Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
دوائر 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
امتحان فيزياء: دائرة الاهتزاز
امتحان قصير: دائرة مكثف وملف حثي (دائرة الاهتزاز)
عند شحن مكثف فإن المكثف يكتسب طاقة كهربائية مختزنة بسبب المجال الكهربائي. ونتيجة مرور تيار محث في ملف فإنه يختزن طاقة مغناطيسية بسبب المجال المغناطيسي.
السؤال 1: ما نوع الطاقة التي يختزنها المكثف عند شحنه؟
السؤال 2: ما الذي يسبب تخزين الطاقة في الملف الحثي؟
السؤال 3: ماذا تسمى الدائرة التي تحتوي على مكثف وملف حثي؟
السؤال 4: ما الذي يحدث للطاقة في دائرة الاهتزاز المثالية؟
السؤال 5: ما العامل الذي يحدد تردد الاهتزاز في الدائرة؟
السؤال 6: عندما تكون الطاقة في المكثف عند أقصى قيمة، ماذا تكون في الملف الحثي؟
السؤال 7: ما الذي يحدث إذا أضفنا مقاومة إلى دائرة الاهتزاز؟
السؤال 8: عندما يكون التيار في الدائرة عند قيمته العظمى، أين تتركز معظم الطاقة؟
السؤال 9: عندما يكون الجهد على المكثف عند قيمته العظمى في دائرة ماذا يكون التيار في الدائرة؟؟
السؤال 10: في أي تطبيق عملي تستخدم دوائر الاهتزاز؟
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
أختر الإجابة الصحيحة
A
𝐼(t) = 10.5 Sin (60𝜋 t+ 𝜋/2 )
B
𝐼(t) = 14.7 Sin (60𝜋 t -𝜋/2)
C
𝐼(t) = 10.5 Sin (60𝜋 t )
D
𝐼(t) = 14.7 Sin (60𝜋 t +𝜋/2)
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
امتحان دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية
امتحان قصير: دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية
1. إذا كانت معادلة الجهد في دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية هي
v(t) = 100 sin(314t)،
فما هو تردد التيار؟
أ) 50 هرتز
ب) 60 هرتز
ج) 314 هرتز
د) 100 هرتز
طريقة الحل:
معادلة الجهد: v(t) = Vm sin(ωt)
من المعادلة: ω = 314 rad/s
التردد f = ω / 2π = 314 / (2 × 3.14) ≈ 50 هرتز
الإجابة الصحيحة: أ) 50 هرتز
2. في دائرة تيار متردد تحتوي على مقاومة أومية فقط، تكون زاوية الطور بين الجهد والتيار:
أ) 90 درجة
ب) 0 درجة
ج) 45 درجة
د) 180 درجة
طريقة الحل:
في المقاومة الأومية، الجهد والتيار في نفس الطور (لا يوجد فرق طور)
الإجابة الصحيحة: ب) 0 درجة
3. كيف تؤثر زيادة التردد على قيمة المقاومة الأومية في دائرة تيار متردد؟
أ) تزداد
ب) تتناقص
ج) تبقى ثابتة
د) تصبح صفر
طريقة الحل:
المقاومة الأومية لا تعتمد على التردد في دائرة التيار المتردد
الإجابة الصحيحة: ج) تبقى ثابتة
4. إذا كانت معادلة التيار في دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية هي
i(t) = 5 sin(120πt)،
فما هو الجهد عند
t = 1/240 S
إذا كانت
R = 10Ω؟
أ) 50 فولت
ب) 25 فولت
ج) 0 فولت
د) فولت
طريقة الحل:
1. حساب التيار عند t = 1/240 ثانية:
i(1/240) = 5 sin(120π × 1/240) = 5 sin(π/2) = 5 × 1 = 5A
2. حساب الجهد: v = i × R = 5A × 10Ω = 50V
الإجابة الصحيحة: أ) 50V
5. أي من االإجابات التالية يمثل العلاقة الصحيحة بين الجهد والتيار مع الزمن في دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية؟
أ) الجهد والتيار متطابقان تماماً
ب) الجهد متأخر عن التيار بزاوية 90 درجة
ج) الجهد متقدم على التيار بزاوية 90 درجة
د) الجهد والتيار في نفس الطور ولكن قد يكون لهما قيم مختلفة
طريقة الحل:
في المقاومة الأومية، الجهد والتيار في نفس الطور ولكن قد يكون لهما قيم مختلفة حسب قيمة المقاومة
الإجابة الصحيحة: د) الجهد والتيار في نفس الطور ولكن قد يكون لهما قيم مختلفة
6. إذا كانت معادلة الجهد
v(t) = 150 sin(377t + 30°)
عبر مقاومة 15 أوم فما معادلة التيار
أ) i(t) = 10 sin(377t + 30°)
ب) i(t) = 10 sin(377t)
ج) i(t) = 150 sin(377t + 30°)
د) i(t) = 22.5 sin(377t + 30°)
طريقة الحل:
1. حساب سعة التيار: Im = Vm / R = 150 / 15 = 10A
2. في المقاومة الأومية، التيار والجهد في نفس الطور
3. معادلة التيار: i(t) = 10 sin(377t + 30°)
الإجابة الصحيحة: أ) i(t) = 10 sin(377t + 30°)
7. إذا كان الجهد والتيار في دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية كما في الشكل أدناه (موجتان جيبيتان متطابقتان في الطور ولكن مختلفة في السعة)، فما قيمة المقاومة إذا كانت سعة الجهد 200 فولت وسعة التيار 4 أمبير ؟
أ) 50أوم
ب) 800أوم
ج) 0.02أوم
د) 25أوم
طريقة الحل:
المقاومة = سعة الجهد / سعة التيار
R = Vm / Im = 200V / 4A = 50Ω
الإجابة الصحيحة: أ) 50Ω
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
\[R_P=(\frac{N_P}{N_S})^2.R \]
امتحان قصير عن المحولات الكهربائية
امتحان قصير عن المحولات الكهربائية
1. ما هي الوظيفة الرئيسية للمحول الكهربائي؟
الإجابة الصحيحة هي: رفع أو خفض الجهد الكهربائي
المحول الكهربائي يستخدم لرفع أو خفض الجهد الكهربائي مع الحفاظ على الطاقة (إهمال الفقد).
2. إذا كان عدد لفات الملف الابتدائي وعدد لفات الملف الثانوي
(NP) = 100 لفة، (NS) = 200 ، لفة
وكان جهد المصدر
(VP) = 110 فولت
فما هو جهد الملف الثانوي
الإجابة الصحيحة هي: 220 فولت
طريقة الحل: باستخدام العلاقة VS/VP = NS/NP
VS = VP × (NS/NP) = 110 × (200/100) = 220 فولت
3. إذا كان تيار الملف الابتدائي
(IP) = 5 أمبير،
وكانت نسبة التحويل
(NP/NS) = 2:1،
فما هو تيار الملف الثانوي
(IS)؟
الإجابة الصحيحة هي: 10 أمبير
طريقة الحل: باستخدام العلاقة IS/IP = NP/NS
IS = IP × (NP/NS) = 5 × (2/1) = 10 أمبير
4. ما هي مكونات المحول الأساسية؟
الإجابة الصحيحة هي: ملف ابتدائي وملف ثانوي ونواة حديدية
يتكون المحول من ثلاث مكونات رئيسية: الملف الابتدائي المتصل بمصدر التيار المتردد، والملف الثانوي المتصل بالحمل، والنواة الحديدية التي توفر مسارًا للمجال المغناطيسي.
5. إذا كان جهد الملف الابتدائي 220 فولت وجهد الملف الثانوي 110 فولت، وكان تيار الحمل 4 أمبير، فما هو تيار الملف الابتدائي؟
الإجابة الصحيحة هي: 2 أمبير
طريقة الحل: باستخدام قانون حفظ الطاقة IP×VP = IS×VS
IP = (IS×VS)/VP = (4×110)/220 = 2 أمبير
6. ما نوع التيار الكهربائي الذي يعمل عليه المحول؟
الإجابة الصحيحة هي: تيار متردد فقط
المحولات تعمل على التيار المتردد فقط لأنها تعتمد على التغير في المجال المغناطيسي الناتج عن التيار المتردد.
7. إذا كانت المقاومة في الملف الثانوي
(R) = 50 أوم،
ونسبة التحويل
(NP/NS) = 5:1،
فما هي المقاومة الفعالة في الملف الابتدائي؟
الإجابة الصحيحة هي: 1250 أوم
طريقة الحل: باستخدام العلاقة RP = (NP/NS)2 × R
RP = (5/1)2 × 50 = 25 × 50 = 1250 أوم
8. ما هي العلاقة الصحيحة بين القدرة في الملف الابتدائي والثانوي في المحول المثالي؟
الإجابة الصحيحة هي: PS = PP
في المحول المثالي (بدون فقد)، القدرة في الملف الابتدائي تساوي القدرة في الملف الثانوي.
