|
موسوعة كهرباء القوة الموجزة من الالف الى الياء
الموضوع دة شوفتة فى منتدى وعجبنى يارب تستفيدوا منة ولو حد عندة تعليق على الكلام المكتوب يقول لانى طبعا مش تبع هندسة كهرباء بسم الله نبدأ موسوعة هندسة الكهرباء لكل مهندسي هذا القسم ولكل من يريد أن يتعلم هذا الفرع الكبير من علوم الهندسه الموضوع يختص بكل ما يتعلق بهندسة الكهرباء وقد تعمدت الايجاز حتي لا يصيب الملل القاريئ الموضوع منقول من كتب ومراجع عدة وأسأل الله أن يفيد سائر المهندسين و غير المهندسين هذا الموضوع حصريا للدي في دي فقط الباب الأول الكميات الكهربائيه الأساسيه وحدات القياس الأسايه:- Download65680 تعتبر هذه هي الوحدات الاساسيه ويوجد بعض الوحدات الفرعيه من الوحدات الاساسيه كالقوة ووحدة قياسها هي النيوتن وهي تتكون من كيلوجرام لكل ثانيه تربيع أماالفدرة الكهربيه فتقاس بالوات ويتكون من نيوتن متر لكل ثانيه. وحدات القياس المرادفه لوحدات القياس:- Download72286 الكميات الكهربائيه الأساسيه:- الكميات الكهربائيه الأساسيه هي الشحنه والتيار والفولت وأخيرا المقاومة الكهربائيه وسنبدأتباعا في سرد كلا منهم 1-الشحنه:- ويرمز لها بالرمز Qوهي نوعان شحنه سالبه تمثل الكترون واخري موجبه تمثل البروتون وحدة قياس الشحنه كولوم ويرمز له بالرمزC 2-التيار:- يعتبر التيار الكهربي من أهم الوحدات الاساسه ويرمز له بالرمزI وهو معدل مرور الشحنه الموجبه باتجاه ما بالنسبه للزمن تحت تأثير قوة ما (فرق الجهد|) I=dQ\dt حيث: I: هو التيار ويقاس بالامبيرA Q:هو الشحنه ويقاس بالكولوم t:هو الزمن ويقاس بالثانيه ولكي يمر تيار في دائرة كهربائيه فيتطلب ذلك وجود مصدر خارجي يحرك الالكترونات خلال الموصل بين نقطتين وينشأما يسمي بفرق الجهد بين هاتين النقطتين. Download37438 ويمكن التعبير عن مسار التيار الكهربي بأنه يسري من القطب الموجب الي القطب السالب لمصدر الجهد خارجيا لذلك فأن حركة التيار تكون من النقطه الأعلي جهدا الي نقطه اخري تكون اقل جهدا. ويمكن القول بأت للتيار الكهربي أنواع مختلفه باختلاف شكل المصدر كما يلي:- *التيار المستمرDC Current:- Download75154 التيار المستمر ثابت القيمه ولا يغير اتجاهه بالنسبه للزمن كما هو مبين بالشكل *تيار موضعيPulsating Current:- Download46141 وهو تيار مستمر تتغير قيمته دوريا ولا يتغير اتجاهه كما هو مبين بالشكل *تيار مستمرAC Current Download39061 وهو تيار متغير القيمه والتجاه دوريا مثل موجةsin wave 3-الجهد:- يعرف الجهد بأنه الشغل اللزم لنفل وحدة الشحنات من نقطه لأخري ويقاس بالفولت volt V=J/C=dW/dt حيث أنه:- v:الجهد W:الشغل ويقاس بالجول Q:الشحنه وتقاس بالكولوم 4-المقاومة:- تعتبر المقاومه من العناصر الرئيسيه المكونه للدوائر الكهربيه حيث تعتمد عليها قيمة بقية العناصر الأخري مثل التار والقدرة. والمقاومة هي النسبه بين الجهد والتيار وهذا التناسب اثبته العالم اوم وتتناسب عكسيا مع التيار اي انه كلما زاد التيار قلت قيمة المقاومة والعكس صحيح Download76424 -مقاومة السلك الموصل:- تعتمد مقاومة الموصلات علي التالي: 1-طول الموصل ويرمز له بالرمزL 2-مساحة المقطع ويرمز لهاA 3-نوع الماده(المقاومة النوعيه) ويرمز لها بسيجما 4-درجة الحرارة ويرمز لها بالرمز T من هذه العوامل يمكن تحديد قيمة مقاومة الموصل:- Download29626 أنواع المقاومات:- 1- المقاومة الضوئيه:- في هذا النوع نجد أنه قيمتها تقل عند تسليط الضوء عليها وتزيد عند حجب الضوء عنها وتصل قيمتها الي قيمه كبيرة جدا عندما يحجب الضوء عنها كليا 2- المقاومة الحراريه:- تعتمد قيمة هذه المقاومة علي الحرارة حيث ان قيمتها تقل عند زيادة درجة الحرارة Download11933 3- المقاومات التي تعتمد قيمتها علي الجهد:- يرمز لهذه المقاومات بالرمز VDR وهي التي تقل قيمتها بزيادة الجهد المطبق عليها. 4-المقاومة الخطيه:- يوجد منها ثلاث انواع أ-مقاومات السلك الملفوف: حيث يوجد منها قيم مختلفه ب- المقاومات المتغيرة: يمكن من خلال هذه المقاومات الحصول علي قيم مختلفه من المقاومات علي حسب وضع الطرف المنزلق لهذه المقاومات ويوجد نوعان منها الأول: مقاومات مجزيء الجهد: من الممكن ان تستخدم كمجزيء للجهد ولهل ثلاثة أطراف Download69490 وأخيرا أن مدي التحكم في مثل هذه المقاومات قد يصل الي عدة ميجا أوم الثاني: ريوستات: لها عدة خواص مثل ان مدي التحكم اقل مما هو عليه في النوع السابق ويصل الي عدة كيلو أوم وتستخدم غالبا كأداة تحكم دقيقه في نظم التحكم الصناعيه زكذلك للتحكم في قيمة التيار في التطبيقات الضغيرة Download70583 الثالث: المقاومة الكربونيه: يعتبر هذا النوع هو الاكثر انتشارا واستخداما ويرجع ذلك للمادة المستخدمه وهي الكربون ويمكن معرفة قيم المقاومات عن طريق شفرة الألوان أو قياسها بجهاز الاوميتر الموصليه: ويرمز لها بالرمزGوتقاس بالسيمنز والذي يكافيء امبير لكل فولت وهو مقلوب المقاومه G=1/R يتبع |
الباب الثاني
قانون اوم أثبت جورج سيمون اوم من خلال دراسته أن التيار الكهربي يتناسب طرديا مع الجهد المطبق علي الدائرة وأن العلاقه بين التيار والجهد في دائرة كهربيه هي علاقه خطيه كذلك فأن التيار يتناسب عكسيا مع قيمة المقاومة الكلية للدائرة كما بالشكل التالي Download12062 قانون اوم:- ينص قانون اوم علي ان التيار المار في مقاومة يتناسب مباشرة مع الجهد المطبق علي المقاومه ويتناسب عكسيا مع قيمة المقاومة. الصيغه الرياضيه :- I=V/R V=IR R=V/I Download73804 الخلاصه:-Download25020 |
الباب الثالث
القدرة والطاقه أوجد قانون اوم العلاقه بين العناصر الثالثه في الدائرة الكهربيه من هنا نجد أن وجود هذه العناصر أوجد كميه رابعه أخري تسمي القدرةPowerوسوف ندرس في هذا الفصل العلاقه بين القدرة وكل من الجهد والتيار والمقاومة. القدرةPower:- هي الشغل المبذول بالنسبه للزمن ووحدتها الواتWattويرمز لها بالرمزP ويمكن تعريفها بصورة أخري بأنها معدل الطاقه المستخدمه بالنسبه للزمن Power=Energy/time P=E/t حيث :- P:هي القدرة بالوات E:هي الطاقه بالجول t:الزمن بالثانيه ملاحظه:يعرف الوات بأنه كمية الشغل المبذول مقداره واحد جول لفترة زمنيه ثانيه واحده Watt=Joule/Second Download82353 القدرة في الدائرة الكهربيه:- هناك صزرا مختلفه للقدرة في الدائرة الكهربيه وذلك بسبب الصور المختلفه لقانون اوم ويمكن تمثيل الصورة الاساسيه للقدرة في العلاقه التاليه: P=VI حيث: P:القدرة بالوات V:الجهد بالفولت I:التيار بالامبير Download73348 احدي صور القدرة المختلفه يمكن الحصول عليها بتعويض قانون اوم للجهد V=IR Download49087 وهناك صورة اخري للقدرة:- Download23640 الخلاصه:- Download85152 يتبع ان شاء الله |
الباب الرابع
التوصيل علي التوالي في الدوائر الكهربيه عندما يكون هناك عدد من المقاومات متصله بحيث تكون مسارا واحدا بمرور التيار وأن التيار ثابت في جميع المقاومات في هذه الحاله فقط تكون المقاومات متصله علي التوالي والشكل التالي يوضح حالات مختلفه من التوصيل. تذكر بأنه اذا كانت هناك قيمه واحده للتيار بين اي نقطتين تصبح جميع المقاومات بين النقطتين موصله علي التوالي. المقاومه الكليهTotal Resistance: المقاومه الكليه لعدد من المقاومات متصله علي التوالي هي عبارة عن مجموع المقاومات أي أن: Download38770 تطبيق قانون اوم في دوائر التوالي:- سوف نوضح كيفيه تطبيق قانون اوم سواء في اي جزء في الدائرة او التعامل مع الدائرة وذلك من خلال تطبيق بعض الامثله: Download16635 ومثال اخر: مصادر الجهد علي التوالي:- عندما يكون موجودا في الدائرة الكهربيه اكثر من مصدر جهد واذا كان الجهد الكلي الناتج عبارة عن مجموع مصادر الجهد في هذه الحاله يكون توصيل هذه المصادر علي التوالي. توصيل مصادر الجهد علي التوالي بأن يكون الطرف الموجب للمصدر الاول متصل مع الطرف السالب للمصدر الثاني الذي يليه ثم الطرف الموجب للمصدر الثاني يكون متصلا مع الطرف السالب الذي يليه وهكذا وكمثال انظر الشكل التالي في بعض الاحيان تكون المصادر متصله بطريقه عكسيه مثل هذا الترتيب يكون القطب الموجب للمصدر الاول متصلا مع القطب الموجب للمصدر الثاني او القطب السالب للاول يكون متصلا بالقطب السالب للمصدر الثاني وهكذا ويتضح هذا في المثال التالي: |
تابع الباب الرابع
قانون كيرشوف:- يعتبر قانون كيرشوف من القوانين الرئيسيه للدائره الكهربيه وهو ينص علي أن المجموع الجبري للجهود في اي دائرة او مسار مغلق يساوي صفرا. في اي مسار مغلق يكون جهد المصدر يساوي الVoltage Dropعلي مقاومات المسار المتواليه يعرف الVoltage dropبأنه الجهد المطبق علي المقاومات ونتيجه مرور التيار في المقاومات فأنه ينشأ جهد معاكس في القطبيه بالنسبه لاتجاه المصدر الرئيسي للدائرة وبالتالي فانه يعمل علي هبوط جهد المصدر الي الصفر وهذا ما حققه كيرشوف والشكل التالي يوضح قطبية كل من المصدر والجهد الناشيء علي المقاومات Download51145 مثال:- قانون كيرشوف للتيار:- ينص قانون كيرشوف للتيار علي الآتي: عند اي عقدةNodeفي الدائرة الكهربيه فان مجموع التيارات الكهربيه الداخله الي العقده تساوي مجموع التيارات الكهربيه الخارجه منها. Node:هي نقطة تجميع لأكثر من فرعين والشكل التالي يوضح ذلك: بتطبيق قانون كيرشوف للتيار KCLنجد أن: Download68736 يتــــــــــــبع |
تابع الباب الرابع
مجزئ الجهدVoltage Divider:- في دوائر التوالي نجد ان جهد المصدر يتجزأ بين جميع المقاومات المتصله علي التوالي وبالتالي فيمكن القول بأن عمل دوائر التوالي يشبه عمل مجزءات الجهد الداخل للدائرة والمثال التالي سيوضح باذن الله:- في الدائرة توجد مقاومتان لذلك يوجد علي كل مقاومه قيمة من الجهد نتيجة مرور التيار في المقاومتين وبالتالي يصبح: V1=IR1 V2=IR2 وحيث أن التيار ثابت في المقاومتين لذلك نجد ان كلا من V1,V2 يتناسب مع قيمةR1,R2لكي نتحقق من هذا اذا كانت قيمة Vs=10V R1=50 R2=100 Download55159 لذلك نجد ان الجهدV1 يمثل ثلث قيمة المصدر وكذلك V2يمثل الثلثين نستنتج ان الجهد علي مقاومات التوالي يتناسب مع قيمة المقاومات الصيغه العامه لتوزيع الجهد:- يمكننا استخدام المثال التالي:- للايضاح هناك مثال بسيط القدرة في دوائر التوالي:- القدرة المستهلكه في دوائر التوالي هي عبارة عن مجموع القدرات التي تستهلك في كل مقاومة وبالتالي تصبح: قياس الجهد بالنسبه للأرضي:- دائما عند قياس او قراءة الجهد يكون منسوب الي نقطه اخري(نقطه مرجعيهReference Point). واذا تم توصيل هذه النقطه بالارض فانها تأخذ جهد الارض وتساوي صفرا. وتأريض الدائرة يعني أن تكون هناك نقطه مشتركه لتوصيل الدائرة أو عناصر الدائرة تكون مشتركه في نقطه واحده وهي ماتسمي الارضيGroundاذا تم توصيلها بالارض كما مبين بالشكل Download43887 قياس الجهد يكون موجب عند النقطه aبالنسبه للارض اكتشاف الاعطال:- عندما نتحدث عن دوائر التوالي فانه من المهم ان نعرف اهم المشاكل فيما يلي: 1-فتح الدائرةOpen Circuit 2-قصر الدائرةShort Circuit وعندما نتكلم عن فتح الدائرة فيجب ان نعرف ماهو السبب فعلي سبيل المثال عندما تحترق مقاومة من مقاومات التوالي فان ذلك يؤدي الي خروج هذه المقاومه من الدائرة وتتسبب في فتح الدائرة ومعني ذلك ان التيار لا يمر في الدائرة نتيجة عدم وجود مسار مغلق وعند اختبار الدائرة واكتشاف العطل هناك ملاحظتان:-1-فرق الجهد علي كل مقاومة صالحه يساوي صفرا 2-عند فحص المقاومه المحترقه نجد ان الجهد علي الجزء الذي احدث عملية الفتح يساوي جهد المصدر اما قصر الدائرة فيحدث عند تلامس موصلين او عنصرين مختلفين فينتج عنهما زيادة مفاجئه لقيمة التيار المار في الدائرة وتنتهي بحدوث مشكله نتيجه لارتفاع التيار. هذه الظاهره معروفه وشائعه في الدوائر ذات الكثافه العاليه. |
الباب الخامس
التوصيل علي التوازي في الدوائر الكهربيه
يعرف التوازي بأنه اذا كان هناك اكثر من فرع (مقاومه) بين نقطتين وكذلك ان الجهد بين النقطتين يكون مطبق علي جميع الافرع في هذه الحاله يكون جميع الافرع متصله علي التوازي او بمعني اخر تكون بدايات جميع المقاومات متصله مع بعضها في نقطه واحده وجميع نهايات هذه المقاومات تتصل في نقطه اخري وتوضح الدوائر اشكال مختلفه لهذا التوصيل Download62442 Download83586 حساب ال Voltage Dropفي دوائر التوازي:- لقياس انخفاض الجهد في دوائر التوازي نجد ان جميع المقاومات متصله علي التوازي تكون محصورة بين نقطتين وقياس الجهد بين النقطتين يعني قياس الجهد علي اي مقاومه من المقاومات المتصله علي التوازي ومن قياس الجهد نجد ان جميع المقاومات يكون لها نفس الجهد قانون كيرشوف للتيار:- لقد سبق تقديم قانون كيرشوف للتيار في الفصل السابق وهو يطبق في دوائر التوازي وينص علي انه عند اي عقدة Nodeيكون مجموع التيارات الداخله للعقده يساوي مجموع التيارات الخارجه منها مثال:- Download38067 Download78394 المقاومه الكليه لعدد من المقاومات متصله علي التوازي:- المقاومه الكليه لمقاومتين متصلتين علي التوازي تكون اقل من اصغرهما وهذا يعني ان المقاومه المكافئه تقل دائما كلما يتزايد عدد المقاومات المتصله علي التوازي. Download58541 في هذا المثال اذا طبقنا قانون كيرشوف نجد ان: Download18527 ثم بتطبيق قانون اوم للتعويض عت التيارات بدلاله الجهد Download60814 حيث ان الجهد ثابت وهو نفس قيمة جهد المصدر Download39825 وهذه تسمي المعادله العامه لايجاد المقاومه المكافئه لمقاومتين واكثر من مقاومتين Download36430 Download21959 ايجاد المقاومه المكافئه لثلاث مقاومات:- Download77009 بنفس خطوات الطريقه السابقه نستنتج ان Download30011 اي انه المقاومه المكافئه هي عبارة عن حاصل ضربهم مقسوما علي حاصل ضربهم مثني مثني وبالتالي يمكننا ان نضع الصورة العامه للمقاومه الكليه لاي عدد من المقاومات:- Download45389 حالة تساوي المقاومات المتصله علي التوازي:- عندما تكون المقاومات المتوازيه متساوية القيمه فالقيمه الكليه في هذه الحاله ستساوي:- Download61630 ايجاد مقاومه مجهوله في دوائر التوازي:- قد يصادف احيانا وجود مقاومه غير معلومه القيمه في اي دائره كهربيه وبالتالي فمن الضروري ايجاد هذه القيمه المجهوله بدلاله المقاومه الكليه والمقاومات الاخري المكونه للدائرة. فاذا كانت الدائرة الكهربيه تحتوي علي مقاومتين متصلتين علي التوازي وكانت احدي قيم المقاومتين والمقاومه الكليه معلومه فانه يمكن ايجاد القيمه المجهوله. مثال بسيط:- Download88747 Download24960 تجزئ التيار في دوائر التوازي:- في الجزء السابق اوجدنا المقاومه الكليه لاي عدد من المقاومات المتصله علي التوازي ونريد ان نشير الي انه في دوائر التوازي يتجزأالتيار الي عدد من المقاومات او الافرع وفي هذا الجزء سوف نستنتج قانون تقسيم التيار. Download75313 لايجاد قيم التيارات الفرعيه I1,I2 بدلاله التيار الكلي I وبتطبيق قانون اوم نجد ان:- V=IRt V=I1R1 V=I2R2 اي ان IRt=I1R1 I1=IRt/R1 وكذلك I2=IRt/R2 ويمكن وضع هذه الصيغه لقانون تجزئ التيار Ix=IRt/Rx القدرة في دوائر التوازي:- في دوائر التوازي تمثل القدرة الكليه Ptمجموع القدرات الجزئيه المنفرده بمعني ان: Pt=P1+P2+P3+...+Pn Download53906 Download24157 او بهذه الطريقه Download10928 يتبع باذن اللــــــــــــه |
الباب السادس
الدوائر المركبه في الفصول السابقه درسنا دوائر التوالي والتوازي كل علي حده ويأتي الدور الان علي الدوائر المركبه والتي تشمل الاثنين معا تعريف التوالي التوازي:- أوصف عناصر التوالي والتوازي في الدائرة المبينه Download78556 نجد من الدائرة أن المقاومات R1,R7 موصله علي التوالي حيث ان التيار المار فيهما يمقل التيار الكلي للدائرة وكذلك يوجد ثلاث مجموعات من العناصر تمثل التوازي وعند ايجاد المقاومه الكليه للدائره نحصل علي الاتي Download83938 او بصورة اخري Download28606 مثال يوضح الامر:- Download87008 Download78738 ومثال آخر:- Download38636 Download78807 تحليل دوائر التوالي التوازي:- غالبا ما تشمل اي دائرة كهربيه علي مقاومات متصله علي التوالي واخري علي التوازي وتمثل هذه الدائرة في معظم الاحيان دائره عمليه. لذلك عند ايجاد المقاومه الكليه للدائرة يتبع الطريقه التاليه: نحدد المقاومات المتصله علي التوازي ونحسب المقاومه المكافئه لها ثم نرسم الدائره بعد تبسيطها نحدد المقاومات المتصله