أخر الاخبار

شرح درس الدينامو - dynamo - الصف الثالث الثانوي


الفكرة العلمية

الحث الكهرومغناطيسى
، وهو يستخدم في تحويل الطاقة الحركية " الميكانيكية " الي طاقة كهربية .


التركيب

1- مغناطيس ثابت قوى على شكل حدوة الفرس

2- ملف من سلك نحاسى معزول تتصل نهايتيه بحلقتين معدنيتين تدوران مع دوران الملف فى المجال المغناطيسى .

3- فرشتان من الجرافيت تلامس كل منهما حلقة واحدة من الحلقتين المنزلقتين .



كيف يعمل الدينامو؟

عندما يدور الملف فان ضلعاه الطوليان يقطعان الفيض المغناطيس فيتولد فى الملف emf  مستحثه  وتيار مستحث فتعمل احدى الحلقتين على نقل التيار المستحث الى الدائرة الخارجية عن طريق فرشاة الجرافيت ثم ينتقل التيار المستحث من الدائرة الخارجية الى الحلقة الاخرى عبر فرشاة الجرافيت الاخرى ثم ينتقل التيار الى الملف وهكذا .


عندما يدور الملف تتولد فى السلك
  ab  والسلك cd  قوة دافعة كهربية مستحثة

تتعين من العلاقة :-

emf = BLv  sinq

وتكون القوة الدافعة الكهربية الكلية تتعين من العلاقة :-

emf = 2BLv  sinq

ولكن تتعين السرعة الخطية للملف من العلاقة :-

 = v w

حيث w السرعة الزاوية                                            

فيصبح :   emf=2BLrw  sinq

ولكن مساحة الملف تتعين من العلاقة :-

 A = 2Lr


ويصبح :

emf = ABw  sinq 


واذا كانت عدد لفات الملف
N فان 

emf = NABw  sinq 


- السرعة الزاوية
w( التردد الزاوي)

هى الزاوية التى يمسحها نصف القطر فى الثانية w  =pf 2

وحدة قياس السرعة الزاوية  راديان / ثانية


- زاوية الدوران
q        ،      q= 2pf t      :q  wt 

زاوية دوران الملف من الوضع العمودى (وضع الصفر )

او الزاوية المحصورة بين العمودى على مستوى الملف والمجال

او الزاوية بين العمودى على المجال ومستوى الملف

او الزاوية بين اتجاه سرعة الملف واتجاه كثافة الفيض


ويلاحظ ان :
 
    
= 180o

التيار المتردد A.C

هو التيار الذى تتغير شدتة واتجاهه بصفة دورية مع الزمن .


اذا كانت زاوية الدوران من وضع الصفر =
90  درجة اى ان الملف مواز للفيض فان

القوة الدافعة الكهربية فى هذه اللحظة تكون اكبر مايمكن وتسمى النهاية العظمى للقوة الدافعة الكهربية المستحثة  حيث :-

emf = NABw  sinq

NABw  sinq = emf max 

NABw  = emf max 


ويمكن استنتاج ان القوة الدافعة المستحثة اللحظية :     
sinq   emf max  =  emf 

وبالمثل يمكن ايجاد شدة التيار المستحث اللحظى  من العلاقة :-     sinq   I max  =  I


5- اذا كانت زاوية الدوران من وضع الصفر =
45  درجة فان:-

 قيمة القوة الدافعة الكهربية المستحثة الناتجة حينئذ تسمى بالقيمة الفعالة للقوة الدافعة الكهربية المستحثة  emf eff  حيث


 sin 45  NABw  =emf 

   emf max sin 45   = emf eff 


القيمة الفعالة للتيار المتردد


هو شدة التيار المستمر الذى يولد نفس كمية الحرارة التى يولدها التيار المتردد عند مروره فى نفس الموصل وفى نفس الزمن .

او هو شدة التيار المستمر الذى يولد نفس القدرة التى يولدها التيار المتردد عند مروره فى نفس المقاومة.


الفكرة العلمية لقياس شدة التيار المتردد

قياس الاثر الحرارى الناتج عن مرور التيار المتردد  فى موصل

الجهاز الذي يقيسه  الاميتر الحراري 


اولا :- تقويم التيار المتردد تقويم نصف موجى

يتم استبدال الحلقتين المعدنيتين باسطوانة

نحاسية جوفاء مشقوقة الى نصفين بحيث يكون 

مستوى الشقين عمودى على مستوى الملف حيث

عندما يبدأ التيار فى تغيير اتجاهه كل نصف دورة

فان نصفى الحلقة يتبادلا التلامس مع الفرشتين

وبالتالى يظل التيار فى نفس الاتجاه .


مقوم التيار

اسطوانه نحاسية جوفاء مشقوقة الى نصفين بحيث

يكون مستوى الشقين عمودى على مستوى الملف .


ملاحظات هامة

- اتجاه التيار فى ملف الدينامو دائماً متغير الشدة والاتجاه و يتوقف اتجاه التيار فى الدائرة الخارجية على شكل اطراف ملف الدينامو حيث إذا كان :-

أ – طرفا الملف حلقتان معدنيتان يكون التيار فى الدائرة الخارجية متردد متغير الشدة والاتجاه

ب- طرفا الملف حلقة مشقوقة لنصفين يكون التيار فى الدائرة الخارجية موحد الاتجاه ومتغير الشدة

ج- إذا كان هناك عدة ملفات بين مستوياتها زاويا متساوية ومتصلة بحلقة مشقوقة إلى عدة شقوق بحيث يكون عدد الشقوق ضعف عدد الملفات يكون التيار فى الدائرة الخارجية تيار مستمر

تعليقات



حجم الخط
+
16
-
تباعد السطور
+
2
-