احمد اليافعي
16-06-2009, 23:24
لا تنسونا من دعائكم
هذا بعض ما من الله به علينا من تجميع لمعلومات الكهربية والمغناطيسية ليستفيد طلابنا
أولا المصطلحات :-
• الكولوم " كمية الكهربية التي يحملها تيار شدته أمبير خلال زمن ثانية "
• شدة التيار " كمية الكهربية المارة خلال مقطع من الموصل في الثانية "
• الأمبير " شدة التيار الناتج عن مرور كمية كهربية قدرها كولوم خلال زمن ثانية
• فرق الجهد بين نقطتين مقدار الشغل المبذول لنقل شحنة كولوم بين النقطتين
• القوة الدافعة الكهربية لمصدر مقدار الشغل الكلي المبذول لنقل شحنة كولوم خلال الدائرة داخل وخارج المصدر
• المقاومة الكهربية لموصل النسبة بين فرق الجهد بين طرفيه الى شدة التيار المار فيه "
" مقدار المقاومة التي يلقاها التيار الكهربي عند مروره في الموصل .
• المقاومة النوعية مقاومة ناقل مساحة مقطعه متر 2 وطوله متر
• التوصيلية الكهربية مقلوب المقاومة النوعية للموصل "
• قانون أوم عند ثبوت درجة حرارة موصل تتناسب شدة التيار المارة فيه طرديا مع فرق الجهد بين طرفيه
• الفولت فرق جهد بين نقطين عندما يفقد الكولوم طاقة مقدارها جول
• الفولت فرق جهد بين طرفي موصل مقاومته اوم ويمر فيه تيار شدته أمبير
• الأمبير شدة التيار المار في موصل مقاومته اوم وفرق الجهد بين طرفيه فولت
• المجال المغناطيسي المنطقة المحيطة بالمغناطيس ويظهر فيها قوته المغناطيسية
• متجه الحث المغناطيسي خط يعطي مماسه عند أي نقطة اتجاه المجال المغناطيسي
• قاعدة أمبير لليد اليمنى لف أصابع اليد اليمنى حول السلك بحيث يشير الابهام الى اتجاه التيار فتشير باقى الاصابع لاتجاه المجال المغناطيسي
• الفيض المغناطيسي عدد خطوط الفيض المغناطيسي المارة عموديا بسطح
• الوبر فيض مجال مغناطيسي شدته تسلا عمودي على سطح مستو مساحته متر 2
• حساسية الجلفانومتر النسبة بين زاوية الانحراف في الجلفانومتر وشدة التيار المار فيه
• مجزئ التيار مقاومة صغيرة تربط على التوازي مع الجلفانومتر لتحويله لأميتر
• مضاعف الجهد مقاومة كبيرة تربط على التوالي مع الفولتميتر لتمكنه من قياس فرق جهد أعلى
• قاعدة فلمنج لليد اليمنى اجعل أصابع يدك اليمنى الثلاث الإبهام والسبابة والوسطى متعامدة بحيث يشير الإبهام الى اتجاه الحركة وتشير السبابة الى اتجاه المجال المغناطيسي فإن الوسطى تشير الى اتجاه التيار التأثيري ( المستحث ) وتستخدم لمعرفة اتجاه التيار المستحث
• قاعدة لنز يكون اتجاه القوة الدافعة المستحثة واتجاه التيار المستحث بحيث يعاكس التغير المسبب له "
• الحث الكهرومغناطيسي ظاهرة تولد تيار تأثيري في سلك أو ملف عندما يتغير الفيض المغناطيسي المار به
• الحث المتبادل التأثير الكهرومغناطيسي الحادث في ملف عند تغير شدة التيار المار في ملف مجاور "
• قانون فاراداى للحث المغناطيسي { تتناسب القوة الدافعة المستحثة المتولدة في ملف طرديا مع معدل تغير الفيض المار بالملف }
• الحث الذاتي هو الـتأثير الكهرومغناطيسي الحادث في ملف عند تغير شدة التيار المار فيه
• معامل الحث الذاتي مقدار القوة الدافعة المستحثة المتولدة في الملف عند تغير شدة التيار المار فيه بمعدل أمبير / ثانية
• الهنري الحث الذاتي لملف تتولد فيه قوة دافعة مقدارها فولت عند تغير شدة التيار المار فيه بمعدل أمبير / ثانية
• المادة الفلوريسية مادة تتألق عند سقوط ايونات أو جسيمات مشحونة عليها
• التيارات الدوامية تيارات كهربية مستحثة ذات مسار دائري تتولد في أي قطعة معدنية عند تغير الفيض المغناطيسي المار بها
• القيمة المتوسطة للتيار المتردد متوسط قيمة التيار خلال الدورة الواحدة # = صفر
• القيمة الفعالة للتيار المتردد قيمة التيار الموحد الاتجاه { المستمر } الذي يولد نفس التأثير الحراري في مقاومة معينة عند مروره لنفس الزمن
• تقويم التيار عملية تحويل التيار المتردد الى تيار مستمر موحد الاتجاه
• المحول الكهربي جهاز لتغيير القوة الدافعة الكهربية للتيار المتردد
• كفاءة المحول النسبة بين الطاقة الكهربية المستمدة من الملف الثانوي الى الطاقة المعطاه للملف الابتدائي.في نفس الزمن . أو النسبة بين قدرة الخرج الى قدرة الدخل أو هي النسبة بين القدرة المستمدة من الملف الثانوي الى قدرة الملف الابتدائي.