علي التوالي ونحسب المقاومه المكافئه لها ثم نرسم الدائرة بعد تبسيطها في النهايه تصبح الدائرة الاصليه دائرة بسيطه يمكن ايجاد المقاومه الكليه لها مثال:- Download32625 Download62307 Download65758 ايجاد الهبوط في الدوائر المركبه:- من المفيد حساب الهبوط في الجهد علي اي جزء من اجزاء الدائرة ويمكن ايجاد الهبوط في الجهد وذلك باستخدام قانون تجزئ الجهد والذي سبق شرحه ويمكن ايضا استخدام قانون كيرشوف للجهد وقانون اوم وسوف نتناول الامثله لحساب الهبوط في الجهد Download73735 Download34748 Download59343 Download21801 الجهد والتيار في الدوائر المركبه:- عرفنا من الوحدات السابقه ان مجموع الهبوط في الجهد في دوائر التوالي تساوي جهد مصدر التغذيه. هذا ايضا صحيح في دوائر التوالي-التوازي. حيث ان الجهد علي مجموعه التوازي يمكن التعامل معه علي انه عنصر واحد بمعني ان الجهد متساو علي مقاومات التوازي وبالتالي فان الهبوط في الجهد علي مجموعة التوازي يساوي الهبوط في الجهد علي اي مقاومة من مقاومات التوازي. مثال: Download23142 Download27884 الخلاصه:- Download30328 Download73957 يتــــــــبع باذن الله |
الباب السابع
تحليل الدوائر الكهربيه درسنا في الفصول السابقه تحليل بعض انواع الدوائر باستخدام كل من قانون اوم وكذلك قانون كيرشوف ولكن هناك نماذج اخري من الدوائرنجد من الصعوبه استخدام هذه القوانين مما يتطلب ايجاد طرق اضافيه لتحليل مثل هذه الدوائر بغرض تبسيط الدائره. والنظريات التي سوف نتعرض لها بالشرح وكذلك التحويلات نجد انها سوف تعمل علي تسهيل هذه الانواع من الدوائر. علما بأن دراسة هذه النظريات وكذلك التحويلات لا تعني الغاء القوانين السابقه ولكن دراستها سوف تكون مدعمه ومسانده لها. أنواع مصادر تشغيل الدوائر الكهربيه:- جميع الدوائر الكهربيه يمكن تشغيلها عن طريق مصدر جهدVoltage Source أو مصدر تيار Current Source لذلك لابد ان نعرف هذه المصادر واهمية استخدامها. مصدر الجهد الثابت:- هو مصدر تغذيه للحمل بجهد ثابت في الدائرة الكهربيه ويكون متصلا معه علي التوالي مقاومته الداخليه Rs وهي صغية جدا ويكون شكل الدائرة كالتالي:- Download57710 ولكي يكون المصدر مثاليا Ideal Voltage Source يجب ات تكون Rs اصغر مما يمكن اي يتحقق الشرط التالي:- RL››Rs مصدر تيار ثابت:- هو مصدر تغذيه لتيار ثابت للحمل في الدائرة ويكون متصلا معه علي التوازي مقاومته الداخليه Rs وتظل قيمة التيار ثابته مهما تغيرت مقاومة الحمل ويكون شكل الدائرة الكهربيه في حالتي عدم وجود حمل كهربي أو في وجود حمل كهربي كالتالي وبالترتيب Download56759 Download85916 حتي يصبح مصدر التيار مثاليا يجب ان تكون Rs››RL نلاحظ ان المقاومه الداخليه لمصدر التيار عالية القيمه علي الاقل تساوي عشر مرات من مقاومة الحمل المتصل. تحويلات المصدر Source Conversions:- يفضل في بعض الاحيان وعلي حسب نوعية الدائرة تحويل مصدر الجهد الي مصدر تيار او العكس وذلك بغرض تسهيل عملية التحليل. من دائرة مصدر الجهد نجد ان تيار الحمل IL يساوي: IL=Vs/(Rs+RL) ومن دائرة مصدر التيار وبتطبيق علاقة توزيع التيار نجد ان التيار المار في الحمل ILيساوي: IL=Rs*Is/(Rs+RL) وبمساواة العلاقه نجد ان: Vs=Rs*Is مثال للايضاح:- Download44718 والحل:- Download76770 ومثال اخر: Download41304 والحل:- Download16348 ومثال اخر: Download75517 والحل:- Download56264 |
تابع الباب السابع
نظرية التركيبSuperposition:- هي نظرية المصادر المتعدده المغذيه للدائرة وتستخدم هذه النظريه عندما يوجد اكثر من مصدر تغذيه سواء مصدر جهد او مصدر تيار او كليهما معا. وتتلخص طريقة نظرية التركيب واستخدامها ضمن تحليل الدائرة الكهربيه كما يلي: انه اذا اردنا ايجاد قيمة التيار الكهربي المار في عنصر ما في الدائرة فان هذا التيار يمكن ايجاده عن طريق حاصل جمع التيارات الكهربيه الناتجه من تغذية الدائرة لكل مصدر علي حده ووضع جميع المصادر خارج الخدمه. • لجعل مصدر الجهد خارج الخدمه يستبدل بمقاومته الداخليهRs وحيث ان مقاومته