احدث المواضيع

آخر الأخبار

احدث المواضيع
احدث المواضيع
جاري التحميل ...
احدث المواضيع

الدينامو (مولد التيار الكهربي المتردد )

الدينامو (مولد التيار الكهربي المتردد )

بسم الله الرحمن الرحيم 

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته اعزائي طلبة وطالبات الصف الثالث الثانوي واهلا ومرحبا بكم علي موقع فيزياء اونلاين ونقدم اليوم درس من دروس الفيزياء للثانويه العامه وهو درس الدينامو لنتعرف علي الغرض منه ووظيفتة ونظريه عمله فهيا بنا نبدأ علي بركة الله
الغرض منه :
 تحويل الطاقة الميكانيكية إلي طاقه كهربيه بواسطة الحث الكهرومغناطيسي .
نظرية عمله :

عند دوران ملف بين قطبي مغناطيس قوي بحيث يقطع خطوط الفيض المغناطيسي تتولد بين طرفيه e.m.f مستحثه وتيار مستحث متغير الشده والاتجاه .
تركيبه : 

1- مغناطيس المجال :
 وهو مغناطيس قوي جدا علي شكل حذاء فرس أقطابه متقابلة مقعرة حتي تكون خطوط المجال علي هيئة أنصاف أقطار بحيث تكون متوازية لوجه الملف في معظم حالاته أثناء دورانه وبالتالي تكون عموديه علي العمودي علي الملف (اتجاه السرعة الخطية له )  فيتولد به أكبر e.m.f وتيار مستحث وأيضا لتركيز الفيض الذي يدور فيه الملف 
2- عضو الأنتاج : وهو عبارة عن ملف من سلك نحاسي ( لفه أو عدة لفات معزولة ) يدور بين قطبي المغناطيس في المجال حول محور يوازي لطوله . 
3-حلقتا إنزلاق :
 هما نهايتي الملف وتدوران مع دورانه ويتصلان بفرشتين من الجرانيت ثابتتين كل واحده تلامس حلقة أثناء الدوران لسحب التيار للدائرة الخارجية .
ملاحظات هامة :
هنا حركة الملف في المجال حركه دائرية تحسب بدلالة السرعة الزاوية


وكذلك لها علاقة بالسرعة الخطيه v حيث ان




استنتاج حساب e.m.f المستحثة المتولدة فى ملف الدينامو
في السلك الواحد الذى يكون عمودى علي المجال يتولد فيه e.m.f مستحثة تساوى
  sin qe.m.f  = - B L v   
وتكون القوة الدافعة الكهربية الكلية تتعين من العلاقة :-
sin qe.m.f  = -2 B L v   
ولكن تتعين السرعة الخطية للملف من العلاقة :-       
v = wr 
حيث w السرعة الزاوية
فيصبح :-            e.m.f = -2 B Lwr sin q  
 ولكن مساحة الملف تتعين من العلاقة :-
                                             L A = 2 r
ويصبح                                 e.m.f  = - A B wr sin q 
و إذا كانت عدد لفات الملف N فان 

1- الإشارة السالبة حسب قاعدة لنز .
2- متى تكون :
أ‌) القوة الدافعة الكهربية المستحثة فى ملف الدينامو نهاية عظمى ؟
....................................................................................................................
ب‌) القوة الدافعة الكهربية المستحثة فى ملف الدينامو = صفر ؟
.........................................................................................................................
جـ) القوة الدافعة الكهربية المستحثة فى ملف الدينامو نصف قيمتها العظمى ؟

.........................................................................................................................
3- ما هى العوامل المؤثرة علي e.m.f المستحثة المتولدة في ملف الدينامو ؟

- عدد اللفات (N )       - كثافة الفيض B                - مساحة وجه الملف
4 - جيب الزاوية المحصورة بين العمودى علي مستوى الملف والمجال

التمثيل البيانى ل e.m.f المتولدة في ملف الدينامو خلال دورة كاملة 
ونلاحظ انه خلال الدورة الواحدة تصل e.m.f المستحثة إلى القيمة العظمى مرتان والى الصفر ثلاث مرات في الدورة الواحدة وبالتالى
1-  عدد مرات الوصول للنهاية العظمى = 2  ( ضعف التردد) 
2- عدد مرات الوصول للصفر     = + 2f ( ضعف التردد +1)

مسألة ملف دينامو تصل e.m.f به الى الصفر 201 مره فكم يكون تردده ؟
............................................................................................................
وهنا نلاحظ ان e.m.f المتوسطة المتولدة في الملف لو تم حسابها بطريقة جبرية خلال دورة كاملة تكون :
ولكن كلنا يعلم ان هناك طاقة كهربية وشغل مبذول في تحريك الالكترونات في السلك ولكن أيضا الشغل كمية قياسية ليس لها اتجاه وعلي هذا فإننا نتعامل ب القيمة الفعالة للتيار المتردد
تقدر بقيمة شدة التيار المستمر ( موحد الاتجاه ) الذى يولد نفس كمية الطاقة الحرارية او نفس القدرة التى يولدها التيار المتردد ( فى نفس المقاومة خلال نفس الزمن)

