انوع الحث Types of inductance

انوع الحث  Types of inductance 

 فلاش باك 


كما علمنا  ان خاصية المحاثة Inductance مفهوم مهم واساسي في الدوائر الكهربية والالكترونية شأنه شأن المقاومة ، وقد نجد العنصر الذي تتبلور فيه هذه الظاهرة في اشكال ومصطلحات مختلفة مثل المحولات Transformers او اللفائف Inductors او الخانقات Chockes  وكلا من المصطلحات السابقة قد تختلف عن الاخرى في بعض المتغيرات مثل نوع القلب وهل يوجد قلب لها ام لا ؟ والحقيقة ان استيعاب عمل الملفات بمختلف مسمياتها يساعد كثيرا في فهم الدوائر ، فهي تخزن الطاقة الكهربية في هيئة مجال مغناطيسي ثم تقوم بتفريغه عند فتح الدائرة 

ملحوظة :- خاصية المحاثة Inductance موجودة ايضا في الاسلاك بشكلها المستقيم لكن قيمتها وتاثيرها صغير جدا جدا وبالتالي يتم تجاهلها ولكن اذا زاد التردد لقيم كبيرة كما في الميكرويف مثلا فان تاثيرها يؤخذ في الاعتبار حتى ولو كان سلك قصير الطول ، وكما علمنا من قانوني فاراداي ولنز للحث ان المجال المغناطيسي الذي يتكون عند مرور التيار في ملف ويسبب تكوين جهد كهربي عكسي يكافيء التغير الذي يحدث في المجال المغناطيسي ، كما ان المحاثة هي خاصية في الدائرة تعبر عن النسبة بين الجهد المستحث وتغير التيار بالنسبة للزمن من خلال العلاقة التالية :


والاشارة السالبة لمعرفة ان هذا الجهد المستحث يكون معاكس للتغير في التيار ، di هو التغير في التيار ، dt الزمن اللازم لتغيرهذا التيار ، VL الجهد على اطراف الملف inductor  وهو الجهد المستحث المعاكس للجهد الاصلي ، L قيمة المحاثة Inductance وهي مقياس لمقاومة الملف للتغير في التيار وكلما كانت قيمتها اكبر كان التغير في التيار اقل ، ويوجد نوعان من الحث (الذاتي والمتبادلMutual& self  inductance) 

1- الحث الذاتي Self inductance 


 يتسبب مرور التيار داخل الملف الى حدوث مجال مغناطيسي والتغير في هذا المجال يؤدي الى احداث قوة دافعة كهربية عكسية (قوانين فاراداي ولنز)  back EMF  في هذا الملف وبما ان هذه العملية تحدث داخل ملف واحد فقط لذا تسمى بالحث الذاتي ، ويمكن التعبير عن هذه القوة من خلال العلاقة التالية : 


ويمكن ان تكون بالصيغة الاتية :-  

لذا فان اي ملف او محث inductor or chock  يقاوم التغيير في التيار المتردد اعتمادا على
 قانون لنز ، ومقاومة الملف للتغير في التيار تسمى المفاعلة الحثية Inductive Reactance 
 الخاصة بهذا الملف ، وهنا نجد ان وجود الملف في الدائرة يتسبب في تأخر التيار لبعض الوقت ،
 وتجدر الاشارة الى ان سلوك الملف في دوائر التيارالمستمر يختلف عنه في دوائر التيار المتردد ،
 ففي دوائر التيار المستمر يسمح بمرور التيار ويعمل كأنه سلك عادي اي يكون short circuit
  نظرا لان التردد صفر اما في حالة التيار المتردد فانه يقاوم التغير في التيار 
ويمنع مروره ، وحدة الحث الذاتي هي الهنري فاذا كان التغير في التيار مقداره 1 أمبير وتسبب في توليد قوة دافعة عكسية في الدائرة قدرها 1 فولت نقول ان هناك حث ذاتي قدره 1 هنري ، والحث الذاتي هو مبدأ عمل خانقات التيار chockes او ال Ballast والملفات  coils or inductors 

  الحث المتبادل Mutual Inductance 


في هذا النوع من الحث يقوم الملف بتوليد قوة دافعة مستحثة emf في ملف يقع في مجاله المغناطيسي ،  وهو المبدأ الاساسي في عمل المولدات والمحولات والمحركات الكهربية وعلى الرغم من اهمية وفائدة هذا النوع من الحث الا انه قد يكون امرا سيئا نظرا للتداخل الذي يسببه الحث المتسرب مع اي اجهزة قريبة منه ، لذا فان بعض الفحوصات الكهربية مع الجهد الارضي تكون مطلوبة باستمرار للتاكد من عمل المعدات التي بها حث متبادل ، تعتمد كمية الحث المتبادل بين ملفين على المسافة والزاوية بينهما، حيث كلما قلت تلك المسافة ولا يوجد ميل كبير بينهما زادت القوة الدافعة المستحثة وبالتالي زاد الحث المتولد في الملف الاخر ، والعكس بالطبع صحيح ،  ويمكن ان نكتب قانون الحث المتبادل بين ملفين كالاتي :-




