\[(V_ m)^2=(V_ R)^2 + ( V_ L - V_ C)^2\]
\[(V_ m)= ............\]
حساب المعوقة (ممانعة الدائرة الكلية )
( Z )يرمز لها بالرمز
\[(V_ m)^2=(V_ R)^2 + ( V_ L - V_ C)^2\]
\[(I_ m)^2 . Z^2=(I_ R)^2 .R^2+ ( I_ L.XL - I_ C.XC)^2\]
التيار متساوي لأن التوصيل على التوالي يمكن الاختصار
\[ Z^2= R^2+ (XL - XC)^2\]
زاوية الطور
وهي الزاوية بين التيار وفرق الجهد
من خلال المتجهات التي تم رسمها
\[ ∅ = tan ^-1 \frac{{{( V_ L - V_ C)}}}{{{V_ R}}}\]
أو من خلال الممانعات يمكن حساب زاوية الطور
\[ ∅ = tan ^-1 \frac{{{( XL - XC)}}}{{{R}}}\]
إذا كانت ازاوية الطور بإشارة سالبة فإن التيار متقدم على الجهد
إذا كانت ازاوية الطور بإشارة موجبة فإن الجهد متقدم على التيار

1مثال

دائرة ملف ومقاوم ومكثف \[RLC\]متصلة على التوالي بمصدر تيار متردد فكانت مفاعلة المكثف أصغر من مفاعلة المكثف
XL > XC
فإن احد الإجابات التالية صحيحة

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    2مثال

    (RLC )في الشكل المجاور دائرة
    متصلة بمصدر تيار متردد معادلته
    \[V(t) = 210 Sin (300 t ) \] فإذا علمت أن \[L= 0.5 \;H \;\;\;\;\;\;\;\; C= 5\; 𝜇F\;\;\;\;\;\;\;\;R=150 \;Ω\] افإن قيمة المعاوقة للدائرة تعادل

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة



    دائرة تيار متردد(ملف -مقاوم)


    دائرة تيار متردد (مقاوم -مكثف )


    دائرة الرنين
    يتم استخدم دائرة الرنين في أجهزة الاستقبال الاذاعي والتلفزيوني
    يتم تغير التردد أو تغير سعة المكثف أوتغير معامل الحث الذاتي للملف حتى نحصل على الرنين
    في العادة يتم تغير التردد حتى تنخفض ممانعة الدائرة وتسمح بعبور تيار واحد قادم من اللاقط له تردد يعادل تردد الدائرة

    ( RLC) في هذه المحاكاة قم بإختيار دائرة
    قم بتوصيل ملف ومقاوم ومكثف على التوالي بمصدر تيار متردد
    غير من تردد المصدر حتى تصبح
    XL = XC
    عندها نقول حدث الرنين
    عندها تصبح ممانعة الدائرة أقل ما يمكن Z = R
    وبالتالي يصبح التيار المار في الدائرة أكبر ما يمكن \[I_ m =\frac{{{( V_ m)}}}{{{R}}}\]
    عند الرنين تكون \[V_L = V_C\]
    \[ V_m = V_R \]
    وكأن الدائرة تصبح بها فقط مقاومة ويكون

    التيار والجهد متفقان في الطور
    وبالتالي فإن تردد الرنين للدائرة
    \[f_ 0 = \frac{{{ 1}}}{{{2𝜋√(𝑙.𝑐)}}}\]


    3 مثال

    دائرة ملف ومقاوم ومكثف \[RLC\] متصلة بمصدر تيار متردد فرق جهده الأعظمي يعادل \[240\;V \] وفرق الجهد الأعظمي للمقاوم \[VR=120 V\] تم تغير تردد المصدر حتى أصبح فرق الجهد الأعظمي الملف يساوي فرق الجهد الأعظمي للمكثف \[VL = VC \] فإن أعظم قيمة يصل إليها التيار المار في الدائرة
    علمأ بأن \[R=160 Ω\]

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة

    4 مثال

    دائرة مستقيل \RLC\] متصلة بهوائي وتحتوي على ملف معامل الحث الذاتي \[ L= 0.03\; H\] ومكثف سعته \[ C= 2\;𝜇𝐹\] فإنها قادرة على استقبال موجة ترددها

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل

    • أختر الإجابة الصحيحة


    المحولات

    يستخدم المحول لرفع وخفض الجهد الكهربائي
    يتكون المحول من
    ملف إبتددائي متصل بمصدر تيار متردد
    ملف ثانوي متصل بجهاز
    نواة من الحديد

    يعتمد في عملة على ظاهرة الحث المتبادل
    نتيجة تغير التيار في الملف الأبتدائي يتغير التدفق على الملف الثانوي ويتولد فرق جهد مستحث وتيار مستحث
    الملف الأبتدائي والثانوي لهما نفس تغير التدفق بسبب وجود نواة الحديد \[V_{emf}=\frac{d∅_B}{dt}\]
    فيكون فرق الجهد المستحث للملف الأبتدائي والثانوي
    \[V_s= - N_s \frac{d∅_B}{dt}\]\[V_p= - N_p \frac{d∅_B}{dt}\] وبقسمة المعادلتين على بعضهما نحصل على
    \[\frac {N_S}{N_P}=\frac {V_S}{V_P}\]
    إذا كان عدد لفات الملف الإبتدائي أكبر من الثانوي فإن المحول خافض للجهد
    إذا كان عدد لفات الملف الإبتدائي أصغر من الثانوي فإن المحول رافع للجهد
    عند وصل جهاز أو ما يسمى مقاوم في الملف الثانوي سيكون هناك قدرة في الملف الثانوي \[P_S=I_S.V_S\]
    وهذا التيار يولد مجال مغناطيسي في الملف الثانوي يعمل على توليد فرق جهد مستحث في الملف الأبتدائي محافظا على الجهد الأصلي
    في المحولات المثالية
    \[P_S=P_P \]\[I_S.V_S=I_P.V_P\]\[\frac{I_S}{I_P}=\frac{V_P}{V_S}=\frac{N_P}{N_S}\]
    من خلال العلاقة العكسية بين الجهد والتيار فإن المحول الرافع للجهد هو خاقض للتيار والخافض للجهد هو رافع للتيار


    : معلومة مفيدة محولات العزل هي محولات لا ترفع ولا تخفض الجهد ويكون عدد لفات الملف الابتدائي والثانوي متساوية ويستخدم في عزل دائرة عن أخرى في الأجهزة المهمة حتى لا يحدث تداخل في التيارات





    يمكن حساب التيار في الملف الإبتدائي من خلال العلاقة\[I_P=(\frac{N_S}{N_P})^2.\frac{V_P}{R}\]
    يمكن حساب المقاومة الفعالة في الملف الإبتدائي من خلال العلاقة
    \[R_P=(\frac{N_P}{N_S})^2.R \]
    اكتب تعليق أو إذا كان هناك خطأ Write a comment or if there is an error

    1 Comments