ملاحظات عند حل مسائل
1- عند حساب القوة الدافعة الكهربية اللحظية اى بعد زمن معين او بعد زاوية معينة :-
1- ويمكن حساب شدة التيار المستحثة بعد زمن معين او بعد زاوية معينة:-
2- لحساب القيمة العظمى للقوة الدافعة الكهربية والتيار المستحث
حيث R   هى مقاومة ملف الدينامو
3- لحساب القيمة الفعالة للقوة الدافعة الكهربية والقيمة الفعالة للتيار
4- العلاقة بين السرعة الخطية والسرعة الزاوية
حيث r    نصف قطر المسار الذى يدور فيه ملف الدينامو ويمكن تعينه من العلاقة
5- ملف دينامو يدور 1200 دورة فى الدقيقة اى ان تردد التيار الناتج يعين من العلاقة
6- عند حساب القوة الدافعة الكهربية المتوسطة خلال ربع دورة او نصف دورة فان:-

7- لحساب القدره :-

8- لحساب الطاقة الكهربية المستنفذة خلال دورة كاملة :-


مثال ملف مستطيل يتكون من 100  لفه و أبعاده30) Cm     (20×و بسرعة 1500 لفه / دقيقة في مجال مغناطيسى  كثافة فيضه 0.07 Tesla احسب :
1-e.m.f  المتولدة في الملف عندما يكون مستواه عمودى علي المجال   
2- e.m.f  المتولدة في الملف عندما يصنع مستوى الملف 60  مع المجال
3- e.m.f  المتولدة في الملف عندما يكون مستواه موازى المجال            
4- e.m.f  المتولدة في الملف بعد  من الثانية من لحظة الدوران   
5 - e.m.f المتوسطة  المتولدة خلال  ربع دورة من وضع الصفر وكذلك خلال نصف دورة                    
6) حدد موضع مستوى الملف بالنسبة للمجال بعد 2ms من وضع الصفر 
................................................................................................................................................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................
تقويم التيار المتردد

التيار الكهربى المتردد الناتج عن الدينامو به مشكلتان
أولا : انه متغير الشدة ( يزداد ويقل )
ثانيا : انه متغير الاتجاه ( يعكس اتجاهه كل نصف دورة )

و الآن كيف نوحد اتجاه التيار الكهربى المتردد حتى لا يعكس اتجاهه كل نصف دورة
نستبدل الحلقتان المعدنيتان ب المقوم المعدنى
المقوم المعدني 
هو اسطوانة مشقوقة ( أو قرص معدنى مشقوق ) ويلتصق الشقان بمادة عازله بحيث يكون مستواها عمودى علي مستوى الملف وكل نصف يلامس احد الفرشتين للدينامو كما بالرسم
ملحوظة هامة :
عندما يتم الملف ربع دورة بحيث يكون مستواه عمودى علي المجال هنا الفرشتان تلامسان المادة العازلة فينقطع التيار في الدائرة
و بالتالي يصبح التيار كما بالشكل
و الآن تثبيت الشدة للتيار :
هنا نستخدم أكثر من ملف بعضو الإنتاج اى استخدام ملفات عديدة تحصر بينها زوايا صغيرة علي ان يقطع المقوم المعدنى الى قطع عددها ضعف عدد الملفات لان لكل ملف بداية و نهاية خاصه به مع ملاحظة انه يراعى ان تلامس الفرشتان أجزاء الاسطوانة الربعان المتقابلان المتصلان بنهايتي الملف الذى يكون مستواه موازيا للمجال

حتى يكون معدل قطع خطوط الفيض اكبر ما يمكن و كذلك e.m.f المتولدة في هذا الملف نهاية عظمى أما الملف الأخر فيكون عمودى علي المجال و بالتالى e.m.f به = صفر
باستمرار دوران الملف تكون شدة التيار متغيرة و لكنها لا تصل الى الصفر ابدا
اذا تعددت الملفات يقل التعرج فالخط الدال علي تغير شدة التيار في الدائرة ويكاد يكون خط مستقيم ( اى ثابت الشدة تقريبا) .
وهنا يقسم مقوم التيار إلى عدد من القطع عددها ضعف عدد الملفات .


والي هنا نأتي لنهايه درس اليوم النظري واليكم مزيد من الشرح والتوضيح من خلال الرابط التالي منت
هنا
مواضيع ذات صله
- الدينامو الكهربائي
- الدينامو في السيارة
- مكونات الدينامو
- اجزاء الدينامو
- طريقة عمل الدينامو البسيط
- الدينامو في الدراجة
- كيف يعمل الدينامو
- مكونات الدينامو الكهربائي

اتمني ان اكون قد وفقت
إِنِ الْحُكْمُ إِلَّا لِلَّهِ ۖ عَلَيْهِ تَوَكَّلْتُ ۖ وَعَلَيْهِ فَلْيَتَوَكَّلِ الْمُتَوَكِّلُونَ .
وتحياتي لكم جميعا وتمنياتي لكم بالتوفيق
لا تنسي اذا اعجبك الموضوع ان تشارك صفحتي 

ان التعليقات تعبر علي رأي صاحبها و الموقع غير مسئول عن التعليقات وتذكر ان الله يراك

التعليقات



موقع فيزيا اونلاين الموقع الاول في الوطن العربي الذي يشمل المراجعات والامتحانات الخاصة بالثانوية العامة والذي يتيح لك التفوق في مادة الفيزياء تمنياتي بالتوفيق للجميع أ/محمود فؤاد

إتصل بنا