الفيزياء – التيار المتردد وفرق الجهد للصف الثالث الثانوي 2016

المكثف الكهربى : تركيبه

عبارة عن لوحين معدنيين متوازيين بينهما عازل وعند شحن المكثف يكون أحد لوحيه موجب الشحنة و الأخر سالب الشحنة وبينهما فرق جهد (V) فإذا كانت الشحنة على أحد لوحيه Q وسعة المكثف C     فيكون        C = وتكون وحدة قياس السعة بالفاراد  .

المكثف مع مصدر مستمر :

عند توصيل المكثف ببطارية حيث يتصل اللوح (A) بالقطب الموجب و اللوح (B) بالقطب السالب للبطارية كما بالشكل فإن شحنه سالبة تنتقل من القطب السالب إلى اللوح B ويق جهده وتؤثر شحنة اللوح B السالبة على اللوح A فتجذب نحوها الشحنة الموجبة إلى السطح A القريب من B  وتطرد شحنه سالبة للوجه البعيد حيث تنتقل إلى القطب الموجب للبطارية و يرتفع جهد A وعندما يتساوى فرق الجهد بين اللوحين مع فرق الجهد بين قطبى البطارية يقف انتقال الشحنات ويتم شحن المكثف .

ومعنى ذلك يمر تيار لحظى    فى الدائرة ثم يقف ويشحن المكثف ويكون

الشحنة = سعة المكثف × فرق الجهد

المكثف مع مصدر متردد :

فى نصف الدورة الأول
فى الربع الأول	فى الربع الثانى
يتم شحن المكثف حتى يصل فرق الجهد بين لوحيه الى نهاية عظمى وتساوى النهاية العظمى ل e.m.f للمصدر	تأخد e.m.f للمصدر فى الهبوط ويكون جهد المكثف أعلى فيفرغ شحنته فى المصدر حتى إذا وصلت e.m.f  إلى الصفر يكون جهد المكثف وصل أيضاً للصفر
فى النصف دورة الثانى
فى الربع دورة الثالث	فى الربع دورة الرابع
يشحن المكثف مره أخرى ولكن بشحنات مضادة ( كما بالشكل التالى ) حتى يصل فرق الجهد بين لوحيه الى النهاية العظمى للقوة الدافعة الكهربية للمصدر	يبدأ المكثف بتفريغ شحنته كما بالربع الثانى عند انخفاض e.m.f للمصدر حتى يصل كل منهما الى الصفر فى نهاية النصف الثانى للدورة

ويتكرر ذلك فى كل دورة ’ يمثل الرسم البيانى المقابل التغير فى فرق جهد المكثف مع الزمن خلال دورة كاملة

الفرق فى الطور بين التيار و فرق الجهد

المقدار

يمثل ميل المماس للمنحنى حيث :

1- يكون هذا الميل نهاية عظمى عندما تكون زاوية الطور = صفر ويقل بالتدريج حتى يصل للصفروبذلك تصل قيمة شدة التيار (I) نهاية عظمى .

2- يقل الميل تدريجياً بزيادة فرق الجهد حتى يصل الى الصفر عندما يصل فرق الجهد نهاية عظمى وبذلك تصل شدة التيار للصفر .

3- يصبح ميل المماس مقداراً سالباً عندما يقل فرق الجهد وتصبح شدة التيار اللحظى مقداراً سالباً

أى أن التيار يتقدم على فرق الجهد فى الطور بمقدار   دورة أى بزاوية 90  بسبب سعة المكثف .

المفاعلة السعوية :

هى الممانعة التى يلقاها التيار المتردد فى المكثف بسبب سعته .

تدريب : مكثف سعته 400 µF متصل بمصدر للتيار المتردد تردده 50 Hz وقوته الدافعة الكهربية الفعالة  200 Vأحسب :

1- المفاعلة السعوية

2- شدة التيار المار بالدائرة

السعة المكافئة لعدة مكثفات متصلة معاً

اذا وصلت المكثفات على التوالى	اذا وصلت المكثفات على التوازى
تشحن المكثفات بشحنات متساوية (Q) ويجزئ فرق الجهد V = V1  + V2  + V3	تكون جهود المكثفات متساوية(V) Q = Q1 + Q2 + Q3 C V = C1 V+ C2 V + C3 V C  = C1 + C2 + C3
لو المكثفات متساوية السعة وعددها n
=C	C = n C1

مثال للتدريب : أحسب

1- السعة الكلية لمجموعة المكثفات

بين النقطتين X,Y

2- المفاعلة السعوية الكلية بين

النقطتين X,Y

 ( علماً بأن تردد المصدر 50 Hz)

[url=http://cairodar.youm7.com/flashes/PDFfiles/physics ch 4 l 2.pdf] لتحميل الدرس بصيغة PDF اضغط هنا..[/url]