V

L 

  • سماحية الهواء  (  µo is the permeability of free space (4.π.10-7
  • السماحية النسبية للقلب الحديدي  µr is the relative permeability of the soft iron core
  • عدد لفات الملف    N is in the number of coil turns
  • مساحة المقطع   A is in the cross-sectional area in m2
  • طول الملفات  l is the coils length in meters
  • ومن اهم التطبيقات للحث المتبادل هو المحولات الكهربية  .
المصادر

تعليقات

إرسال تعليق

المشاركات الشائعة من هذه المدونة

Capacitor Characteristics خصائص المكثفات

صورة
  Capacitors Characteristics خصائص المكثفات هناك مجموعة مذهلة من خصائص المكثفات والمواصفات المرتبطة بالمكثف وقراءة المعلومات المطبوعة على جسم المكثف قد يصعب فهمها خاصةً عند استخدام الألوان أو الرموز الرقمية. إن أفضل طريقة لمعرفة خصائص المكثف أولاً تحديد نوع العائلة التي ينتمي إليها المكثف سواء كانت سيراميك أو فيلمية   أو بلاستيك أو إلكتروليتيك ، وقد يكون من الأسهل تحديد خصائص المكثف المحددة بعد ذلك . فعلى الرغم من أن اثنين من المكثفات قد يكون لهما نفس قيمة السعة بالضبط ، إلا أنه قد يكون لهما معدلات جهد مختلفة وإذا تم استبدال مكثف جهد مصنّف أصغر بدلاً من مكثف جهد مصنّف أعلى ، فقد يؤدي الجهد الزائد إلى إتلاف المكثف الأصغر . والمكثف ، كما هو الحال مع أي مكون إلكتروني آخر يتم تعريفه بسلسلة من الخصائص ويمكن دائمًا العثور على خصائص المكثفات في أوراق البيانات التي توفرها الشركة المصنعة ، وفيما يلي بعض الخصائص الأكثر أهمية للمكثفات :- 1.     السعة الاسمية Nominal Capacitance ( C ) القيمة الاسمية للسعة ( C ) هي أهم خصائص المكثف وتُقاس بوحدات بيكوفاراد ( pF ) أو نانوفاراد ( nF ) أو ميكروفار
اقرأ المزيد

المفاعلة الحثية Inductive Reactance

صورة
المفاعلة الحثية Inductive Reactance     المفاعلة الحثية   هي المقاومة التي يلقاها التيار عند المرور في  ملف من السلك  وسبب هذه المقاومة هو  الحث الذاتي للملف   فعندما يمر التيار في الملف يتسبب في حدوث  مجال مغناطيسي والذي بدوره يولد  جهد مستحث يعاكس  الجهد الاصلي في الدائرة ،  وهذا هو سبب وجود مقاومة لتدفق التيار في الملفات ،  ونرمز لهذه المقاومة  ب XL وهي تعتمد  على قيمة المحاثة L والتردد f   وتكون المفاعلة الحثية بهذه الصيغة :- ولكن هذا في الحالة المثالية  اي لا يوجد اي نوع من المقاومة او مفاقيد في الدائرة وهذا  مستحيل ،  لان السلك نفسه المصنوع منه الملف له مقاومة بالاضافة الى وجود احمال  اخرى في   الدائرة ، وتكون معادلة     V(t) = V max  sin ωt  و شكل الدائرة كما بالصورة  ونذكر ان كل ما سبق في الحالة المثالية اي انه لا توجد اي مقاومة او مفاقيد في الدائرة ،  وبزيادة التردد "F" او قيمة المحاثة "L" نجد ان قيمة المفاعل ةالحثية XL تزداد وتصبح الدائرة  كأنها مفتوحة والعكس صحيح اي بتقليل ايا منهما تقل المفاعلة  تصبح كأنها سلك كما في حالة التيار  المستمر ، ويتم تمثيلهما
اقرأ المزيد

فرق الجهد الكهربي Potential difference

صورة
فرق الجهد الكهربي   Voltage(Potential)difference   لتشغيل الاجهزة والانارة بالمنزل لا بد من وجود مصدر طاقة كهربية   سواء مصدر يعطي فرق جهد مستمر ( DC ) أو مصدر فرق جهد متغير ( AC ) ، ولكي تعمل هذه المصادر لا بد من وجود ما يسمى بفرق الجهد الكهربي في كل مصدر ويختلف من↔ نوع لاخر فمثلا   الجهود المستمرة يمكن ان تتراوح من 1.5 فولت كما في البطاريات الصغيرة مرورا بمصادر 6 فولت & 12 فولت .... الخ حيث نستطيع مضاعفة الجهود حسب الحاجة بمضاعفة البطاريات وتوصيلها على التوالي او التوازي حسب المطلوب ، اما في مصادر الجهود المتغيرة ( AC ) نجد اننا يمكن ان نحصل ايضا على جهود متعددة لكن اشهرها هو 220 فولت كما بالمنازل & 380 فولت كما بالمصانع   ، ولكن ما هو الجهد الكهربي وما هو تعريف فرق الجهد الذي يمكننا من تشغيل اجهزتنا وتوفير الكثير من سبل الراحة في حياتنا ؟؟ اولا يجب ان نعلم ان هناك فرق بين ( الجهد الكهربي – Voltage or Electric potential ) & (فرق الجهد الكهربي Voltage difference or   Potential difference ) & (القوة الدافعة الكهربية Electromotive force )   كما في السطور التالية :-  
اقرأ المزيد