دوائر التيار المتردد AlternationCurrentcircuits
إن المكونات الرئيسية لدارات التيار المتردد هي المقاومات والمكثفات والملفات، وهذا ما سنوضحه تفصيليا.
أنواع دوائر التيار المتردد
هناك أنواع مختلفة في دارات التيار المتناوب مثل دارات التيار المتناوب ذات المقاومة فقط (R) ،أو مع الملف (الحث) فقط (L) ، أو مع المكثف (السعة) فقط (C)، أو الجمع بين المقاومة والملف RL ، أو الجمع بين المقومة والمكثف RC ، أو الجمع بين الملف والمكثف LC، أو الجمع بين المقاومة والملف والمكثف RLC.
- دوائر المقاومة مع التيار المتردد R
- دوائر المكثف مع التيار المتردد C
- دوائر الملف مع التيار المتردد L
- دوائر المقاومة والمكثف مع التيار المتردد RC
- دوائر المقاومة والملف مع التيار المتردد RL
- دوائر الملف و المكثف مع التيار المتردد LC
- دوائر المقاومة والملف والمكثف مع التيار المتردد RLC
دوائر المقاومة مع التيار المتردد Resistance in alternating current circuits
دوائر المقاومة مع التيار المتردد |
تقوم المقاومات بتنظيم أو التحكم أو إعاقة أو ضبط الحركة الحالية في مسار محدد أو فرض قطع الجهد في الدائرة، يرمز للمقاومة بالرمز (R) ويتم حساب القيمة المقاومة للمقاوم بوحدة أوم Ω، يمكن حسابها إما بقيمة ثابتة أو قيمة متغيرة (بمقاييس فرق الجهد) وتكون هنا المقاومة الفعالة.
يتفق فرق الجهد والتيار في المقاومة الأومية.
دوائر المكثف مع التيار المتردد Capacitor in alternating current circuits
دوائر المكثف مع التيار المتردد |
بما أن مصدر الجهد في التيار المتردد عبارة عن موجة متغيرة لها نصف موجب ونصف سالب عند مرور نصف الموجة الموجب يشحن المكثف وعند مرور نصف الموجة السالب سوف يتم التفريغ للمكثف وبذلك يكون المكثف في دوائر التيار المتردد في حالة شحن وتفريغ مستمرة.
مما سبق نستنتج أن المكثف في التيار المتردد يمون بمثابة مقاومة وهذه المقاومة تسمى مفاعلة سعويه ووحدة قياسها هي الأوم رمزها هو X C .
يتأخر فرق لجهد عن التيار بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
دوائر الملف مع التيار المتردد Inductor in alternating current circuits
دوائر الملف مع التيار المتردد |
يتغير التيار المتردد في قيمته واتجاه لذلك فإن الملفات عندما توصل في دوائر التيار المتردد يتولد فيها جهد مستنتج بالحث الذاتي يعارض الزيادة أو النقص أو تغيير الاتجاه، وبشكل أبسط يمكن أن نعتبر الملف في دوائر التيار المتردد مقاومة ويطلق عليها اسم مفاعلة الملف الحثية تزداد بزيادة التردد وتقاس المفاعلة الحثية بالأوم .
دوائر المقاومة والمكثف مع التيار المتردد (RC) Resistance in alternating current circuits
دوائر المقاومة والمكثف مع التيار المتردد RC |
تشتمل دائرة RC على مولد تيار متردد ومقاومة ومكثف، إن المكثف هو في الأساس مجموعة من الصفائح الموصلة مقسومة على عازل وبالتالي لا يمكن للتيار المستمر أن يتدفق عبر المكثف يمكن للتيار المتردد أن يطرح أو يضيف الشحنات الكهربائية من ألواح المكثف .
يتقدم فرق الجهد على التيار بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
دوائر المقاومة والملف مع التيار المتردد (RL) Resistance and Inductance in alternating current circuits
دوائر المقاومة والملف مع التيار المتردد RL |
تشتمل دائرة RL على مولد تيار متردد ومقاومة ومحث. عندما يتم تنشيط مفتاح الدائرة في دائرة RL AC ، يتم إنشاء EMF خلفي في ملف الحث، يستغرق التيار بعض الوقت للوصول إلى ذروته، ويسمى ثابت الوقت ثابت الوقت الاستقرائي.
دوائر الملف و المكثف مع التيار المتردد (LC) Inductance and Capacitor in alternating current circuits
دوائر الملف و المكثف مع التيار المتردد LC |
نجد ان هذه الدائرة تتكون من مكثف وملف، والمكثف والملف يتبادلان الطاقة فإذا كانت الطاقة في المكثف أكبر ما يمكن سوف تكون في الملف تساوي صفر.
في البداية يكون المكثف مشحون بالكامل مع وجود الشحنة الموجبة على اللوح السفلي ثم يوصل باللوح، في هذا الوقت تكون طاقة الدائرة موجودة بالكامل في المجال الكهربائي للمكثف ويبدأ المكثف تفريغ الشحنة عبر الملف (المحث) والطاقة وشدة التيار في الملف تساوي صفر.
ثم تنتقل الطاقة عبر الملف مولدة مجالا مغناطيسي ثم يخزن جزء من الطاقة في المجال الكهربائي للمكثف ويخزن جزء في المجال المغناطيسي للملف ويبدأ التيار في الوصول إلى مستوى الثبات لأن المجال المغناطيسي المتزايد للملف يستحث قوة دافعة كهربائية معاكسة التيار.
يبدأ المكثف في الشحن بالقطبية المعاكسة (الشحنة الموجبة على اللوح العلوي) ثم تخزن الطاقة مرة أخرى في المجال الكهربائي للمكثف والمجال المغناطيسي للملف.
ثم تصبح طاقة الدائرة موجودة مرة أخرى بالكامل في المجال الكهربائي للمكثف وهكذا.
دوائر المقاومة والملف والمكثف مع التيار المتردد (RLC) Resistance and Inductance and Capacitor in alternating current circuits
دوائر المقاومة والملف والمكثف مع التيار المتردد RLC |
هي دائرة RLC عبارة عن دائرة تيار متردد مصاحبة للمقاوم R ، ومحث L ، ومكثف C ، موصلة على التوالي، يمكن تحديد علاقة الطور لهذه المكونات على النحو التالي:
الجهد اللحظي فوق المقاومة في الطور مع التيار اللحظي.
يدفع الجهد اللحظي فوق الملف التيار اللحظي بمقدار 90 درجة.
يقع الجهد اللحظي عبر المكثف خلف التيار اللحظي.
نظرًا لأن الفولتية على المكونات المختلفة ليست في الطور ، فلا يمكن ببساطة تلخيص كل جهد في دوائر التيار المتردد.
المصادر
AC Circuit
دوائر التيار المتردد
AC Inductance and Inductive Reactance