كيفية توليد التيار المتردد

قد يهمك أيضا

كيفية توليد التيار المتردد 

1- تعريف التيار المتردد: 

في الموضوع التالي نشرح بطريقة مبسطة كيفية توليد التيار الكهربائي المتردد وقبل البدء في عملية الشرح يجب تعريف التيار المتردد :

حيث يعرف التيار المتردد بأنه التيار الذي يتغير اتجاهه وقيمته بشكل دوري منتظم مع الزمن t، بحيث يمر في كل دورة بنفس التغيرات التي مر بها في الدورة السابقة 

2. كيفية توليد التيار المتردد: 

حيث أنه إذا وضع موصل كهربائي في مجال مغناطيسي متغير فإنه ينتج فيه قوة دافعة كهربائية مستحثة حسب قانون (فاراداي). والشكل التالي يوضح مولد تيار متردد يحتوي على قطبين مغناطيسيين شمالي N وجنوبي S يدوران في اتجاه عقارب الساعة. المجال المغناطيسي الذي يقطع موصلات الملفين سيولد قوة دافعة كهربائية في هذه الموصلات هذه القوة ستسبب مرور تيار إذا اغلقت دائرة الملفات عن طريق الحمل، ويكون اتجاه التيار مترددا ويمر بالصفر كما في الشكلين A و C كما يمر بقيمته العظمى في الشكل B ويمر بقيمته العظمى في الاتجاه المعاكس في الشكل D. 

والاشكال التالية توضح عملية توليد موجه خلال الأربع مراحل السابقة: 

حيث عليك ان تلاحظ وضع الملف في الموقع التالي حيث الجهد يساوي صفرا وبالتالي لا يوجد تيار كهربائي.

والشكل التالي وعند تحرك الملف 90 درجة يلاحظ ان الجهد وصل إلى أعلى قيمه ايجابيه له 

والشكل التالي وعندما يصل الملف إلى 180 درجة يهبط الجهد مجددا إلى الصفر 

أما عندما يصل الملف إلى 270 درجة يصل الجهد إلى اعلى قيمة سالبة له كما يبين الشكل التالي .

أخيراً، وعندما يكمل الملف دوره كاملة آي عند 360 درجة يهبط الجهد إلى الصفر كما يبين الشكل التالي

3-التيار المتردد الجيبي: 

إذا كان تغير التيار (أو الجهد) مع الزمن على شكل دالة جيبية فنقول إن التيار (أو الجهد) متردد جيبي، وهذا الشكل هو الأكثر استعمالاً حيث إن المولدات المستعملة في الشبكات الكهربائية تنتج جهوداً قريبة جداً منه. ويمثل الشكل التالي جهداً متردداً جيبياً. 

حالة خالة : 
للتحويل من التمثل الزاوي الى الدرجي أو العكس نستخدم العلاقة التالية: 

4- الموجه : 

هي المسار الذي يرسمه الجهد (أو التيار) بدلالة الزمن أو بدلالة كمية أخرى (كزاوية الطور كما سنرى فيما بعد). ونسمي نصف الموجه فوق المحور الأفقي بالنصف الموجب، أما النصف الآخر فيسمى النصف السالب. 

5- التردد f والزمن الدوري T

التردد f وهو يمثل عدد الدورات في الثانية. والزمن اللازم لإكمال موجه كاملة يسمى بالزمن الدوري أو من الدورة T وبما أنه كلما انخفضت الدورة ازداد التردد بنفس النسبة آي أن العلاقة بين الزمن والتردد علاقة عكسية، نستخلص أن 

T = 1/f

مثال احسب زمن دورة موجه مترددة ترددها يساوي : 
أ- 50Hz
ب- 60Hz
الحل: 

وهذان الترددان هما المستعملان في الشبكات الكهربائية عبر العالم.