ملتقى الفيزيائيين العرب - سلسلة المُساعد(12): شرح ومناقشة " توصيل المولدات"

توصيل المولدات
Connected of batteries

بمثل ما ذكرنا في توصيل المقاومات ، نحتاج أحيانا إلى توصيل عدة مولدات في الدائرة الكهربية ويكون توصيلها بطرق ثلاث :

التوصيل على التوالي batteries in Series
في هذا النوع من التوصيل يتم ربط القطب السالب لمولد مع القطب الموجب لمولد آخر يليه . ، كما في الصور التالية :

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries19.png

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries1.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries2.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries3.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries4.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries5.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries6.png

و يصبح لدينا ما يلي :

1- التيار هو نفسه في كافة أجزاء الدائرة .
2- المقاومة الكلية الداخلية تساوي مجموع المقاومات الداخلية للمولدات .
3- القوة المحركة الكلية تساوي مجموع القوى المحركة للمولدات ( تكبير للقوة المحركة )

ونثبت ذلك من قانون حفظ الطاقة :
ط = ط1 + ط2 ===> (1)
ولكن : ط = قم × ش
إذا قم الكلية × ش = قم1 × ش + قم 2 ش
قم الكلية = قم1 + قم 2
وبشكل عام : قم الكلية = قم ن
( ن : عدد المولدات على التوالي )

التوصيل على التوازي batteries in Parallel
نقول عن عدد من المولدات إنها متصلة على التوازي إذا وصلت الأقطاب المتشابهة مع بعضها ويشترط في توصيل المولدات على التوازي أن تكون متماثلة ( لها نفس القوة المحركة الكهربائية ونفس المقاومة الداخلية ) أما إذا اختلفت المولدات فإن المولد ذا القوة المحركة الأقل سيتسبب في استهلاك طاقة المولد ذي القوة المحركة الأكبر وهذا يسبب إهدارا للطاقة الكهربائية . ، كما في الصور التالية :

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries18.png

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries7.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries8.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...batteries9.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries10.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries11.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries12.png

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries13.jpg

و يصبح لدينا ما يلي :
1 – شدة التيار الكلية تساوي مجموع التيارات الخارجة من المولدات ( تكبير للتيار )
2 – تعطى المقاومة الكلية بالقانون 1/م. = 1/م1. + 1/2. + 1/2.
3- القوة المحركة الكلية هي نفسها لأي مولد .

ط الكلية = ط1 + ط2 + ط3
ولكن ط = قم × ت × ز
إذا : قم الكلية × ت الكلي × ز = قم × ت × ز + قم × ت × ز + ....
قم الكلية × ت الكلي = قم × ت + قم × ت + .... وبأخذ قم عامل مشترك
قم الكلية × ت الكلي = قم ( ت + ت + ت + ..... )
ولكن : ت الكلي = ( ت + ت + ت + .... )
إذا : قم الكلية = قم
أي أن القوة المحركة الكلية = القوة المحركة لأي مولد

صور مقارنة بين التوصيل على التوالي وعلى التوازي :

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries14.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries15.gif

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries20.jpg http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries21.jpg

التوصيل المختلط :
نحصل منه على زيادة القوة المولدة وشدة التيار ، كما في الصور التالية :

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries16.jpg

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries17.gif

العدد الكلي للمولدات = ن × ل
ن ==> عدد الصفوف .
ل ==> عدد المولدات في كل صف .

إذا :
قم الكلية = ل × قم1
م0الكلية = ( ل × م0 ) / ن

والجدول التالي للمقارنة :

http://www.phys4arab.net/uploood/nas...atteries22.jpg