المولدات والحث الذاتي والمتبادل (12 A ) Generators are self and mutual inductance

 

 

<<<المولدات والحث الذاتي والمتبادل>>>

ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي

عند حركة السلك الموصل بحيث يقطع خطوط المجال المغناطيسي
وهو جزء من دائرة مغلقة
يتولد بين طرفي السلك قوة محركة مستحثة
ويمر تيار مستحث
و السبب يعود إلى
عند حركة السلك الموصل بحيث يقطع خطوط
المجال المغناطيسي تتأثر الإلكترونات بقوة مغناطيسية
وتندفع نحو أحد أطراف السلك
مخلفة في الطرف الأخر شحنات موجبة
وينشأ مجال كهربائي متزايد
يؤثر على الشحنات الموجدة في السلك بقوة كهربائية متزايدة معاكسة للقوة المغناطيسية
حتى تتساوى القوتين \[ Fe = FB\] \[ q . E = q . 𝜗 . B\]\[E = 𝜗 . B \]\[B.𝜗 = \frac{{{∆𝑉}}}{{{𝐿}}} \]\[∆𝑉_{𝑖𝑛𝑑} = {{{ B . L . 𝜗 }}} \]\[∆𝑉_{𝑖𝑛𝑑} = {{{ B . L . 𝜗.Sin (θ ) }}} \](θ : هي الزاوية بين سرعة السلك والمجال )
لو كان السلك جزء من دائرة مغلقة
لمر تيار من خارج السلك من القطب الموجب إلى السالب
ومن داخل السلك من السالب إلى الموجب

1 مثال

سلك موصل طوله \[0.2\;m\]تم تحريكه بشكل يقطع خطوط المجال المغناطيسي وبسرعة عمودية على المجال مقدارها \[20 \;m/S\] على سكة بدون احتكاك ومتصلة بمقاومة مقدارها \[5 \;Ω \] فإذا كان شدة المجال المغناطيسي يعادل \[0.2\;T\]
فإن شدة التيار المار المستحث في المقاومة تساوي

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

أختر الإجابة الصحيحة

---

i= 0.48 A

---

i= 0.16 A

---

i= 1 A

---

i= 0.3 A

---

2مثال

طائرة مروحية طول مراوحها المصنوعة من الألمنيوم
8 m
تطير بشكل أفقي فوق دولة الإمارات العربية المتحدة في منطقة مجال مغناطيسي شدتة
0.4 × 10^–4 T
وتدور بسرعة زاوية قدرها
200 rad / s
فإن فرق الجهد المستحث المتولد من المحور إلى نهاية المروحة يعادل

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

أختر الإجابة الصحيحة

---

∆𝑉𝑖𝑛𝑑 = 0.254 V

---

∆𝑉𝑖𝑛𝑑 = 0.064 V

---

∆𝑉𝑖𝑛𝑑 = 0.032 v

---

∆𝑉𝑖𝑛𝑑 = 0.128 V

---

المولدات والمحركات

من أنا

أداة تعمل على تحويل الطاقة الكهربائية الى حركية

..............................

أداة تعمل على تحويل الطاقة الحركية إلى كهربائية

..............................

حتى نجعل الملف يدور في المجال المغناطيس هناك طاقات مختلفة نستخدمها عمليا

الطاقة الشمسية	طاقة الرياح	طاقة المياه الساقطة
طاقة الوقود الأحفوري	طاقة الغازات والنفط	طاقة الصرف الصحي
الطاقة النووية

المولد هو جهاز يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية. وهو يؤدي هذا عن طريق تغيير التدفق المغناطيسي خلال ملف. مستحثاً بذلك قوة محركة كهربائية مستحثة بين طرفي الملف ومن الناحية النظرية فإن التدفق يمكن تغييره إما بتحريك مغناطيسي بالنسبة للملف أو تحريك الملف بالنسبة للمغناطيس. وتحقيق العملية الثانية أسهل من الناحية التطبيقية وهي عادة ما تستعمل
يوجد نوعين من المولدات
(AC ) مولد تيار متردد

(DC ) مولد تيار مستمر

4مثال

ملف يدور في مجال مغناطيسي عدد لفاته 20 لفة ويدور بمعدل ثابت ومحوره عمودي على المجال ثم رسم العلاقة بين التدفق والزمن فنتج الخط البياني التالي . فإن اعظم فرق جهد مستحث في الملف يعادل

