منتديات المعلم القدوة التعليمية
منتديات المعلم القدوة التعليمية
منتديات تعليمية

انضم إلى المنتدى ، فالأمر سريع وسهل

منتديات المعلم القدوة التعليمية
منتديات المعلم القدوة التعليمية
منتديات تعليمية
منتديات المعلم القدوة التعليمية
هل تريد التفاعل مع هذه المساهمة؟ كل ما عليك هو إنشاء حساب جديد ببضع خطوات أو تسجيل الدخول للمتابعة.

اذهب الى الأسفل
ماما هنا
ماما هنا
مشرفة عامة القسم الدينى و الأسرة
انثى عدد المساهمات : 9179
نقاط : 49027
تاريخ التسجيل : 21/04/2011
فاعلة خير لوجه الله

الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  Qdrat-efa7e62834

الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  Empty الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016

الإثنين 07 مارس 2016, 21:25
الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016


 المحول الكهربي

رمزه في الدوائر الكهربية الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  51 

وظيفته

1-   إعطاء e.m.f  مستحثة كبيرة من e.m.f  مستحثة صغيرة

2-   إعطاء e.m.f  مستحثة صغيرة من e.m.f  مستحثة كبيرة ( محول خافض للجهد )

اى إعطاء الجهد المناسب للجهاز R  من المنبع

3-   نقل الطاقة و القدرة الكهربية من اماكن الانتاج ( التوليد) الى اماكن التوزيع و الاستهلاك

 

تركبيه ووصفه إجمالا من   3    أجزاء رئيسية

أ‌)       الملف الابتدائى (P)

ب‌)القلب المعدنى

ج) الملف الثانوى(S)

 الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  52

التفاصيل المطلوبة

أ‌)       الملف الابتدائى وهو يتصل طرفاه بالمصدر الكهربي المتردد ( الدينامو) ولفاته المعزولة تكون حول احد أجزاء القلب الحديدى و عدد لفاته Np وتكون    كبيرة أو صغيره حسب نوع المحول .

ب‌)القلب المعدنى وهو من الحديد المطاوع السيليكونى ويقسم إلى شرائح رقيقة معزولة حتى تتغلب علي التيارات الدوامية ولا يتلف الملفين ويحترق الجهاز ( المحول ) .

ج) الملف الثانوى و هو ملف يتصل طرفاه بالجهاز المراد تشغيله

              ( TV – مصباح – جرس – راديو …..) وعدد لفاته Ns .

الأساس العلمى – المبدأ العلمى – فكره العمل   هو الحث المتبادل بين ملفين

 

        علل  لا يمكن للمحول الكهربى أن يتعامل مع التيار المستمر ولا بد من تيار كهربى متردديتصل  بملفه  الابتدائى  .

أ‌)       لان التيار المستمر يولد فيضا مغناطيسيا ثابتا لا يتغير إلا لحظتى فتح و غلق الدائرة بالملف الابتدائي وبالتالي لا ينشأ الحث المتبادل بين الملفين إلا لحظتي غلق وفتح دائرة الملف الابتدائي .

أما في حالة استخدام تيار متردد من ( دينامو ) فإننا نضمن وجود فيضاً مغناطيسياً دائم التغير وبالتالي حث متبادل دائم بين الملفين .

 

شرح عمل المحول الكهربي :

1-   عند غلق المفتاح K بالملف الثانوي :

هنا ينتقل الفيض المغناطيسي المتغير من الملف الابتدائي عبر القلب المعدني إلى الملف الثانوي ويقطع لفاته  فتتولد به e.m.f   مستحثه كبيرة أو صغيرة   .

( حسب NS    حيث أن  e.m.f   α     NS     ) وتكون مناسبة للجهاز وهنا يعمل الجهاز    R  .

2-   لحظة فتح المفتاح K بالملف الثانوي :

      هنا يعود الفيض المغناطيسي المتغير بأكمله إلى الملف الإبتدائي فيقطع لفاته وتتولد فيه                          e.m.f  ،   I ذاتية عكسية ( عكس تيار الدينامو ) وتساوي تقريباً تيار الدينامو فتلاشي هذا التيار وعلى هذا تنعدم الطاقة الكهربية المستهلكة في هذه الحالة .

س : علل .. لا يحدث استهلاك يذكر في الطاقة الكهربية عند فتح دائرة الملف الثانوي رغم أن دائرة الملف الابتدائي مغلقة .

لأن الفيض المغناطيسي المتغير يعود بأكمله إلى الملف الإبتدائي فيقطع لفاته وتتولد فيه                          e.m.f  ،   I ذاتية عكسية ( عكس تيار الدينامو ) وتساوي تقريباً تيار الدينامو فتلاشي هذا التيار وعلى هذا تنعدم الطاقة الكهربية المستهلكة في هذه الحالة

 

أنواع المحولات :

محول رافع للجهد

محول خافض للجهد

  الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  53

ملحوظة هامة: لو كانت كفاءة المحول 100% فإن طاقة الخرج = طاقة الدخل

الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  54

أذا كانت كفاءة المحول أقل من 100% فإن :

الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  55

أسئلة تحتاج لإجابة :

1-   ما هي الأسباب التي تجعل كفاءة المحول الكهربي لا تصل إلى 100%   ( أسباب فقد الطاقة في المحول ) مع توضيح طرق العلاج  ؟

2-   كيف نستخدم المحول الكهربي في نقل الطاقة والقدرة الكهربية من أماكن الإنتاج ( التوليد ) إلى أماكن التوزيع و الاستهلاك ؟

3-   كيف نحول الدينامو إلى موتور ( محرك التيار الكهربي المستمر ) ؟

س: ما هي أسباب فقد الطاقة الكهربية في المحول الكهربي وكيفية الحد منها ؟

ج:

1-   جزء يتحول إلى طاقة حرارية في الأسلاك نتيجة مقاومتها .