الداخليه اصغر ما يمكن لذلك نعمل عملية قصر دائرة علي مصدر الجهد اي Short Circuit. • لجعل مصدر التيار خارج الخدمه يستبدل بمقاومته الداخليه حيث ان مقاومته الداخليه اكبر ما يمكن لذلك نعمل عملية فتح دائرة علي مصدر التيار Open Circuit. وسوف يتضح هذا علي الدائرة المبينه:- Download81661 من الواضح انه يوجد مصدران جهد لتغذية الدائرة فاذا اردنا ايجاد التيار المار في المقاومه R3 تصبح الدائرة السابقه عبارة عن دائرتين تحتوي كلا منهنا علي مصدر جهد واحد ثم بحساب كل من التيارات I1,I2 في الدائرتين واستخدام علاقة التيار الفرعيه لايجاد قيمة التيار المار في المقاومه R3 ثم بالجمع او الطرح حسب اتجاه التيار لكل منهما يمكن ايجاد التيار الكلي الناتج عن المصدرين. Download39423 مثال:- Download70422 والحل:- Download82589 Download27978 Download64359 |
نظرية ثفننThevinen's Theorem:- هذه نظريه هامه لأنها تبسط اي دائرة كهربيه مهما كانت معقدة الي دائره مبسطه وتسمي ب مكافئ ثفنن Thevinen's Theorem هذه الدائرة تتكون من مصدر جهد Vth متصل علي التوالي مع مقاومه مكافئه Rth كما هو موضح بالشكل:- Download21195 ويكون العنصر المراد ايجاد التيار فيه متصل علي التوالي مع Rth لتصبح الدائرة بسيطه ويمكن ايجاد التيار I المار في العنصر r وذلك باستخدام العلاقه التاليه: I=Vth/(Rth+r( ويتلخص عمل هذه النظريه فيما يلي:- اذا أردنا ايجاد التيار والجهد لعنصر ما بين عقدتين في الدائرة نتبع الخطوات التاليه: • عمل ازاله للفرع المطلوب ايجاد التيار فيه وهو ما يسمي بفتح الدائرة وذلك بغرض حساب فرق الجهد بيت النقطتين ويرمز له بالرمز Vth • عمل قصر علي مصادر التغذيه الموجوده في الدائرة (اي جعل قيمتها = 0 ) وذلك بغرض حساب المقاومه الكليه للدائرة و يرمز لها بالرمز Rth (يذكر هنا عند ايجاد Rthينظر للدائرة بين النقطتين المحصور بينهما العنصر المطلوب حساب التيار فيه). • رسم مكافئ ثفنن ويتكون من Vth كمصدر تغذيه متصل علي التوالي مع Rthثم العنصر المطلوب حساب التيار فيه ويصبح قيمة التيار المار في العنصر المحصور بين النقطتين كما يلي: I=Vth/(Rth+r) Download24985 مثال للايضاح:- Download53096 والحل:- Download49831 Download13792 Download75721 Download22138 Download69550 تطبيقات نظرية ثفنن في دائرة القنطرة:- معظم الدوائر الالكترونيه دوائر مركبه و معقده مثل دائرة القنطرة Bridge Circuit ونجد من الصعوبه حل هذه الدوائر بالطريقه العاديه او المباشرة ومن هنا تبرز اهمية هذه النظريه . لذلك سنستعرض دائرة القنطرة , طرفي الدخل وهما A,B وطرفي الخرج C.D ويكون الحمل RL بينهما. Download59456 لذلك عند تعاملنا مع دوائر القنطره سوف نفرض ان النقطتين C,D هما طرفا الحمل المتصل بينهما وأما النقطتان الاخرتان A,B فهما طرفي الدخل. مثال طويل جدا:- Download46887 والحل:- Download38893 Download71257 Download60030 Download56778 الخطوة الاخيرة:- Download11585 |
تحويلات الدلتا-نجمه والنجمه-دلتا:- في بعض الدوائر نجد من الصعوبه حلها بالطرق السابقه ومن هنا تبرز اهمية التحويل من ∆←Υ والمبينه بالشكل:- غالبا التوصيله ∆ترمز لها بالرمز A,B.C أو a,b,c وكذلك التوصيله Υ ترمز لها بالرمز 1و2و3. قاعدة التحويل من الدلتا الي ستار:- يفضل هنا ادخال التوصيله Υ داخل التوصيله ∆ كما هو مبين بالشكل. حتي تكون المقارنه بينهما سهله حيث كل منهما تنحصر بين ثلاث نقاط قاعدة التحويل من ستار الي دلتا:- مثال:- والحل:- ومثال اخر:- والحل:- |
مرمر بجد مجهودك تحفة في الموضوع ده
وميرسي جدا جدا ليكي وتسلم ايدك عليه :clap::clap: |
شكرا يالوست ويارب الموضوع يبقا مفيد