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

أختر الإجابة الصحيحة

---

∆𝑉max = 5.3 V

---

∆𝑉max = 4.2 V

---

∆𝑉max = 6.7 V

---

∆𝑉max = 0.79 V

---

معلومات مفيدة: المجال الكهربائي المستحث عند تغير التدفق على ملف يتولد فرق جهد مستحث الذي بدوره يولد تيار مستحث وينشأ مجال كهربائي مستحث (EMF ) ليكن لدينا شحنة تتحرك في مسار دائري في مجال كهربائي ثابت وداثري وبشكل يوازي احد خطوط المجال فإن الشغل المبذول على الشحنة \[W =\oint \vec F \cdot d\vec S=\oint q.\vec E \cdot d\vec S = q.\vec E \oint \cdot d\vec S= q.\vec E .2𝜋 .r \] \[W =q .∆𝑉_𝑖𝑛𝑑 \] \[ ∆𝑉_𝑖𝑛𝑑 = \vec E .2𝜋 .r =\oint \vec E \cdot d\vec S\] \[ \oint \vec E \cdot d\vec S = -d\frac{{{ф_B}}}{{{dt}}} \]

ظاهرة الحث الذاتي

في الدائرة المجاورة لحظة إغلاق المفتاح تتولد قوة مستحثه في الملف معاكسة للمسبب نتيجة تغبر التيار المار في الملف مما يؤدي إلى نمو التيار تدريجيا في الدائرة

ولحظة فتح الدائرة يقل التيار تدريجيا في الملف نتيجة تولد قوة محركة تأثيرية مشابهه للمسبب مما يؤخر اضمحلال التيار

\[ ∆𝑉_𝑖𝑛𝑑 =- L .d\frac{{{i}}}{{{dt}}} \] معامل الحث الذاتي للملف ويقدر بوحدة الهنري (L )

\[ ∆𝑉_𝑖𝑛𝑑 =- N .d\frac{{{ф_B}}}{{{dt}}} \]

\[- L .d\frac{{{i}}}{{{dt}}}=- N .d\frac{{{ф_B}}}{{{dt}}} \]

\[ L .{{{i}}}= N .{{{ф}}} \]

\[ф=A.B=A.\frac{\mu_0Ni}{𝑙} \]

\[ L .{{{i}}}= N .{{{A.\frac{\mu_0Ni}{𝑙}}}} \]

\[ L = {{{\frac{\mu_0N^2.A}{𝑙}}}}={{{{\mu_0.n^2.A.𝑙}}}} \]هي عبارة عن عدد اللفات في وحدة الطول (n)

إن ظاهرة الحث الذاتي تؤخر نمو واضمحلال التيار

في الصورة المتحركة يوجد مصباحين المصباح العلوي متصل بملف والسفلي متصل بمقاوم الملف يوخر إضاءة المصباح عند غلق الدائرة

4مثال

ملف لولبي معامل حثه الذاتي
L (H)
يحتوي على 20 لفة أخذ منة 5 لفات فإن معامل الحث الذاتي لخمس

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

أختر الإجابة الصحيحة

---

L2=2 L1

---

L2=0.5 L1

---

L2=0.25 L1

---

L2=0.0625 L1

---

ظاهرة الحث المتبادل

في هذه المجاكاة لحظة إغلاق 1 لن يصل التيار إلى قيمته العظمى وانما تدريجيا بسبب ظاهرة الحث الذاتي وتتغير المجال على الملف 2 وتتولد في الملف فرق جهد مستحث متبادل وأيضا بسبب ظاهرة الحث الذاتي في الملف 2 لن يصل التيار إلى قيمته العظمى فيتغير المجال على الملف 1 ويتولد فرق جهد مستحث هذا ما يعرف بالحث الذاتي والمتبادل لاحظ ظاهرة الجث المتبادل عند غلق وفتح الدائرة 1
وعند زيادة ونقصان المقاومة المتغيرة في الدائرة 1
وعند زيادة وانقاص جهد البطارية في الدائرة 1

معامل الحث المتبادل وهو تأثير الدائرة الثانية على الأولى (M ) في الملف الابتدائي حيث

\[ ∆𝑉_{𝑖𝑛𝑑1} =-𝑀 .d\frac{{{𝑖_2}}}{{{dt}}}=- N_1 .d\frac{{{ф_1}}}{{{dt}}} \]

معامل الحث المتبادل وهو تأثير الدائرة الأولى على الثانية (M ) في الملف الثانوي حيث

\[ ∆𝑉_{𝑖𝑛𝑑2} =- 𝑀.d\frac{{{𝑖_1}}}{{{dt}}}=- N_2 .d\frac{{{ф_2}}}{{{dt}}} \]

معامل الحث المتبادل تأثير الدائرة الأولى على الثانية =معامل الحث المتبادل تأثير الدائرة الثانية على الأولى

المصدر https://seilias.gr/go-lab/html5/faraday2.plain.html اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location