التيار المتردد الجزء الأول ( 12 A ) Alternating current part I

 
 

<<<التيار المتردد>>>

دائرة مكثف وملف حثي

دائرة الاهتزاز
عند شحن مكثف فإن المكثف يكتسب طاقة كهربائية مختزنة بسبب المجال الكهربائي \[𝑈_𝐸 = \frac{{{1}}}{{{2}}} \frac{{{q^2}}}{{{C}}}\] ونتيجة مرور تيار محث في ملف فإنة يختزن طاقة مغناطيسية بسبب المجال المغناطيسي \[P = ∆𝑉_{𝑖𝑛𝑑} . i = L\frac{{{di}}}{{{dt}}}i \] \[𝑈_B =\int P . dt= \int L .i di= \frac{{{1}}}{{{2}}} L .i^2 \] السؤال كيف تعمل دائرة الإهتزاز



في هذه المحاكاة دائرة إهتزازتتكون من مكثف وملف حثي
يتم شحن المكثف من خلال بطارية ثم يتم فصل البطارية ويتم وصل المكثف المشحون بملف حثي وراقب طريقة عمل الدائرة

دوائر التيار المتردد

معلومات مفيدة: عمل دوائر التيار المتردد

دوران ملف في مجال مغناطيس يؤدي إلى تولد فرق جهد مستحث يعطى بالعلاقة

\[∆𝑉_ {emf} =N. A.B.W Sin ( Wt) \]

مولد ( تيار متردد)

\[𝑉_ {max} =N. A.B.W \]

\[∆𝑉_ {emf} =𝑉 _ m Sin ( Wt) \]

وبالتالي ينتج تيار مستحث ولا يشترط أن يكون متفق في الطور مع فرق الجهد وهو متغير القيمة كل لحظة والاتجاه كل نصف دورة

\[I _{t} =I _ m Sin ( Wt - ∅ ) \]

( ∅) زاوية الطور بين الجهد والتيار

( I max)اعظم قيمة للتيار المتردد وتدعى سعة التيار المتردد

دائرة تيار متردد تحتوي على مقاومة أومية

في هذه المحاكاة يتم وصل تيار متردد بمقاوم أومي ويتم مراقبة فرق الجهد والتيار المار في الدائرة

لاحظ أن مقياس التيار والجهد متغير القيمة كل لحظة سوف يتم تمثيل الجهد والتيار على شكل متجهات

نتائج التجربة

حساب الممانعة

معادلة الجهد والتيار

   فرق الطور بين التيار والجهد

\[R = \frac{{{𝑉 (max)}}}{{{I (max)}}}\]\[R =\frac{{{𝑉(t)}}}{{{I(t)}}}\]

معادلة الجهد \[V_ R =𝑉 _ m Sin ( Wt) \]

رسم الخط البياني لكل من الجهد والتيار بمرور الزمن

لا يوجد علاقة بين تغير التردد والمقاومة

\[I_ {t} =I _ m Sin ( Wt) \]

التيار والجهد متفقان في الطور

1مثال

دائرة تيار متردد متصلة بمصدر قوة دافعة متغيرة مع الزمن معادلة جهد المصدر \[V(t) = 210 Sin (60 𝜋 t ) \]تم وصل المصدر بمقاوم أومي مقداره \[R=20 Ω \]فإن معادلة التيار المتردد المعبرة عن هذه الدائرة

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل
  • أختر الإجابة الصحيحة






    دائرة تيار متردد تحتوي على ملف حثي (مهمل المقاومة الأومية )

    في هذه المحاكاة يتم وصل تيار متردد بملف حثي ويتم مراقبة فرق الجهد والتيار المار في الدائرة

    لاحظ أن مقياس التيار والجهد متغير القيمة كل لحظة سوف يتم تمثيل الجهد والتيار على شكل متجهات

    نتائج التجربة

    حساب الممانعة الحثية

    معادلة الجهد والتيار

       فرق الطور بين التيار والجهد

    \[XL = \frac{{{𝑉 (max)}}}{{{I (max)}}}\]\[XL =\frac{{{𝑉(t)}}}{{{I(t)}}}\]\[XL = 2𝜋 f .L \]