• المحرك الكهربي جهاز يستخدم لتحويل الطاقة الكهربية الى طاقة حركية { ميكانيكية }
• القوة الدافعة العكسية في المولد قوة دافعة مستحثة تتولد في ملف المحول عند قطعه لخطوط الفيض المغناطيسي بمعدل متغير
• عزم ثنائي القطب المقدار INA للملف الموجود في مجال مغناطيسي وهو كمية متجهة
ثانيــــــــــــــا أسئلة التعليل وأسئلة فسر
• علل القيمة المتوسطة للتيار المتردد:تساوي صفر
لأن قيمته تتغير خلال الدورة الواحدة من +Imax الى -Imax
• علل رغم أن القيمة المتوسطة للتيار المتردد تساوي صفر الا أنه يستهلك طاقة ؟
يستهلك طاقة في صورة طاقة حرارية ناتجة عن تحريك الشحنة
• علل تولد شرر بين طرفي المفتاح الكهربي لدائرة تحتوي على ملف عند قطع التيار
عند قطع التيار عن الملف يتلاشى المجال المغناطيسي للفاته فيتولد بالحث الذاتي قوة دافعة مستحثة وتيار مستحث طردي يقاوم انهيارالفيض المغناطيسي تمر شحناته على شكل شرر بين طرفي المفتاح
• علل ينمو التيار ببطء عند غلق دائرة كهربية بها ملف ؟
بسبب نمو الفيض المغناطيسي داخل الملف من لفة لأخرى . تتولد قوة دافعة مستحثة عكسية تقاوم نمو التيار
• علل لا يصل التيار الى الصفر بسرعة عند فتح دائرة كهربية بها ملف ؟
عند قطع التيار ينهار الفيض المغناطيسي فجاة فيتولد في الملف بالحث الذاتي قوة دافعة مستحثة وتيار طردي يؤخر انهيار التيار فلا يصل للصفر بسرعة
• علل يلاحظ وجود سلسلة معدنية تتدلى لتلامس الأرض من السيارات المحملة بالبترول أو البنزين ؟
لتسريب الشحنات التي تتكون بالتأثير عند حركة السيارة والناتجة عن المجال المغناطيسي الأرضي
• علل استخدام عدد من الملفات بينها زوايا صغيرة في مولد التيار المستمر ؟
للحصول على تيار كهربي موحد الاتجاه ثابت القيمة تقريبا
• علل لا يصلح المحول لرفع أو خفض القوة الدافعة للتيار المستمر ؟
لأن التيار المستمر المار بالملف الابتدائي يولد فيضا مغناطيسيا مستمرا فلا يحدث تغير في الفيض المغناطيسي المار بالملف الثانوي وبالتالي لا تتولد فيه أي قوة دافعة مستحثة
• علل قلب المحول من شرائح معزولة من الحديد المطاوع ؟
شرائح لتقليل أثر التيارات الدوامية ومن الحديد المطاوع لكي لا يحتفظ القلب بمغنطة دائمة ولتقليل الطاقة التي تفقد في تحريك جزيئاته .في اتجاه الفيض المغناطيسي.
• علل يستخدم محول رافع للجهد عند محطات توليد القوى ؟
لرفع الجهد فتقل شدة التيار المار عبر الاسلاك ويقل الفقد في القدرة وقيمته I2 .R حيث تزيد القدرة المفقودة بزيادة شدة التيار لاحظ أن R مقاومة الأسلاك
• علل لا يوجد محول كفاءته 100% ؟
لوجود فقد في الطاقة في صورة حرارة ناتجة عن التيارات الدوامية .وفقد في الطاقة الكهربية في صورة طاقة ميكانيكية تستخدم لتحريك جزيئات القلب الحديدي مع اتجاه الفيض المغناطيسي.
• علل استخدام قلب المحول من الحديد المطاوع السليكوني ؟
أولا لسهولة حركة جزيئاته المغناطيسية ثانيا كبر مقاومته النوعية فيحد من التيارات الدوامية .
• علل انتظام سرعة دوران المحرك الكهربي ؟
بسبب القوة الدافعة العكسية المتولدة عند قطع ملف المحرك لخطوط المجال الكهربي بمعدل متغير حيث تعمل على ثبات شدة التيار المحرك فتنتظم السرعة
• علل يحترق ملف المحرك عند ايقافه مع اتصاله بالمصدر ؟ #
بسبب زوال القوة الدافعة العكسية المستحثة فيسلط فرق الجهد الخارجي على مقاومة الملف الصغيرة فيزيد التيار بشدة فيحترق الملف
• علل استخدام عدة ملفات بين مستوياتها زوايا صغيرة في المحرك
للحصول على عزم دوران ثابت
• علل استخدام سبيكةالكونستنتان في عمل المقاومات القياسية
لأن مقاومتها ثابتة لا تتغير بتغير درجة الحرارة.
• علل تسخن الأسلاك ذات المقاومات عند مرور التيار الكهربي فيها.
لتصادم الكترونات التيار بذرات السلك فتتحول الطاقة الحركية للالكترونات إلى طاقة حرارية.
• علل تزداد مقاومة الناقل عند ما ترتفع درجة الحرارة.
لازدياد عدد التصادمات مع الكترونات التيار
• علل يسخن المولد ( البطارية )بعد فترة من تشغيله.
لتحول جزء من طاقة المولد ( البطارية ) إلى طاقة حرارية بفعل المقاومة ا لداخلية للمولد ( البطارية )
• علل تقل شدة التيار المار في المصباح الكهربي بعد فترة من تشغيله
لارتفاع درجة حرارته بعد تشغيله فترتفع مقاومته وتقل شدة التيار المار فيه
• علل وجود ثلاثة أسلاك كهربية في معظم الأجهزة المنزلية
اثنان لإمداد الجهاز بالطاقة والثالث للتخلص من الشحنات الزائدة
• علل يرتدي الكهربائي ملابس عازله
لحمايته من أخطار الكهرباء
• علل تصنع أسلاك الكهرباء من النحاس والألمونيوم
لأنها جيدة التوصيل للكهربية
• علل القوة المحركة الكهربية اكبر من فرق الجهد بين طرفي المولد
لأنها عبارة عن مجموع الطاقة اللازمة لنقل الكولوم داخل المولد والطاقة اللازمة لنقله في الدائرة الخارجية أما فرق الجهد فيساوي فقط الطاقة اللازمة لنقل الكولوم بين طرفي الدائرة الخارجية فقط
• علل التوصيلات الكهربية في المنازل على التوازي
لأن فرق الجهد ثابت في حالة التوصيل على التوازي فيعمل كل جهاز بقدرته كما ان المقاومة الكلية للدائرة تصبح صغيرة فلا تحترق الشبكة المنزلية وايضا اذا فصل احد الاجهزة لا ينقطع التيار عن الباقي
• علل عند مرور تيار كهربي في سلك يتولد حول السلك مجال مغناطيسي
لأن الكترونات التيار تكون في نفس الاتجاه فيكون عزمها المغناطيسي له نفس الاتجاه فيظهر الأثر المغناطيسي
• علل عند مرور تيار في سلك حر الحركة موجود في مجال مغناطيسي عمودي عليه فان السلك يتحرك
لتأثره بقوة مغناطيسية
• علل يتأثر السلك الموجود في مجال مغناطيسي عمودي عليه بقوة عند مرور تيار كهربي فيه #
لأن اتجاه المجال المغناطيسي للتيار في أحدى جهتي السلك يكون له نفس اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي وفي الجهة المقابلة يكون في عكس الاتجاه فتتزاحم خطوط الفيض في الجهة الاولى وتقل في الجهة الثانية فتنشأ القوة
• علل سلك يمر به تيار و موجود في مجال مغناطيسي ولا يتأثر بأي قوة.
السلك موازي لاتجاه المجال.
• علل مقاومة الأميتر صغيرة
لأنه يوصل في الدائرة على التوالي فلا تؤثر مقاومته على مقاومة الدائرة وبالتالي على شدة التيار المار
• علل مقاومة الفولتميتر كبيرة جدا
لأنه يوصل على التوازي في الدائرة فلا تؤثر مقاومته على مقاومة الدائرة وأصلا لكي لا يمر فيه تيار كبير يؤثر على تيار الدائرة
• علل توصل مقاومة صغير ة على التوازي مع ملف الجلفانومتر عند استخدامه لقياس شدة تيار أعلى
ليمر بها الجانب الأكبر من التيار المراد قياسه ولتقليل حساسية الجهاز
• علل المجال المغناطيسي للارض في بقعة صغيرة يكون منتظما
لان خطوطه متوازية ومستقيمة وشدته ثابتة
• علل تجاذب سلكين مستقيمين متوازيين عندما يمر بهما تيار في اتجاه واحد
خارج السلكين اتجاه المجال واحدا للسلكين بينما بين السلكين اتجاه المجال متضاد فتصبح محصلة المجال المغناطيسي للتيارين خارج السلكين تصبح اكبر من محصلة المجالين بين السلكين فيتجاذبا
• علل لا يتمغنط ساق حديد مطاوع اذا لف حوله سلك معزول لفا مزدوجا رغم امرار تيار مستمر بالسلك
لأن محصلة المجال المغناطيسي الناتج والمار بالحديد يساوي صفر حيث اتجاه المجال في لفة يضاد اتجاهه في اللفة المجاورة
• علل يتحرك سلك يمر به تيار عندما يكون حر الحركة في مجال مغناطيسي ؟
لتأثره بقوة مغناطيسية طبقا للعلاقة F = B.I.L .sin θ
• علل سلك حرك الحركة يمر به تيار وموجود في مجال مغناطيسي ولا يتحرك @ مكرر بصورةاخرى
السلك موازي لاتجاه المجال المغناطيسي
• علل لايستهلك المحول الكهربي أي طاقة من المصدر عند فتح دائرة ملفه الثانوي
بسبب تولد قوة دافعة مستحثة في الملف الابتدائي تساوي القوة الدافعة للمصدر وتضادها في الاتجاه
• علل استمرار ملف المحرك في الدوران رغم تلاشى العزم المؤثر عليه .
بسبب القصور الذاتي
• علل تولد قطب شمالي في وجه ملف عند تقريب قطب شمالى منه
طبقا لقاعدة لنز يمر التيار التأثير ي في الملف بحيث يولد قطبا شماليا ليقاوم بالتنافر محاولة تقريب القطب الشمالي
• ارتفاع درجة حرارة القطع المعدنية الموضوعة بالقرب من ملف يمر به تيار متغير الشدة
لتولد تيارات دوامية خلالها نتيجة تغير الفيض المغناطيسي المار بالقطع المعدنية والناتج عن التيار متغير الشدة
• وجود اشارة سالبة في قانون فاراداي لحساب القوة الدافعة المستحثة
الاشارة السالبة طبقا لقاعدة لنز يكون اتجاه التيار المستحث بحيث يقاوم التغير المسبب له.
• معامل التوصيل الكهربي للنحاس كبير
لأن مقاومته النوعية صغيرة والتوصيل الكهربي مقلوب المقاومة النوعية
• للحصول على مقاومة صغيرة من عدة مقاومات توصل على التوازي
لأن المقاومة الكلية في حالة التوصيل على التوازي أصغر من أصغر مقاومة مشتركة في التوصيل
• تتولد قوة دافعة مستحثة في ملف عند تقريبه من مغناطيس أو تقريب المغناطيس منه
لتغير الفيض المغناطيسي المار بالملف حيث يزداد فتتولد قوة دافعة مستحثة طبقا لقانون فاراداي
• تزداد e.m.f المتولدة في ملف اذاكان له قلب من حديد مطاوع
القلب الحديدي يعمل على تجميع خطوط الفيض المغناطيسي فيزداد معدل التغير في الفيض المغناطيسي المار بالملف فتزداد e.m.f التأثيرية
• لايستخدم الجلفانومتر ذو الملف المتحرك في قياس شدة تيار متردد ضعيف ؟
لأن التيار المتردد يولد عزم مغناطيسي متردد يجعل المؤشر يتذبذب حول صفر التدريج دون إعطاء قراءة معينة
• لا يستخدم الجلفانوتر ذو الملف المتحرك في قياس شدة تيار مستمر كبيره ؟
لأن التيار القوي يولد ازدواج قوي يؤدي الى اختلال سلكي تعليق الملف وبالتا لي تلف الجهاز.