العلاج : نستخدم أسلاك النحاس ( له مقاومة نوعية صغيرة ) وتكون غليظة في صناعة ملفات المحول .

2-   جزء آخر يتحول إلى طاقة حرارية بسبب التيارات الدوامية  .

العلاج : نقطع القلب المعدني الحديدي إلى شرائح معزولة وبالتالي نقلل من التيارات الدوامية نظرا لزيادة مقاومة الحديد المطاوع السيليكوني ووجود الفواصل العازلة .

3-   تسرب بعض خطوط الفيض خارج القلب الحديدي فلا تقطع الملف الثانوي .

العلاج : حل هندسي نجعل الملف الإبتدائي داخل الثانوي أو قريب منه .

4-   جزء يستهلك على هيئة طاقة ميكانيكية تحرك جزيئات القلب الحديدي .

العلاج : نستخدم الحديد المطاوع السيليكوني وذلك لسهولة تحريك جزيئاته .

 

س: كيف يتم تبريد المحولات ؟

ج: – لوكانت المحولات صغيرة ( تعرض للهواء الجوي فتفقد حرارتها بالاشعاع والحمل .

-         لو كانت المحولات كبيرة ( توضع في صناديق مملوءة بزيت معدني ويكون بالصناديق زعانف خارجية تعمل على زيادة مساحة السطح المعرض للتبريد فتفقد حرارتها بسهولة للهواء .

 

س: كيف تستخدم المحولات في نقل الطاقة والقدرة الكهربية من مكان التوليد إلى مكان التوزيع ؟

الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  56

ج: أ -  عند مكان التوليد والإنتاج :   ( محطات السد العالي مثلا )

توضع محولات رافعة للجهد خافضة لشدة التيار فتقل الطاقة المفقودة فى الاسلاك على شكل حرارة فتقل تكاليف النقل

 ب – عند أماكن التوزيع والاستهلاك :

نستخدم محولات خافضة للجهد رافعة للتيار فتزداد شدة التيار ويمكن توزيعها ( تفريغها ) على التوازي في الأسلاك لتغذية المدن والمصانع والشوارع ويظل فرق الجهد ثابت بعد خفضه إلى (220 V   تقريبا

س: كيف يمكن أن نحول الدينامو إلى محرك كهربي ( موتور ) ؟

ج: يتم استبدال   RL   في الدائرة الخارجية لدينامو التيار المستمر ( التيار المتردد بعد تقويمه بإدخال تعديلات عليه ) بمصدر لتيار كهربي مستمر .

 المحرك الكهربي ( الموتور )

الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  57

شرح العمل :


  • عند غلق المفتاح K يمر التيار التقليدي من ( ف 1 ) إلى أضلاع الملف أ ب ج د


وبتطبيق قاعدة فلمنج لليد اليسرى على الأضلاع الطويلة أب ، ج د  نجد أن الملف يتأثر بعزم إزدواج يدير الملف كما بالرسم .


  • بدوران الملف يقل عزم الازدواج تدريجيا لنقص البُعد العمودي بين القوتين حتى يصبح مستوى الملف عمودي على المجال فينعدم عزم الازدواج ولكن الملف يستمر في الدوران بالقصور الذاتي .

  • نلاحظ في نصف الدورة الثاني ينعكس اتجاه التيار في الملف ولكن يستمر دوران الملف في نفس اتجاه دورانه السابق .

  • لزيادة قدرة الموتور على الدوران نستخدم عدة ملفات بين مستوياتها زوايا صغيرة وتقسم الاسطوانة المعدنية إلى عدد من القطع ضعف عدد الملفات بحيث يتصل طرف كل ملف بقطعتين متقابلتين .


ويراعى أن تلامس الفرشتين ف1 ، ف2 القطعتين المعدنيتين المتقابلتين في حالة لو كان الملف المتصل بهما مستواه يوازي المجال حتى يكون تأثره بعزم ازدواج قيمة عظمى فتزيد سرعة الدوران

 

  ملحوظة هامة:

بما أن :  الملف ( وهو جزء من دائرة مغلقة ) يدور في فيض مغناطيسي

إذن : هذا الفيض يقطع أسلاكه وبالتالي تتولد فيه e.m.f  مستحثة عكسية ( عكس تيار بطاريته )

وهذا التيار والقوة الدافعة العكسية هي سبب انتظام سرعة دوران الموتور . حيث أن

الفيزياء – المحول الكهربى و الموتور للصف الثالث الثانوي 2016  58
 

[url=http://cairodar.youm7.com/flashes/PDFfiles/physics arabis ch 3 l 1.pdf] لتحميل الدرس بصيغة PDF اضغط هنا..[/url]

الرجوع الى أعلى الصفحة
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى