 |
| المختصر المفيد في الملفات الكهربائية |
الملفات الكهربائية
تعريف الملف الكهربائي
هو عبارة عن سلك معزول من النحاس ملفوف بشكل دائري حلقات ( لولبي أو حلزوني) على قلب هوائي أو قلب حديدي أو قلب فيرايت وعند مرور التيار الكهربائي في الملف يتولد مجال مغناطيسي في القلب.وحدات قياس الملفات الكهربائية
وحدات قياس الملفات الكهربائية هي الهنري H و الهنري وحدة كبيرة لذلك نستخدم وحدات أقل في الدوائر الالكترونية مثل ميلي هنري وميكرو هنري و بيكو هنري.
الحث الذاتي للملف الكهربائي (Self Inductance)
 |
| الحث الذاتي للملف الكهربائي (Self Inductance) |
هو عبارة عن مدي قدرة الملف لإنتاج الفيض أو المجال المغناطيسي، ويتوقف الحث الذاتي على عدد اللفات للسلك وطول الملف و مساحة مقطع الملف و النفاذية المغناطيسية.
وهي عبارة عن ملفات ثابتة القيمة ولا يمكن التحكم في حثها
ملفات متغيرة VL
وهي عبارة عن ملفات يمكن تغيير قيمتها عن طريق تحريك قلب الملف.
أنواع الملفات الكهربائية من حيث نوع القلب أو الوسط الملفوف عليه الملف
ملفات قلب هوائي
عبارة عن سلك من النحاس المعزول ملفوف على اسطوانة أو بدون مفرغ ويتميز هذا النوع بأن مقاومته صغيرة والحث الذاتي لها صغير وترددها مرتفع، وتستعمل في اختيار القنوات في التلفزيون القديم والراديو ودوائر الذبذبات والمرشحات.
ملفات قلب حديدي
سلك الملف في هذا النوع يكون ملفوف حول قلب يتكون من شرائح حديد معزولة على شكل E و I أو الصفائح الدائرية وتتميز ملفات القلب الحديدي بترددها المنخفض وحثها الذاتي الكبير, وتستعمل في المرشحات ذات الترددات المنخفضة و دائرة مصباح الفلورسنت.
ملفات قلب من مسحوق الحديد
سلك هذا الملف ملفوف حول قلب من مسحوق من الحديد المعزول وتتميز هذه الملفات بمقاومتها الكبيرة وترددها المتوسط وكفاءتها العالية.
ملفات قلب الفرايت
وسلك هذا الملف ملفوف حول قلب من مادة الفرايت وهي مادة تشبه السيراميك مقاومتها الكهربية عالية جدا وترددها متوسط حيث يمكن تغيير قيمة الحث الذاتي لهذه الملفات عن طريق تحريك القلب الفرايت داخل الملف، وتستعمل في أجهزة الراديو و الترانزستور.
ملفات قلب مغناطيسي
وسلك هذا الملف ملفوف حول قلب عبارة عن قطعة من المغناطيس الدائم.
توصيل الملفات على التوالي
عند توصيل الملفات على التوالي بمصدر جهد متردد فإن الحث الكلى يساوي مجموع الحث الذاتي للملفات كالتالي:
أما الجهد الكلي في الدائرة يساوي مجموع الجهود على الملفات كالتالي:
مميزات توصيل الملفات على التوالي
انها تقوم بتخزين الطاقة في المجال المغناطيسي وإمداد الدائرة به وقت الحاجة.
توصيل الملفات على التوازي
عند توصيل الملفات على التوازي بمصدر جهد متردد فإن معكوس الحث الكلى يساوي مجموع معكوس الحث الذاتي للملفات كالتالي:
توصيل الملفات على التوالي والتوازي معا
يتم توصيل عدد من الملفات على التوالي وعدد اخر على التوازي ويتم الوصل بينهما ويتم حساب الحث الكلي عن طريق حساب الحث الكلي للملفات على التوالي، والحث الكلي للملفات على التوازي، ثم نرى إذا تم الوصل بينهما على التوالي نحسب تكون قيمة الحث هنا مجموع الحث الذاتي للملفات، أما إذا تم الوصل بينهما على التوازي يكون الحث الكلي هنا مجموع معكوس الحث الذاتي للملفات.
هي عدم السماح بالتغيير المفاجئ للتيار مما يؤدي إلى حماية بعض الدوائر من التيار الزائد عند بداية التشغيل.
من أشهر الأعطال انقطاع أحد لفات الملف أو زوال المادة العازلة مما يسبب قصر في عدد لفات الملف.
كيفية قراءة قيم الملفات أو رمز الملفات
الملفات في دوائر التيار المستمر
عند مرور تيار مستمر ثابت في ملف لن تكون هناك إعاقة حثية حيث أن التيار ثابت والملف يمنع التغير المفاجئ للتيار ونحتسب هنا الإعاقة المادية فقط للملف دون الإعاقة الحثية.