• في الجلفانومتر قطبا المغناطيس مقعران ؟
حتى تكون خطوط الفيض في اتجاه انصاف أقطار الاسطوانة فتكون عمودية علىالملف في أي لحظة
• استخدام مغناطيسي دائم في الجلفانومتر
ليكون المجال المغناطيسي المؤثر على الملف منتظما
• قلب الجلفانومتر اسطوانة من الحديد المطاوع
حتى لاتكتسب مغنطة دائمة تؤثر على عمل الجهاز.
• تدريج الاوميتر عكس تدريج الجلفانومتر ؟
لأنه بزيادة المقاومة المقاسة تقل شدة التيار المار في الجهاز
• تدريج الأوميتر غير منتظم .
لأن شدة التيار المار وبالتالي انحراف المؤشر لا يتوقف على المقاومة المقاسة فقط ولكن يتوقف على مجموع المقاومات في دائرة الاوميتر .
• تفقد خطوط المجال المغناطيسي لملف دائري دائريتها عند مرور تيار فيه
لأن المجال المغناطيسي عند مركزه منتظم وخطوط الفيض مستقيمة متوازية لذلك تفقد دائريتها كلما اقتربنا من المركز
• يجب معايرة الجلفانومتر ذو الملف المتحرك على فترات
لأن مرونة الزنبرك تتغير كما تضعف قوة المغناطيس
ثالثا اسئلة ما المقصود بقولنا
1- فرق الجهد بين نقطتين = 12 فولت
أي ان مقدار الطاقة التي يفقدها الكولوم بين النقطتين = 12 جول
2- المقاومة النوعية للرصاص = 5× 10 – 6 اوم .متر
أي ان مقاومة ناقل من الرصاص مساحة مقطعه متر2 وطوله متر = 5× 10 - 6 اوم
3- شدة التيار 5 امبير
شدة التيار الناتج عن مرور كمية كهربية خلال أي مقطع من الموصل = 5 كولوم خلال زمن ثانية .
4- سلك طوله متر ومساحة مقطعه متر مربع ومقاومته 7 × 10- 6 اوم
أي أن المقاومة النوعية لمادة السلك = 7 × 10- 6 اوم .متر
5- النسبة بين فرق الجهد بين طرفي موصل وشدة التيار المار 10V / A
أي أن مقاومة الموصل الكهربية = 10 أوم
6- كثافة الفيض المغناطيسي عند نقطة = 0.5 تسلا
أن القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي العمودي على سلك طوله متر ويمر فيه تيار شدته أمبير عند تلك النقطة = 0.5 نيوتن
7- حساسية الجلفانومتر = 12 ْ /مللي أمبير
أي مقدار زاوية انحراف الجلفانومتر عند مرور تيار شدته مللي أمبير = 12 ْ
8- القيمة الفعالة للتيار المتردد = 5 أمبير .
أي ان شدة التيار المستمر الذي يعطي نفس قدرة التيار المتردد = 5 أمبير
9- معامل الحث الذاتي لملف = 0.5 هنري
أي أن مقدار القوة الدافعة التأثيرية المتولدة في الملف عند تغير شدة التيار فيه بمعدل أمبير / ثانية = 0.5 فولت
10- معامل الحث المتبادل بين ملفين = 0.4 هنري
أي أن القوة الدافعة المستحثة المتولدة في احدهما = 0.4 فولت عند تغير شدة التيار في الملف الآخر بمعدل أمبير /ثانية
11- كفاءة المحول = 80%
أي أن النسبة بين الطاقة المستمدة منه الى الطاقة المعطاه له = 80 : 100
رابعا أسئلة متى تكون القيم التالية مساوية صفر ؟
• عزم الازدواج المؤثر على ملف يمر به تيار وموجود في مجال مغناطيسي
عندما يكون مستوى الملف عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي
• المقاومة الداخلية لعمود كهربي = صفر
عندما يكون فرق الجهد بين طرفي دائرتها الخارجية مساويا للقوة الدافعة للعمود
• القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك يمر به تيار وموجود في فيض مغناطيسي
عندما يكون اتجاه التيار في السلك يوازي اتجاه خطوط الفيض
• شدة المجال في منتصف المسافة بين سلكين متوازيين يمر بهما تيار مستمر
اذا كان اتجاه التيار فيهما واحدا وشدته متساوية
• القوة الدافعة المستحثة المتولدة في ملف الدينامو
عندما يكون مستوى الملف منطبقا على اتجاه السرعة أي الزاوية θ = صفر
اسئلة استخرج الوحدات المتكافئة فيما يلي واذكر الكمية الفيزيائية التي تقاس بها ؟
هنري = فولت .ثانية / امبير = أوم .ثانية = جول .ثانية 2 /أمبير 2 = كجم متر2 / أمبير 2 = وبر /أمبير
لقياس معامل الحث الذاتي وبالرموز
H = volt S .A-1 = Ω.S = J.S2.A-2 = Kg .m2.A-2 = wober .A
فولت = جول /كولوم = واط / أمبير = وبر / ثانية وحدة قياس فرق الجهد وبالرموز
Volt = J / C = Watt / A
تسلا = وبر / م 2 وحدة قياس كثافة الفيض المغناطيسي
تسلا . متر / أمبير = وبر / أمبير .متر وحدة قياس معامل النفاذية المغناطيسية
نيوتن .متر = كجم .متر2 / ثانية 2 = تسلا .أمبير .م 2 = وبر .أمبير وحدة قياس العزم المغناطيسي
هذا بعض ما من الله به علينا من تجميع لمعلومات الكهربية والمغناطيسية ليستفيد طلابنا
أولا المصطلحات :-
• الكولوم " كمية الكهربية التي يحملها تيار شدته أمبير خلال زمن ثانية "
• شدة التيار " كمية الكهربية المارة خلال مقطع من الموصل في الثانية "
• الأمبير " شدة التيار الناتج عن مرور كمية كهربية قدرها كولوم خلال زمن ثانية
• فرق الجهد بين نقطتين مقدار الشغل المبذول لنقل شحنة كولوم بين النقطتين
• القوة الدافعة الكهربية لمصدر مقدار الشغل الكلي المبذول لنقل شحنة كولوم خلال الدائرة داخل وخارج المصدر
• المقاومة الكهربية لموصل النسبة بين فرق الجهد بين طرفيه الى شدة التيار المار فيه "
" مقدار المقاومة التي يلقاها التيار الكهربي عند مروره في الموصل .
