دورات هندسية

 

 

وثائقي المجال المغناطيسي في مرور التيار

النتائج 1 إلى 6 من 6
  1. [1]
    mustapha key
    mustapha key غير متواجد حالياً

    عضو

    تاريخ التسجيل: Nov 2009
    المشاركات: 22
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0

    وثائقي المجال المغناطيسي في مرور التيار




    بسم الله الرحمن الرحيم






    علوم مختارة ـ وثائقي المجال المعناطيسي في مرور التيار</SPAN>

    </STRONG>

    الحث الذاتي Self Inductance الذي ينشئ في الدائرة نفسها عند مرور تيار كهربي فيها أو بمعنى ادق عند غلق او فتح الدائرة الكهربية. وهذا التأثير (الحث الذاتي) يلعب دوراً </SPAN>اساسياً في دوائر التيار المتردد حيث أن التيار يتغير باستمرار مع الزمن.</STRONG> الحث الذاتي </SPAN>Self Inductance </STRONG>
    اعتبر دائرة كهربية مكونة من بطارية ومقاومة ومفتاح كهربي كما في الشكل المقابل ،</SPAN> عن د</SPAN> غلق فإن التيار المار في </SPAN>الدائرة سوف لن </SPAN>يصل إلى قيم ته</SPAN> العظمى فور غلق المفتاح انما سوف يستغرق بعضا من الوقت نتيجة لقانون فارادي</SPAN>. كيف ذلك؟</SPAN>
    عند غلق المفتاح في الدائرة الكهربية يحدث ما يلي:</SPAN>
    1. يزداد التيار المار في الدائرة مع الزمن.</SPAN>
    2. يزداد الفيض المغناطيسي خلال الدائرة نتيجة لازدياد التيار.</SPAN>
    3. الفيض المتزايد يؤدي إلى توليد قوة دافعة كهربية في الدائرة ليعاكس الزيادة في الفيض المغناطيسي. </SPAN>Lenz's Law
    هذه القوة الدافعة الكهربية المتولدة في الدائرة تعمل في عكس اتجاه التيار الأصلي وهذا نتج عن الزيادة في الفيض المغناطبيسي نتيجة لزيادة التيار عند غلق المفتاح... هذا التأثير في الدائرة يعرف باسم التأثير الحثي الذاتي </SPAN> Self Induction.
    من قانون فارادي يمكننا من ايجاد صيغة رياضية للتعبير عن الحث الذاتي. حيث ان الفيض المغناطيسي يتناسب مع المجال المغناطيسي والاخير يتناسب مع التيار في الدائرة لذا فإن القوة الدافعة الكهربية للحث الذاتي تتناسب مع التغير في التيار الكهربي.</SPAN>
    where L is a proportionality constant, called the inductance of the device.
    الحث الذاتي L في المغناطيسية يناظر السعة الكهربية C. ويمكن التعبير عن الحث الذاتي L بالابعاد الهندسية للدائرة. فإذا افترضنا ملف عدد لفاته N فإن L تعطى بالعلاقة التالية:
    كما يمكن التعبير عن الحصث الذاتي بالمعادلة التالية:
    وهذه المعادلة تعطي قيمة الحث الذاتي للدائرة بغض النظر عن ابعادها الهندسية وانما تعتمد على قياس الميات الفيزيائية مثل القوة الدافعة الكهربية والتغيير في التيار. وتكون وحدة الحث الذاتي هي الهنري </SPAN>Henry .</SPAN>
    اعتبر ملف عدد لفاته N لفة وطوله l اكبر بكثير من نصف قطر الملف. ينشأ عنه مجالاً مغناطيسياً يعطى بالعلاقة التالية:</SPAN>
    اما الفيض الكهربي فيعطى بالعلاقة التالية:


    ومن هذا يتضح ان الحث الذاتي للملف يعتمد على خواصه الهندسية (الطول والمساحة وعدد اللفات)
    الطاقة المختزنة في المجال المغناطيسي
    درسنا في مقرر الفيزياء العامة 2 الكهربية الساكنة ووجدنا ان المجال الكهربي في الفراغ هو عبارة عن طاقة كهربية في صورة مجال. كذلك الحال بالنسبة للمجال المغناطيسي . ولاثبات علاقة الطاقة المختزنة بالمجال المغناطيسي افترض الدائرة الكهربية الموضحة في الشكل المقابل، بتطبيق قاعدة كيرشوف الثانية على التغير في فرق الجهد على كل عنصر من عناصر الدائرة الكهربية ينتج أن:</SPAN>
    باعادة ترتيب المعادلة والضرب في التيار I ينتج أن
    تدل المعادلة السابقة على أن الطاقة التي تبذلها البطارية تساوي مجموع الطاقة المبددة على شكل طاقة حرارية في المقاومة والطاقة المختذنة في الملف </SPAN> . وعليه يمكن التعبير عن التغير في الطاقة المختذنة في الملف بالصورة التالية:</SPAN>
    ولايجاد الطاقة الكلية المختزنة في الملف نجري عملية التكامل