9. إذا كان تيار الملف الابتدائي
(IP) = 2 أمبير،
وكانت نسبة التحويل
(NS/NP) = 1:4،
فما هو تيار الملف الثانوي
الإجابة الصحيحة هي: 8 أمبير
طريقة الحل: باستخدام العلاقة IS/IP = NP/NS
IS = IP × (NP/NS) = 2 × (4/1) = 8 أمبير
10. ما هي وظيفة النواة الحديدية في المحول؟
الإجابة الصحيحة هي: توفير مسار للمجال المغناطيسي
النواة الحديدية توفر مسارًا للمجال المغناطيسي وتزيد من كفاءة نقل الطاقة بين الملفين.
🧮 Calculator
دوائر التيار المتردد |
دائرة مكثف وملف حثي
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
امتحان قصير: دائرة مكثف وملف حثي (دائرة الاهتزاز)
عند شحن مكثف فإن المكثف يكتسب طاقة كهربائية مختزنة بسبب المجال الكهربائي. ونتيجة مرور تيار محث في ملف فإنه يختزن طاقة مغناطيسية بسبب المجال المغناطيسي.
السؤال 1: ما نوع الطاقة التي يختزنها المكثف عند شحنه؟
السؤال 2: ما الذي يسبب تخزين الطاقة في الملف الحثي؟
السؤال 3: ماذا تسمى الدائرة التي تحتوي على مكثف وملف حثي؟
السؤال 4: ما الذي يحدث للطاقة في دائرة الاهتزاز المثالية؟
السؤال 5: ما العامل الذي يحدد تردد الاهتزاز في الدائرة؟
السؤال 6: عندما تكون الطاقة في المكثف عند أقصى قيمة، ماذا تكون في الملف الحثي؟
السؤال 7: ما الذي يحدث إذا أضفنا مقاومة إلى دائرة الاهتزاز؟
السؤال 8: عندما يكون التيار في الدائرة عند قيمته العظمى، أين تتركز معظم الطاقة؟
السؤال 9: عندما يكون الجهد على المكثف عند قيمته العظمى في دائرة ماذا يكون التيار في الدائرة؟؟
السؤال 10: في أي تطبيق عملي تستخدم دوائر الاهتزاز؟
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
في هذه المحاكاة يتم وصل تيار متردد بمقاوم أومي ويتم مراقبة فرق
الجهد والتيار المار في الدائرة
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 \[V_ R =𝑉 _ m Sin ( Wt) \] لا يوجد علاقة بين تغير التردد والمقاومة \[I_ {t} =I _ m Sin ( Wt) \]
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
أختر الإجابة الصحيحة 1. إذا كانت معادلة الجهد في دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية هي
طريقة الحل: معادلة الجهد: v(t) = Vm sin(ωt) من المعادلة: ω = 314 rad/s التردد f = ω / 2π = 314 / (2 × 3.14) ≈ 50 هرتز الإجابة الصحيحة: أ) 50 هرتز 2. في دائرة تيار متردد تحتوي على مقاومة أومية فقط، تكون زاوية الطور بين الجهد والتيار: طريقة الحل: في المقاومة الأومية، الجهد والتيار في نفس الطور (لا يوجد فرق طور) الإجابة الصحيحة: ب) 0 درجة 3. كيف تؤثر زيادة التردد على قيمة المقاومة الأومية في دائرة تيار متردد؟ طريقة الحل: المقاومة الأومية لا تعتمد على التردد في دائرة التيار المتردد الإجابة الصحيحة: ج) تبقى ثابتة 4. إذا كانت معادلة التيار في دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية هي طريقة الحل: 1. حساب التيار عند t = 1/240 ثانية: i(1/240) = 5 sin(120π × 1/240) = 5 sin(π/2) = 5 × 1 = 5A 2. حساب الجهد: v = i × R = 5A × 10Ω = 50V الإجابة الصحيحة: أ) 50V 5. أي من االإجابات التالية يمثل العلاقة الصحيحة بين الجهد والتيار مع الزمن في دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية؟ طريقة الحل: في المقاومة الأومية، الجهد والتيار في نفس الطور ولكن قد يكون لهما قيم مختلفة حسب قيمة المقاومة الإجابة الصحيحة: د) الجهد والتيار في نفس الطور ولكن قد يكون لهما قيم مختلفة 6. إذا كانت معادلة الجهد طريقة الحل: 1. حساب سعة التيار: Im = Vm / R = 150 / 15 = 10A 2. في المقاومة الأومية، التيار والجهد في نفس الطور 3. معادلة التيار: i(t) = 10 sin(377t + 30°) الإجابة الصحيحة: أ) i(t) = 10 sin(377t + 30°) 7. إذا كان الجهد والتيار في دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية كما في الشكل أدناه (موجتان جيبيتان متطابقتان في الطور ولكن مختلفة في السعة)، فما قيمة المقاومة إذا كانت سعة الجهد 200 فولت وسعة التيار 4 أمبير ؟ طريقة الحل: المقاومة = سعة الجهد / سعة التيار R = Vm / Im = 200V / 4A = 50Ω الإجابة الصحيحة: أ) 50Ω 1. ما هي الوظيفة الرئيسية للمحول الكهربائي؟ 2. إذا كان عدد لفات الملف الابتدائي وعدد لفات الملف الثانوي
3. إذا كان تيار الملف الابتدائي
4. ما هي مكونات المحول الأساسية؟ 5. إذا كان جهد الملف الابتدائي 220 فولت وجهد الملف الثانوي 110 فولت، وكان تيار الحمل 4 أمبير، فما هو تيار الملف الابتدائي؟ 6. ما نوع التيار الكهربائي الذي يعمل عليه المحول؟ 7. إذا كانت المقاومة في الملف الثانوي 8. ما هي العلاقة الصحيحة بين القدرة في الملف الابتدائي والثانوي في المحول المثالي؟ 9. إذا كان تيار الملف الابتدائي 10. ما هي وظيفة النواة الحديدية في المحول؟
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
امتحان قصير: دائرة تيار متردد مع مقاومة أومية
v(t) = 100 sin(314t)،
فما هو تردد التيار؟
ب) 60 هرتز
ج) 314 هرتز
د) 100 هرتز
ب) 0 درجة
ج) 45 درجة
د) 180 درجة
ب) تتناقص
ج) تبقى ثابتة
د) تصبح صفر
i(t) = 5 sin(120πt)،
فما هو الجهد عند
t = 1/240 S
إذا كانت
R = 10Ω؟
ب) 25 فولت
ج) 0 فولت
د) فولت
ب) الجهد متأخر عن التيار بزاوية 90 درجة
ج) الجهد متقدم على التيار بزاوية 90 درجة
د) الجهد والتيار في نفس الطور ولكن قد يكون لهما قيم مختلفة
v(t) = 150 sin(377t + 30°)
عبر مقاومة 15 أوم فما معادلة التيار
ب) i(t) = 10 sin(377t)
ج) i(t) = 150 sin(377t + 30°)
د) i(t) = 22.5 sin(377t + 30°)
ب) 800أوم
ج) 0.02أوم
د) 25أوم
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
\[R_P=(\frac{N_P}{N_S})^2.R \]
امتحان قصير عن المحولات الكهربائية
المحول الكهربائي يستخدم لرفع أو خفض الجهد الكهربائي مع الحفاظ على الطاقة (إهمال الفقد).
(NP) = 100 لفة، (NS) = 200 ، لفة
وكان جهد المصدر
(VP) = 110 فولت
فما هو جهد الملف الثانوي
طريقة الحل: باستخدام العلاقة VS/VP = NS/NP
VS = VP × (NS/NP) = 110 × (200/100) = 220 فولت
(IP) = 5 أمبير،
وكانت نسبة التحويل
(NP/NS) = 2:1،
فما هو تيار الملف الثانوي
(IS)؟
طريقة الحل: باستخدام العلاقة IS/IP = NP/NS
IS = IP × (NP/NS) = 5 × (2/1) = 10 أمبير
يتكون المحول من ثلاث مكونات رئيسية: الملف الابتدائي المتصل بمصدر التيار المتردد، والملف الثانوي المتصل بالحمل، والنواة الحديدية التي توفر مسارًا للمجال المغناطيسي.
طريقة الحل: باستخدام قانون حفظ الطاقة IP×VP = IS×VS
IP = (IS×VS)/VP = (4×110)/220 = 2 أمبير
المحولات تعمل على التيار المتردد فقط لأنها تعتمد على التغير في المجال المغناطيسي الناتج عن التيار المتردد.
(R) = 50 أوم،
ونسبة التحويل
(NP/NS) = 5:1،
فما هي المقاومة الفعالة في الملف الابتدائي؟
طريقة الحل: باستخدام العلاقة RP = (NP/NS)2 × R
RP = (5/1)2 × 50 = 25 × 50 = 1250 أوم
في المحول المثالي (بدون فقد)، القدرة في الملف الابتدائي تساوي القدرة في الملف الثانوي.
(IP) = 2 أمبير،
وكانت نسبة التحويل
(NS/NP) = 1:4،
فما هو تيار الملف الثانوي
طريقة الحل: باستخدام العلاقة IS/IP = NP/NS
IS = IP × (NP/NS) = 2 × (4/1) = 8 أمبير
النواة الحديدية توفر مسارًا للمجال المغناطيسي وتزيد من كفاءة نقل الطاقة بين الملفين.
No comments:
Post a Comment