• المقاومة النوعية مقاومة ناقل مساحة مقطعه متر 2 وطوله متر
• التوصيلية الكهربية مقلوب المقاومة النوعية للموصل "
• قانون أوم عند ثبوت درجة حرارة موصل تتناسب شدة التيار المارة فيه طرديا مع فرق الجهد بين طرفيه
• الفولت فرق جهد بين نقطين عندما يفقد الكولوم طاقة مقدارها جول
• الفولت فرق جهد بين طرفي موصل مقاومته اوم ويمر فيه تيار شدته أمبير
• الأمبير شدة التيار المار في موصل مقاومته اوم وفرق الجهد بين طرفيه فولت
• المجال المغناطيسي المنطقة المحيطة بالمغناطيس ويظهر فيها قوته المغناطيسية
• متجه الحث المغناطيسي خط يعطي مماسه عند أي نقطة اتجاه المجال المغناطيسي
• قاعدة أمبير لليد اليمنى لف أصابع اليد اليمنى حول السلك بحيث يشير الابهام الى اتجاه التيار فتشير باقى الاصابع لاتجاه المجال المغناطيسي
• الفيض المغناطيسي عدد خطوط الفيض المغناطيسي المارة عموديا بسطح
• الوبر فيض مجال مغناطيسي شدته تسلا عمودي على سطح مستو مساحته متر 2
• حساسية الجلفانومتر النسبة بين زاوية الانحراف في الجلفانومتر وشدة التيار المار فيه
• مجزئ التيار مقاومة صغيرة تربط على التوازي مع الجلفانومتر لتحويله لأميتر
• مضاعف الجهد مقاومة كبيرة تربط على التوالي مع الفولتميتر لتمكنه من قياس فرق جهد أعلى
• قاعدة فلمنج لليد اليمنى اجعل أصابع يدك اليمنى الثلاث الإبهام والسبابة والوسطى متعامدة بحيث يشير الإبهام الى اتجاه الحركة وتشير السبابة الى اتجاه المجال المغناطيسي فإن الوسطى تشير الى اتجاه التيار التأثيري ( المستحث ) وتستخدم لمعرفة اتجاه التيار المستحث
• قاعدة لنز يكون اتجاه القوة الدافعة المستحثة واتجاه التيار المستحث بحيث يعاكس التغير المسبب له "
• الحث الكهرومغناطيسي ظاهرة تولد تيار تأثيري في سلك أو ملف عندما يتغير الفيض المغناطيسي المار به
• الحث المتبادل التأثير الكهرومغناطيسي الحادث في ملف عند تغير شدة التيار المار في ملف مجاور "
• قانون فاراداى للحث المغناطيسي { تتناسب القوة الدافعة المستحثة المتولدة في ملف طرديا مع معدل تغير الفيض المار بالملف }
• الحث الذاتي هو الـتأثير الكهرومغناطيسي الحادث في ملف عند تغير شدة التيار المار فيه
• معامل الحث الذاتي مقدار القوة الدافعة المستحثة المتولدة في الملف عند تغير شدة التيار المار فيه بمعدل أمبير / ثانية
• الهنري الحث الذاتي لملف تتولد فيه قوة دافعة مقدارها فولت عند تغير شدة التيار المار فيه بمعدل أمبير / ثانية
• المادة الفلوريسية مادة تتألق عند سقوط ايونات أو جسيمات مشحونة عليها
• التيارات الدوامية تيارات كهربية مستحثة ذات مسار دائري تتولد في أي قطعة معدنية عند تغير الفيض المغناطيسي المار بها
• القيمة المتوسطة للتيار المتردد متوسط قيمة التيار خلال الدورة الواحدة # = صفر
• القيمة الفعالة للتيار المتردد قيمة التيار الموحد الاتجاه { المستمر } الذي يولد نفس التأثير الحراري في مقاومة معينة عند مروره لنفس الزمن
• تقويم التيار عملية تحويل التيار المتردد الى تيار مستمر موحد الاتجاه
• المحول الكهربي جهاز لتغيير القوة الدافعة الكهربية للتيار المتردد
• كفاءة المحول النسبة بين الطاقة الكهربية المستمدة من الملف الثانوي الى الطاقة المعطاه للملف الابتدائي.في نفس الزمن . أو النسبة بين قدرة الخرج الى قدرة الدخل أو هي النسبة بين القدرة المستمدة من الملف الثانوي الى قدرة الملف الابتدائي.