الملفات في دوائر التيار المتردد
عند مرور تيار متردد في ملف تكون هناك مفاعلة حثية للملف تعوق مرور التيار وتمنع التغير المفاجئ للتيار ووحدة قياسها هي الأوم.
يتم قياس الملف الكهربائي عن طريق فحص الملف الكهربائي من خلال فحص التوصيلية حيث أن الملف عبارة عن سلك لو أعطى صوت رنين معناه أن الملف سليم ولو لم يعطي صوت رنين فإنه تالف.
كما يمكنك التعرف على كيفية فحص الملفات الكهربائية بشكل عملي من هنا
عند مرور تيار كهربائي في ملف يتولد مجال مغناطيسي يقطع حلقات الملف مما يولد جهد قوة دافعة كهربائية عكسية تمنع مرور التيار بشكل سريع عند زيادة التيار الكهربائي، وعند إنقاص التيار الكهربائي يقوم الملف بإنتاج قوة تحاول تعويض هذا النقص في التيار الكهربائي بمعنى أن الملف لا يسمح بالتغيير المفاجئ في التيار الكهربائي، ويرمز للحث الذاتي للملف الكهربائي بالرمز L ووحدة قياسه هي الهنري H و الهنري.
الحث المتبادل للملف الكهربائي (Mutual Inductance)
 |
| الحث المتبادل للملف الكهربائي (Mutual Inductance) |
هو المجال المغناطيسي الناتج عن وجود ملفين متجاورين وكل واحد منهما يولد مجال مغناطيسي يؤثر على الاخر، فمثلا لو عندنا ملفين متجاورين وقمنا بتوصيل التيار للملف الأول وأغلقنا الدائرة سوف نلاحظ مرور تيار سريع في الملف الأول يؤدي إلى توليد مجال مغناطيسي يقطع الملف الثاني مكونا جهد يسبب مرور تيار يمكن أن يقرأه الاميتر بعد ذلك يهبط المؤشر إلى الصفر وفي حالة فتح الدائرة يتحرك المؤشر مما يعني مرور تيار في الملف الثاني.
عند حدوث حركة نسبية بين تدفق مجال مغناطيسي للملف ينتج عنها قوة دافعة كهربائية للملف (الحث) ويمر وفق اتجاه هذه القوة الدافعة تيار كهربائي في الملف.
قانون لينز
اتجاه التيار المنتج بالحث يكون دائما عكس المجال المغناطيسي المتولد عنه.
حث الملف هو عبارة عن قدرة الملف على توليد قوة دافعة كهربائية نتيجة تغير التيار المار به، بمعنى أن الملف هنا يعتبر مقاومة لأنه يعمل على إعاقة تغيير التيار المار به وهي ما تعرف بالمفاعلة الحثية للملف وتقاس بالأوم ويمكن الحصول عليها من خلال القانون التالي :
أنواع الملفات الكهربائية من حيث عملها
ملفات ثابتة
ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي (Electromagnetic Induction)
عند حدوث حركة نسبية بين تدفق مجال مغناطيسي للملف ينتج عنها قوة دافعة كهربائية للملف (الحث) ويمر وفق اتجاه هذه القوة الدافعة تيار كهربائي في الملف.
قانون لينز
اتجاه التيار المنتج بالحث يكون دائما عكس المجال المغناطيسي المتولد عنه.
مفاعلة الملف الحثية (Inductive Reactance)
حث الملف هو عبارة عن قدرة الملف على توليد قوة دافعة كهربائية نتيجة تغير التيار المار به، بمعنى أن الملف هنا يعتبر مقاومة لأنه يعمل على إعاقة تغيير التيار المار به وهي ما تعرف بالمفاعلة الحثية للملف وتقاس بالأوم ويمكن الحصول عليها من خلال القانون التالي :
أنواع الملفات الكهربائية
أنواع الملفات الكهربائية من حيث عملها
ملفات ثابتة
وهي عبارة عن ملفات ثابتة القيمة ولا يمكن التحكم في حثها
ملفات متغيرة VL
وهي عبارة عن ملفات يمكن تغيير قيمتها عن طريق تحريك قلب الملف.
أنواع الملفات الكهربائية من حيث نوع القلب أو الوسط الملفوف عليه الملف
ملفات قلب هوائي
عبارة عن سلك من النحاس المعزول ملفوف على اسطوانة أو بدون مفرغ ويتميز هذا النوع بأن مقاومته صغيرة والحث الذاتي لها صغير وترددها مرتفع، وتستعمل في اختيار القنوات في التلفزيون القديم والراديو ودوائر الذبذبات والمرشحات.
ملفات قلب حديدي
سلك الملف في هذا النوع يكون ملفوف حول قلب يتكون من شرائح حديد معزولة على شكل E و I أو الصفائح الدائرية وتتميز ملفات القلب الحديدي بترددها المنخفض وحثها الذاتي الكبير, وتستعمل في المرشحات ذات الترددات المنخفضة و دائرة مصباح الفلورسنت.