    *
    وهذه المعادلة تعطي الطاقة الكلية المختزنة في الملف.
    ماذا عن كثافة الطاقة ؟</SPAN>
    يمكن حساب الطاقة المختزنة في المجال المغناطيسي لكل وحدة حجوم وهو المقصود بكثافة الطاقة، اعتبر ملف حثه الذاتي والمجال المغناطيسي له </SPAN>يعطى بالمعادل تين</SPAN>

    بالتعويض عن التيار I والحث الذاتي للملف L في المعادلة *
    بالقسمة على الحجم للحصول على كثافة الطاقة نصل إلى المعادلة التالية:
    وهذه المعادلة تعطي كثافة الطاقة لكل وحدة حجوم لأي مجال مغناطيسي.
    الحث المتبادل Mutual Inductance
    نتيجة للتغير في التيار الكهربي في دائرة يؤدي إلى تغيير في الفيض المغناطيسي في دائرة كهربية مجاورة. وهذا بالتأكيد يولد قوة دافعة كهربية في تلك الدائرة ويسمي هذا التأثير بالتأثير الحثي المتبادل </SPAN>Mutual Inductance لأنه نتج من تأثير دائرة كهربية على اخرى.</SPAN>
    في الشكل المقابل توضيح للتأثير الحثي المتبادل حيث ملفين متجاورين يمر في الملف الأول وعدد لفاته </SPAN>N 1 تيار كهربي قيمته </SPAN>I 1 ينشئ مجالا مغناطيسياً يؤثر على الملف الثاني وعدد لفاته </SPAN>N 2 بفيض مغناطيسي </SPAN>F 21 يؤدي إلى تيار حثي في الملف الثاني وقيمته </SPAN>I 2.
    يعرف التأثير الحثي المتبادل </SPAN>M 21 في الملف الثاني من خلال المعادلة التالية:</SPAN>

    إذا كان التيار I 1 في الملف الأول متغير مع الزمن فإن من قانون فارادي تكون القوة الدافعة الكهربية المتولدة في الملف الثاني نتيجة للملف الأول هي:</SPAN>
    وبنفس الفكرة </SPAN>إذا كان التيار </SPAN>I 2</SPAN> في الملف الثاني متغير مع الزمن فإن من قانون فارادي تكون القوة الدافعة الكهربية المتولدة في الملف الأول نتيجة للملف الثاني هي:</SPAN>
    أي ان القوة الدافعة الكهربية المتولدة في ملف تتناسب طردياً من معدل التغير في التيار الكهربي في الملف الآخر .</SPAN>
    حالة خاصة:</SPAN>
    في حالة ما يكون معدل التغير في التيار </SPAN>dI 1/dt=dI 2/dt فإن القوة الدافعة الكهربية</SPAN>
    </SPAN> </SPAN>
    وهذا يعني أن </SPAN>
    M 21=M 12=M
    وتكون قيمة القوة الدافعة الكهربية في الملفين تعطى بـ</SPAN>
    </SPAN>
    وتكون وحدة الحث المتبادل هي الهنري </SPAN>Henry

    </STRONG>





    تحياتى

  2. [2]
    mustapha key
    mustapha key غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Nov 2009
    المشاركات: 22
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    شكرا جزيلا اخي الفاضل

    0 Not allowed!



  3. [3]
    naihoum
    naihoum غير متواجد حالياً
    عضو فعال
    الصورة الرمزية naihoum


    تاريخ التسجيل: Nov 2014
    المشاركات: 123
    Thumbs Up
    Received: 12
    Given: 0
    جزاك الله خيرا

    0 Not allowed!



  4. [4]
    نزار عكو
    نزار عكو غير متواجد حالياً

    إستشاري الهندسة الكهربائية




    تاريخ التسجيل: May 2007
    المشاركات: 709
    Thumbs Up
    Received: 101
    Given: 21
    شكرا على المحاضره المبسطه

    0 Not allowed!


    - ماذا ينفع الانسان لو ربح العالم وخسر نفسه
    - اشعل شمعه بدلا من ان تلعن الظلام

  5. [5]
    zor_me
    zor_me غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Dec 2008
    المشاركات: 12
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 2
    شكرا لكم جميعا

    0 Not allowed!



  6. [6]
    عزالدين المغربي
    عزالدين المغربي غير متواجد حالياً
    عضو


    تاريخ التسجيل: Feb 2015
    المشاركات: 21
    Thumbs Up
    Received: 0
    Given: 0
    " انا وإن كنت الأخير زمانه لآت بما لم يستطعه الأوائل "

    0 Not allowed!



  
الكلمات الدلالية لهذا الموضوع

عرض سحابة الكلمة الدلالية

RSS RSS 2.0 XML MAP HTML