• المحرك الكهربي جهاز يستخدم لتحويل الطاقة الكهربية الى طاقة حركية { ميكانيكية }
• القوة الدافعة العكسية في المولد قوة دافعة مستحثة تتولد في ملف المحول عند قطعه لخطوط الفيض المغناطيسي بمعدل متغير
• عزم ثنائي القطب المقدار INA للملف الموجود في مجال مغناطيسي وهو كمية متجهة
ثانيــــــــــــــا أسئلة التعليل وأسئلة فسر
• علل القيمة المتوسطة للتيار المتردد:تساوي صفر
لأن قيمته تتغير خلال الدورة الواحدة من +Imax الى -Imax
• علل رغم أن القيمة المتوسطة للتيار المتردد تساوي صفر الا أنه يستهلك طاقة ؟
يستهلك طاقة في صورة طاقة حرارية ناتجة عن تحريك الشحنة
• علل تولد شرر بين طرفي المفتاح الكهربي لدائرة تحتوي على ملف عند قطع التيار
عند قطع التيار عن الملف يتلاشى المجال المغناطيسي للفاته فيتولد بالحث الذاتي قوة دافعة مستحثة وتيار مستحث طردي يقاوم انهيارالفيض المغناطيسي تمر شحناته على شكل شرر بين طرفي المفتاح
• علل ينمو التيار ببطء عند غلق دائرة كهربية بها ملف ؟
بسبب نمو الفيض المغناطيسي داخل الملف من لفة لأخرى . تتولد قوة دافعة مستحثة عكسية تقاوم نمو التيار
• علل لا يصل التيار الى الصفر بسرعة عند فتح دائرة كهربية بها ملف ؟
عند قطع التيار ينهار الفيض المغناطيسي فجاة فيتولد في الملف بالحث الذاتي قوة دافعة مستحثة وتيار طردي يؤخر انهيار التيار فلا يصل للصفر بسرعة
• علل يلاحظ وجود سلسلة معدنية تتدلى لتلامس الأرض من السيارات المحملة بالبترول أو البنزين ؟
لتسريب الشحنات التي تتكون بالتأثير عند حركة السيارة والناتجة عن المجال المغناطيسي الأرضي
• علل استخدام عدد من الملفات بينها زوايا صغيرة في مولد التيار المستمر ؟
للحصول على تيار كهربي موحد الاتجاه ثابت القيمة تقريبا
• علل لا يصلح المحول لرفع أو خفض القوة الدافعة للتيار المستمر ؟
لأن التيار المستمر المار بالملف الابتدائي يولد فيضا مغناطيسيا مستمرا فلا يحدث تغير في الفيض المغناطيسي المار بالملف الثانوي وبالتالي لا تتولد فيه أي قوة دافعة مستحثة
• علل قلب المحول من شرائح معزولة من الحديد المطاوع ؟
شرائح لتقليل أثر التيارات الدوامية ومن الحديد المطاوع لكي لا يحتفظ القلب بمغنطة دائمة ولتقليل الطاقة التي تفقد في تحريك جزيئاته .في اتجاه الفيض المغناطيسي.
• علل يستخدم محول رافع للجهد عند محطات توليد القوى ؟
لرفع الجهد فتقل شدة التيار المار عبر الاسلاك ويقل الفقد في القدرة وقيمته I2 .R حيث تزيد القدرة المفقودة بزيادة شدة التيار لاحظ أن R مقاومة الأسلاك
• علل لا يوجد محول كفاءته 100% ؟
لوجود فقد في الطاقة في صورة حرارة ناتجة عن التيارات الدوامية .وفقد في الطاقة الكهربية في صورة طاقة ميكانيكية تستخدم لتحريك جزيئات القلب الحديدي مع اتجاه الفيض المغناطيسي.
• علل استخدام قلب المحول من الحديد المطاوع السليكوني ؟
أولا لسهولة حركة جزيئاته المغناطيسية ثانيا كبر مقاومته النوعية فيحد من التيارات الدوامية .
• علل انتظام سرعة دوران المحرك الكهربي ؟
بسبب القوة الدافعة العكسية المتولدة عند قطع ملف المحرك لخطوط المجال الكهربي بمعدل متغير حيث تعمل على ثبات شدة التيار المحرك فتنتظم السرعة
• علل يحترق ملف المحرك عند ايقافه مع اتصاله بالمصدر ؟ #
بسبب زوال القوة الدافعة العكسية المستحثة فيسلط فرق الجهد الخارجي على مقاومة الملف الصغيرة فيزيد التيار بشدة فيحترق الملف
• علل استخدام عدة ملفات بين مستوياتها زوايا صغيرة في المحرك
للحصول على عزم دوران ثابت
• علل استخدام سبيكةالكونستنتان في عمل المقاومات القياسية
لأن مقاومتها ثابتة لا تتغير بتغير درجة الحرارة.
• علل تسخن الأسلاك ذات المقاومات عند مرور التيار الكهربي فيها.
لتصادم الكترونات التيار بذرات السلك فتتحول الطاقة الحركية للالكترونات إلى طاقة حرارية.
• علل تزداد مقاومة الناقل عند ما ترتفع درجة الحرارة.
لازدياد عدد التصادمات مع الكترونات التيار
• علل يسخن المولد ( البطارية )بعد فترة من تشغيله.