تحليل الدوائر عن طريق تكوين معادلات التيار في المسارات المغلقه (الحلقه المغلقه):- عند دراستنا للنظريات السابقه وجدنا انها قابله للتطبيق لمعرفة كل من التيار والجهد عند جزء من الدائرة أو لعنصر واقع بين نقطتين مثلا. لذلك فان هذه النظريات صالحه فقط لهذا الغرض. واذا أردنا ايجاد جميع التيارات الكهربيه في جميع العناصر وهذا يتطلب تكرار تطبيق تلك النظريات عند كل عنصر في الدائرة مما يأخذ وقتا كبيرا لهذا هناك طرق اخري يمكن عن طريقها تحليل الدائرة الكهربيه تحليلا كافيا لمعرفة التيار وفرق الجهد علي كل عنصر من عناصر الدائرة من هذه الطرق طريقة تكوين معادلات التيار لكل مسار مغلق من المسارات التي تشملها الدائرة وسنوضح ذلك في الجزء التالي باذن الله. وتعرف كلمة مسار مغلق Mesh تعني المسار الذي لا يحتوي علي مسار اخر داخله وكمثال علي ذلك الدائرة المبينه ويطلق علي كل من المسارات a,b مسارات مغلقه Download60054 خطوات طريقة التحليل باستخدام المسارات المغلقه:- • رسم الدائرة وتقسيمها الي عدة مسارات مغلقه وهو ما يطلق عليها Mesh • تحديد المسارات وتطبيق قوانين كيرشوف للتيار وكتابة معادلات التيار. • تطبيق قوانين كيرشوف للجهد وكتابة المعادلات التي تحقق قانون الجهد. • تكوين عدد من المعادلات الرياضيه الناتجه من عدد المسارات المغلقه. • عدد المعادلات الرياضيه = عدد المسارات المغلقه. • يتم حل هذه المعادلات آنيا أو بواسطة المحددات أو المصفوفات. مثال:- Download17891 والحل:- Download49804 Download78033 Download72250 Download61000 Download13018 والآن يوجد ثلاث معادلات يمكن حلهم آنيا او بالمصفوفات او بالمحددات. Download35346 |
الباب الثامن
مبادئ وأسس التيار المتردد سوف نستعرض في هذا الباب دراسة مبادئ وأسس التيار المتردد علي شكل الموجه الجيبيه وخواصها وكيفية تحليلها رياضيا وتمثيلها بالرسم عن طريق المتجهات. ولذلك لابد في البدايه من دراسه سريعه للتأثيرات المغناطيسيه المصاحبه للتيار الكهربي والتي هي السبب الرئيسي لتوليد التيار المتردد. التأثير المغناطيسي للتيار الكهربي:- • توليد وتركيز المجال المغناطيسي:- من المعروف انه اذا مر تيار كهربي في موصل ما فان مرور التيار الكهربي يسبب نشوء مجال مغناطيسي Magnetic Field حول هذا الموصل علي هيئة دوائر تسمي خطوط القوي المغناطيسيه (أو الفيض المغناطيسي) ويرمزله بالرمز Φ ويكون الموصل في مركز هذه الدوائر كما مبين بالشكل: Download20830 وخطوط القوي المغناطيسيه يكون لها باتجاه سريان التيار الكهربي وتربطهما قاعدة البريمه لليد اليمني حيث يتم فتح اليد اليمني بحيث يكون اتجاه اصبع الابهام عموديا علي اتجاه باقي الاصابع واذا اعتبر التيار في اتجاه اصبع الابهام يكون اتجاه خطوط القوي المغناطيسيه في اتجاه دوران باقي الاصابع. ولتركيز المجال المغناطيسي يتم لف هذا الموصل علي هيئة ملف ولدراسة هذا المجال تخيل اخذ مقطع رأسي في هذا الملف فيظهر بالصورة المبينه: Download16810 Download21067 ولأن خطوط القوي المغناطيسيه Φ تكون علي هيئة مسارات مغلقه فان هذه الخطوط او هذه المسارات تسير في وسط ما , وفي الحاله التي امامنا فان خطوط القوي المغناطيسيه تسير في الهواء, واذا تخيلنا الأن أن هذا الملف ملفوف حول قطعه من الحديد (قلب حديدي) فان خطوط القوي المغناطيسيه ستأخذ مسارا لها في داخل قطعة الحديد وتكمل بعد ذلك مسارها في الهواء خارج الحديد. Download32969 ولأن المواد الحديديه لها خواص مغناطيسيه فان مقاومتها لمرور خطوط القوي المغناطيسيه تلاقي في مسارها في هذه الحاله مقاومه كليه اقل من الحاله الاولي حيث ان المسار في الحاله الاولي يكون كله في الهواء ذي المقاومه المرتفعه نسبيا لمرور المجال المغناطيسي في حين الحاله الثانيه تحتل مقاومة الحديد جزءا من المسار الذي كان يشغله الهواء في الحاله السابقه وبالتالي نتوقع ان قيمة Φ في الحاله الثانيه اكبر منها في الحاله الاولي بالرغم من عدم تغير قيمة التيار الكهربي. وللاستفاده من هذه الخاصيه الهامه في الحديد يمكن ايضا زيادة حجم الحديد في مسار خطوط القوي المغناطيسيه حتي يكتمل المسار كما في الشكل: Download76361 ولذلك فان : 3Φ›2Φ›1Φ وبهذا المبدأ يمكن تركيز المجال المغناطيسي داخل القلب الحديدي وهذا هو بداية الطريق لشرح نظرية عمل المولد الكهربي لشرح كيفية توليد التيار المتردد ولنبدأبقانون فاراداي. يتــــــــــــــبع باذن الله |