ملفات قلب من مسحوق الحديد
سلك هذا الملف ملفوف حول قلب من مسحوق من الحديد المعزول وتتميز هذه الملفات بمقاومتها الكبيرة وترددها المتوسط وكفاءتها العالية.
ملفات قلب الفرايت
وسلك هذا الملف ملفوف حول قلب من مادة الفرايت وهي مادة تشبه السيراميك مقاومتها الكهربية عالية جدا وترددها متوسط حيث يمكن تغيير قيمة الحث الذاتي لهذه الملفات عن طريق تحريك القلب الفرايت داخل الملف، وتستعمل في أجهزة الراديو و الترانزستور.
ملفات قلب مغناطيسي
وسلك هذا الملف ملفوف حول قلب عبارة عن قطعة من المغناطيس الدائم.
توصيل الملفات على التوالي والتوازي
توصيل الملفات على التوالي
 |
| توصيل الملفات على التوالي |
عند توصيل الملفات على التوالي بمصدر جهد متردد فإن الحث الكلى يساوي مجموع الحث الذاتي للملفات كالتالي:
أما الجهد الكلي في الدائرة يساوي مجموع الجهود على الملفات كالتالي:
مميزات توصيل الملفات على التوالي
انها تقوم بتخزين الطاقة في المجال المغناطيسي وإمداد الدائرة به وقت الحاجة.
توصيل الملفات على التوازي
 |
| توصيل الملفات على التوازي |
عند توصيل الملفات على التوازي بمصدر جهد متردد فإن معكوس الحث الكلى يساوي مجموع معكوس الحث الذاتي للملفات كالتالي:
توصيل الملفات على التوالي والتوازي معا
 |
| توصيل الملفات على التوالي والتوازي معا |
يتم توصيل عدد من الملفات على التوالي وعدد اخر على التوازي ويتم الوصل بينهما ويتم حساب الحث الكلي عن طريق حساب الحث الكلي للملفات على التوالي، والحث الكلي للملفات على التوازي، ثم نرى إذا تم الوصل بينهما على التوالي نحسب تكون قيمة الحث هنا مجموع الحث الذاتي للملفات، أما إذا تم الوصل بينهما على التوازي يكون الحث الكلي هنا مجموع معكوس الحث الذاتي للملفات.
استخدامات الملفات الكهربائية
تدخل الملفات الكهربائية في العديد من الأجهزة مثل المولدات الكهربائية والمحولات الكهربائية والمرحلات الكهربائية وفي الأجراس الكهربية وتطبيقات التوصيل والفصل الكهربي وفي البث التلفزيوني والبث الإذاعي وفي تشغيل جميع أنواع مكبرات الصوت والميكروفونات في الهاتف والمحمول ومكبرات الموسيقى وإرسال إشارات إلى الأقمار الصناعية والاتصالات وملفات الإشعال ودارات الإخماد من التغيرات المفاجئة في التيار وفي دارات الترشيح وفي المذبذبات والمرشحات ودوائر الرنين .وظيفة الملف في الدوائر الالكترونية
هي عدم السماح بالتغيير المفاجئ للتيار مما يؤدي إلى حماية بعض الدوائر من التيار الزائد عند بداية التشغيل.
أعطال الملفات الكهربائية
من أشهر الأعطال انقطاع أحد لفات الملف أو زوال المادة العازلة مما يسبب قصر في عدد لفات الملف.
ويمكن لنا تقسيم أعطال الملفات الكهربائية كالتالي:
- دائرة مفتوحة ⬅ حدوث قطع في أسلاك الملف.
- دائرة قصر ⬅ زوال المادة العازلة بسبب زيادة الحرارة.
- تماس موضعي بين أجزاء الموصل ⬅تآكل مادة العازل بين بعض الملفات.
كيفية قراءة قيم الملفات أو رمز الملفات
الملفات في دوائر التيار المستمر
عند مرور تيار مستمر ثابت في ملف لن تكون هناك إعاقة حثية حيث أن التيار ثابت والملف يمنع التغير المفاجئ للتيار ونحتسب هنا الإعاقة المادية فقط للملف دون الإعاقة الحثية.
الملفات في دوائر التيار المتردد
عند مرور تيار متردد في ملف تكون هناك مفاعلة حثية للملف تعوق مرور التيار وتمنع التغير المفاجئ للتيار ووحدة قياسها هي الأوم.
كيفية قياس الملف الكهربائي
يتم قياس الملف الكهربائي عن طريق فحص الملف الكهربائي من خلال فحص التوصيلية حيث أن الملف عبارة عن سلك لو أعطى صوت رنين معناه أن الملف سليم ولو لم يعطي صوت رنين فإنه تالف.
كما يمكنك التعرف على كيفية فحص الملفات الكهربائية بشكل عملي من هنا
المصادر
استخدامات الملفات الكهربائية ويكيبديا
كتاب بناء دوائر الملفات الكهربائية وفحصها للمهندس/أحمد صالح المقدشي