لتحول جزء من طاقة المولد ( البطارية ) إلى طاقة حرارية بفعل المقاومة ا لداخلية للمولد ( البطارية )
• علل تقل شدة التيار المار في المصباح الكهربي بعد فترة من تشغيله
لارتفاع درجة حرارته بعد تشغيله فترتفع مقاومته وتقل شدة التيار المار فيه
• علل وجود ثلاثة أسلاك كهربية في معظم الأجهزة المنزلية
اثنان لإمداد الجهاز بالطاقة والثالث للتخلص من الشحنات الزائدة
• علل يرتدي الكهربائي ملابس عازله
لحمايته من أخطار الكهرباء
• علل تصنع أسلاك الكهرباء من النحاس والألمونيوم
لأنها جيدة التوصيل للكهربية
• علل القوة المحركة الكهربية اكبر من فرق الجهد بين طرفي المولد
لأنها عبارة عن مجموع الطاقة اللازمة لنقل الكولوم داخل المولد والطاقة اللازمة لنقله في الدائرة الخارجية أما فرق الجهد فيساوي فقط الطاقة اللازمة لنقل الكولوم بين طرفي الدائرة الخارجية فقط
• علل التوصيلات الكهربية في المنازل على التوازي
لأن فرق الجهد ثابت في حالة التوصيل على التوازي فيعمل كل جهاز بقدرته كما ان المقاومة الكلية للدائرة تصبح صغيرة فلا تحترق الشبكة المنزلية وايضا اذا فصل احد الاجهزة لا ينقطع التيار عن الباقي
• علل عند مرور تيار كهربي في سلك يتولد حول السلك مجال مغناطيسي
لأن الكترونات التيار تكون في نفس الاتجاه فيكون عزمها المغناطيسي له نفس الاتجاه فيظهر الأثر المغناطيسي
• علل عند مرور تيار في سلك حر الحركة موجود في مجال مغناطيسي عمودي عليه فان السلك يتحرك
لتأثره بقوة مغناطيسية
• علل يتأثر السلك الموجود في مجال مغناطيسي عمودي عليه بقوة عند مرور تيار كهربي فيه #
لأن اتجاه المجال المغناطيسي للتيار في أحدى جهتي السلك يكون له نفس اتجاه المجال المغناطيسي الخارجي وفي الجهة المقابلة يكون في عكس الاتجاه فتتزاحم خطوط الفيض في الجهة الاولى وتقل في الجهة الثانية فتنشأ القوة
• علل سلك يمر به تيار و موجود في مجال مغناطيسي ولا يتأثر بأي قوة.
السلك موازي لاتجاه المجال.
• علل مقاومة الأميتر صغيرة
لأنه يوصل في الدائرة على التوالي فلا تؤثر مقاومته على مقاومة الدائرة وبالتالي على شدة التيار المار
• علل مقاومة الفولتميتر كبيرة جدا
لأنه يوصل على التوازي في الدائرة فلا تؤثر مقاومته على مقاومة الدائرة وأصلا لكي لا يمر فيه تيار كبير يؤثر على تيار الدائرة
• علل توصل مقاومة صغير ة على التوازي مع ملف الجلفانومتر عند استخدامه لقياس شدة تيار أعلى
ليمر بها الجانب الأكبر من التيار المراد قياسه ولتقليل حساسية الجهاز
• علل المجال المغناطيسي للارض في بقعة صغيرة يكون منتظما
لان خطوطه متوازية ومستقيمة وشدته ثابتة
• علل تجاذب سلكين مستقيمين متوازيين عندما يمر بهما تيار في اتجاه واحد
خارج السلكين اتجاه المجال واحدا للسلكين بينما بين السلكين اتجاه المجال متضاد فتصبح محصلة المجال المغناطيسي للتيارين خارج السلكين تصبح اكبر من محصلة المجالين بين السلكين فيتجاذبا
• علل لا يتمغنط ساق حديد مطاوع اذا لف حوله سلك معزول لفا مزدوجا رغم امرار تيار مستمر بالسلك
لأن محصلة المجال المغناطيسي الناتج والمار بالحديد يساوي صفر حيث اتجاه المجال في لفة يضاد اتجاهه في اللفة المجاورة
• علل يتحرك سلك يمر به تيار عندما يكون حر الحركة في مجال مغناطيسي ؟
لتأثره بقوة مغناطيسية طبقا للعلاقة F = B.I.L .sin θ
• علل سلك حرك الحركة يمر به تيار وموجود في مجال مغناطيسي ولا يتحرك @ مكرر بصورةاخرى
السلك موازي لاتجاه المجال المغناطيسي
• علل لايستهلك المحول الكهربي أي طاقة من المصدر عند فتح دائرة ملفه الثانوي
بسبب تولد قوة دافعة مستحثة في الملف الابتدائي تساوي القوة الدافعة للمصدر وتضادها في الاتجاه
• علل استمرار ملف المحرك في الدوران رغم تلاشى العزم المؤثر عليه .
بسبب القصور الذاتي
• علل تولد قطب شمالي في وجه ملف عند تقريب قطب شمالى منه
طبقا لقاعدة لنز يمر التيار التأثير ي في الملف بحيث يولد قطبا شماليا ليقاوم بالتنافر محاولة تقريب القطب الشمالي
• ارتفاع درجة حرارة القطع المعدنية الموضوعة بالقرب من ملف يمر به تيار متغير الشدة
لتولد تيارات دوامية خلالها نتيجة تغير الفيض المغناطيسي المار بالقطع المعدنية والناتج عن التيار متغير الشدة
• وجود اشارة سالبة في قانون فاراداي لحساب القوة الدافعة المستحثة
الاشارة السالبة طبقا لقاعدة لنز يكون اتجاه التيار المستحث بحيث يقاوم التغير المسبب له.
• معامل التوصيل الكهربي للنحاس كبير
لأن مقاومته النوعية صغيرة والتوصيل الكهربي مقلوب المقاومة النوعية
• للحصول على مقاومة صغيرة من عدة مقاومات توصل على التوازي
لأن المقاومة الكلية في حالة التوصيل على التوازي أصغر من أصغر مقاومة مشتركة في التوصيل
• تتولد قوة دافعة مستحثة في ملف عند تقريبه من مغناطيس أو تقريب المغناطيس منه
لتغير الفيض المغناطيسي المار بالملف حيث يزداد فتتولد قوة دافعة مستحثة طبقا لقانون فاراداي
• تزداد e.m.f المتولدة في ملف اذاكان له قلب من حديد مطاوع
القلب الحديدي يعمل على تجميع خطوط الفيض المغناطيسي فيزداد معدل التغير في الفيض المغناطيسي المار بالملف فتزداد e.m.f التأثيرية
• لايستخدم الجلفانومتر ذو الملف المتحرك في قياس شدة تيار متردد ضعيف ؟
لأن التيار المتردد يولد عزم مغناطيسي متردد يجعل المؤشر يتذبذب حول صفر التدريج دون إعطاء قراءة معينة
• لا يستخدم الجلفانوتر ذو الملف المتحرك في قياس شدة تيار مستمر كبيره ؟
لأن التيار القوي يولد ازدواج قوي يؤدي الى اختلال سلكي تعليق الملف وبالتا لي تلف الجهاز.