    معادلة الجهد \[V_ {t} =𝑉 _ {mL} Sin ( Wt) \]

    رسم الخط البياني لكل من الجهد والتيار بمرور الزمن

    العلاقة بين التردد والمفاعلة الحثية العلاقة طردية
    \[XL\propto f\]
    الميل \[m=\frac{XL}{f} =2𝜋 L\]

    معادلة التيار\[v = L\frac{di}{dt}=𝑉 _ m Sin ( Wt) \]\[dI=\frac{𝑉 _ m}{L}Sin ( Wt)dt\]\[I= \int \frac{𝑉 _ m}{L}Sin ( Wt)dt\]\[I=-\frac{𝑉 _ m}{LW}Cos ( Wt)\]\[I=-\frac{𝑉 _ m}{XL}Cos ( Wt)\]\[I=- I _ mCos ( Wt)\]\[-Cos ( Wt)=Sin ( Wt-\frac{𝜋}{2})\]\[I= I _ m Sin ( Wt-\frac{𝜋}{2})\]

    الجهد يسبق التيارر بمقدار 90 درجة

    مثال 2

    دائرة تيار متردد متصلة بمصدر قوة دافعة متغيرة مع الزمن معادلة جهد المصدر
    \[V(t) = 210 Sin (60 𝜋 t ) \]
    تم وصل المصدر بملف معامل حثه الذاتي \[L=0.2 H \]
    فإن معادلة التيار المتردد المعبرة عن هذه الدائرة

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل
  • أختر الإجابة الصحيحة






    دائرة تيار متردد تحتوي على مكثف سعوي

    في هذه المحاكاة يتم وصل تيار متردد بمكثف سعوي ويتم مراقبة فرق الجهد والتيار المار في الدائرة

    لاحظ أن مقياس التيار والجهد متغير القيمة كل لحظة سوف يتم تمثيل الجهد والتيار على شكل متجهات

    نتائج التجربة

    حساب الممانعة السعوية

    معادلة الجهد والتيار

       فرق الطور بين التيار والجهد

    \[XC = \frac{{{𝑉 (max)}}}{{{I (max)}}}\]\[XC =\frac{{{𝑉(t)}}}{{{I(t)}}}\]\[Xc = \frac{{{1}}}{{{2𝜋 f .C}}}\]

    معادلة الجهد \[v_ R =𝑉 _ m Sin ( Wt) \]

    رسم الخط البياني لكل من الجهد والتيار بمرور الزمن

    العلاقة بين التردد والمفاعلة السعوية العلاقة عكسية
    \[XC\propto \frac{1}{f}\]
    الميل \[m=XCf =\frac{1}{2𝜋.C}\]

    معادلة التيار\[q = C .V = C .𝑉 _ m Sin ( Wt) \]\[i=\frac{dq}{dt}\]\[i= \frac{d(C .𝑉 _ m Sin ( Wt))}{dt}\]\[i=W.C.{𝑉 _ m}Cos ( Wt)\]\[XC=\frac{1}{WC}\]\[i=\frac{𝑉 _ m}{XC}Cos ( Wt)=I _ mCos ( Wt)\]\[Cos ( Wt)=Sin ( Wt+\frac{𝜋}{2})\]\[i= I _ m Sin ( Wt+\frac{𝜋}{2})\]

    التيار يسبق الجهد بمقدار 90 درجة

    3مثال

    (C = = 40 𝜇F ) مكثف سعوي سعته
    متصل بمصدر تيار متردد معادلة جهد المصدر
    \[V_ c =210 Sin (60𝜋 t) \]
    فإن معادلة التيار المتردد المعبرة عن هذه الدائرة

  • اضغط هنا تظهر طريقة الحل
  • أختر الإجابة الصحيحة






    إختبر نفسك خلال 20 دقيقة

  • امتحان قصير إضغط على الرابط

    المصدر https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?s=ele_ac_rlc&l=en المصدر https://www.walter-fendt.de/html5/phde/ اكتب تعليقا واذا كان هناك خطأ اكتبه وحدد مكانه Write a comment, and if there is mistake, write and specify its location
  • Comments