• في الجلفانومتر قطبا المغناطيس مقعران ؟
حتى تكون خطوط الفيض في اتجاه انصاف أقطار الاسطوانة فتكون عمودية علىالملف في أي لحظة
• استخدام مغناطيسي دائم في الجلفانومتر
ليكون المجال المغناطيسي المؤثر على الملف منتظما
• قلب الجلفانومتر اسطوانة من الحديد المطاوع
حتى لاتكتسب مغنطة دائمة تؤثر على عمل الجهاز.
• تدريج الاوميتر عكس تدريج الجلفانومتر ؟
لأنه بزيادة المقاومة المقاسة تقل شدة التيار المار في الجهاز
• تدريج الأوميتر غير منتظم .
لأن شدة التيار المار وبالتالي انحراف المؤشر لا يتوقف على المقاومة المقاسة فقط ولكن يتوقف على مجموع المقاومات في دائرة الاوميتر .
• تفقد خطوط المجال المغناطيسي لملف دائري دائريتها عند مرور تيار فيه
لأن المجال المغناطيسي عند مركزه منتظم وخطوط الفيض مستقيمة متوازية لذلك تفقد دائريتها كلما اقتربنا من المركز
• يجب معايرة الجلفانومتر ذو الملف المتحرك على فترات
لأن مرونة الزنبرك تتغير كما تضعف قوة المغناطيس
ثالثا اسئلة ما المقصود بقولنا
1- فرق الجهد بين نقطتين = 12 فولت
أي ان مقدار الطاقة التي يفقدها الكولوم بين النقطتين = 12 جول
2- المقاومة النوعية للرصاص = 5× 10 – 6 اوم .متر
أي ان مقاومة ناقل من الرصاص مساحة مقطعه متر2 وطوله متر = 5× 10 - 6 اوم
3- شدة التيار 5 امبير
شدة التيار الناتج عن مرور كمية كهربية خلال أي مقطع من الموصل = 5 كولوم خلال زمن ثانية .
4- سلك طوله متر ومساحة مقطعه متر مربع ومقاومته 7 × 10- 6 اوم
أي أن المقاومة النوعية لمادة السلك = 7 × 10- 6 اوم .متر
5- النسبة بين فرق الجهد بين طرفي موصل وشدة التيار المار 10V / A
أي أن مقاومة الموصل الكهربية = 10 أوم
6- كثافة الفيض المغناطيسي عند نقطة = 0.5 تسلا
أن القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي العمودي على سلك طوله متر ويمر فيه تيار شدته أمبير عند تلك النقطة = 0.5 نيوتن
7- حساسية الجلفانومتر = 12 ْ /مللي أمبير
أي مقدار زاوية انحراف الجلفانومتر عند مرور تيار شدته مللي أمبير = 12 ْ
8- القيمة الفعالة للتيار المتردد = 5 أمبير .
أي ان شدة التيار المستمر الذي يعطي نفس قدرة التيار المتردد = 5 أمبير
9- معامل الحث الذاتي لملف = 0.5 هنري
أي أن مقدار القوة الدافعة التأثيرية المتولدة في الملف عند تغير شدة التيار فيه بمعدل أمبير / ثانية = 0.5 فولت
10- معامل الحث المتبادل بين ملفين = 0.4 هنري
أي أن القوة الدافعة المستحثة المتولدة في احدهما = 0.4 فولت عند تغير شدة التيار في الملف الآخر بمعدل أمبير /ثانية
11- كفاءة المحول = 80%
أي أن النسبة بين الطاقة المستمدة منه الى الطاقة المعطاه له = 80 : 100
رابعا أسئلة متى تكون القيم التالية مساوية صفر ؟
• عزم الازدواج المؤثر على ملف يمر به تيار وموجود في مجال مغناطيسي
عندما يكون مستوى الملف عمودي على اتجاه المجال المغناطيسي
• المقاومة الداخلية لعمود كهربي = صفر
عندما يكون فرق الجهد بين طرفي دائرتها الخارجية مساويا للقوة الدافعة للعمود
• القوة المغناطيسية المؤثرة على سلك يمر به تيار وموجود في فيض مغناطيسي
عندما يكون اتجاه التيار في السلك يوازي اتجاه خطوط الفيض
• شدة المجال في منتصف المسافة بين سلكين متوازيين يمر بهما تيار مستمر
اذا كان اتجاه التيار فيهما واحدا وشدته متساوية
• القوة الدافعة المستحثة المتولدة في ملف الدينامو
عندما يكون مستوى الملف منطبقا على اتجاه السرعة أي الزاوية θ = صفر
اسئلة استخرج الوحدات المتكافئة فيما يلي واذكر الكمية الفيزيائية التي تقاس بها ؟
هنري = فولت .ثانية / امبير = أوم .ثانية = جول .ثانية 2 /أمبير 2 = كجم متر2 / أمبير 2 = وبر /أمبير
لقياس معامل الحث الذاتي وبالرموز
H = volt S .A-1 = Ω.S = J.S2.A-2 = Kg .m2.A-2 = wober .A
فولت = جول /كولوم = واط / أمبير = وبر / ثانية وحدة قياس فرق الجهد وبالرموز
Volt = J / C = Watt / A
تسلا = وبر / م 2 وحدة قياس كثافة الفيض المغناطيسي
تسلا . متر / أمبير = وبر / أمبير .متر وحدة قياس معامل النفاذية المغناطيسية
نيوتن .متر = كجم .متر2 / ثانية 2 = تسلا .أمبير .م 2 = وبر .أمبير وحدة قياس العزم المغناطيسي