قانون فاراداي:- ينص قانون فاراداي علي أنه اذا تعرض ملف ما ذو عدد لفات N لمجال مغناطيسي أو خطوط قوي مغناطيسيه متغيرة مع الزمن تتولد قوة دافعه كهربيه E (جهد كهربي) بين طرفي هذا الملف. تتناسب مع معدل تغير المجال المغناطيسي مع الزمن وتساوي عدد اللفات N مضروبا في معدل تغير خطوط القوي المغناطيسيه بالنسبه للزمن وذلك باشارة سالبه: E= -N dΦ/dt Download70523 نظرية عمل المولد الكهربي:- اذا تخيلنا قلب حديد غيرمغلق تماما وأنه توجد ثغرة هوائيه في مسار خطوط القوي المغناطيسيه. فان خطوط القوي المغناطيسيه تمر الآن في القلب الحديدي وتكمل مسارها في الهواء ويكون المجال المغناطيسي مركزا في هذه الثغرة الهوائيه وهو ما يعرف بالمغناطيس. حيث له قطب شمالي تخرج منه الخطوط المغناطيسيه وقطب جنوبي تدخل اليه الخطوط كما هو مبين:- Download69857 في هذه الثغرة يمكن استغلال هذا المجال المغناطيسي بطريقه اخري وهي: اذا تحرك اي موصل في هذه الثغرة الهوائيه قاطعا خطوط القوي المغناطيسيه تتولد بين اطرافه ق.د.ك تبعا لقانون فاراداي: E= -N dΦ/dt اذا فرضنا ان كثافة خطوط القوي المغناطيسيه قيمه ثابته B: Φ/A=B اذن Φ=BA dΦ=BdA فاذا تحرك موصل طولهℓ في المجال المغناطيسي قاطعا خطوط القوي المغناطيسي Φ تتولد بين اطرافه ق.د.ك E يمكن حسابها كالاتي: اذا تحرك موصل حركه صغيرة لمسافه صغيرة dX فان خطوط القوي المغناطيسيه التي يقطعها الموصل في حركته=dΦ حيث: dΦ=BdA dA=ℓdX وتبعا لقانون فاراداي وبما ان N=1 اذن: BℓdX/dt=Bℓv=׀E׀ حيث ان : B: كثافة خطوط القوي المغناطيسيه ℓ: طول الموصل v: السرعه الخطيه لحركة الموصل العموديه علي اتجاه المجال المغناطيسي وحيث ان القوة الدافعه الكهربيه E لها اتجاه فان هذا الاتجاه له علاقه باتجاه كل من: v,Φ وتحدد العلاقه بين هذه الاتجاهات الثلاثه عن طريق قاعدة فلمنج لليد اليسري حيث تقول: اذا وضع الثلاثه اصابع لليد اليسري الابهام والسبابه والوسطي في ثلاث اتجاهات متعامده علي بعضها فان اتجاه المجال يكون في اتجاه الاصبع الوسطي واتجاه الحركه في اتجاه اصبع الابهام واتجاه التيار في اتجاه السبابه. يتبع باذن الله |
توليد الموجه الجيبيه لو تخيلنا الآن ان الموصل يتحرك حركه دوارة في المجال المغناطيسي أي انه يتبادل موقعه ما بين القطبين الشمالي والجنوبي باستمرار كما هو مبين بالشكل وبتطبيق قاعدة فلمنج نجد ان القوة الدافعه الكهربيه وكذلك التيار بهذا التبادل الحركي للموصل تحت الاقطاب المختلفه تتغير ايضا انجاهاتها (اشارتها) وهذا هو ما يسمس بالتيار المتردد. Download25254 فاذا تخيلنا هذا الموصل بأنه بدأ يتحرك حركه دواره ليأخذ الاوضاع Aثم Bثم C ثم D ثم A وسوف نلاحظ الآتي: 1- عند النقطه A يتحرك الموصل حركه موازيه للمجال المغناطيسي فلا يقطعه ولا ينتج عن ذلك توليد اي ق.د.ك. 2- عند النقطه B يتحرك الموصل حركه عموديه تماما علي المجال المغناطيسي فيتولد بين اطرافه ق.د.ك بقيمه عظمي ويكون اتجاهها (وبالتالي التيار الكهربي) في الاتجاه الخارج من الموصل . 3- عند النقطه C يتحرك الموصل ثانيه موازيا للمجال المغناطيسي فلا تتولد اي ق.د.ك. 4- عند النقطه D يتحرك الموصل حركه عموديه تماما علي المجال المغناطيسي فيتولد بين اطرافه ق.د.ك بقيمه عظمي ويكون اتجاهها في الاتجاه الداخل الي الموصل. واذا رسمنا العلاقه بين الزاويه التي قطعها الموصل من الوضع الابتدائي حتي اكمل دورته الكامله وبين قيمة التيار المتولد فيه لوجدنا هذه العلاقه علي شكل منحني الموجه الجيبيه كما في الشكل: Download51780 التحليل الرياضي للموجه الجيبيه:- لاجراء التحليل الرياضي للموجه سوف نتناول بعض التعريفات والعلاقات الهامه المتعلقه بالحركه الدواره للموصل في المجال المغناطيسيDownload39887 عند قطع الموصل لدوره كامله فان المسافه d التي يقطعها تكون عبارة عن طول محيط الدائرة التي قطرها D أي: D=2ΠD/2 وتكون الزوايا نصف القطريه المقطوعه θ هي: =(2ΠD/2)/(D/2)=2Πθ وبالتالي اذا قطع الموصل في الثانيه الواحده عدد f من الدورات يكون قطع مسافه طوليه مقدارها V حيث: V=(2ΠD/2)*f ويكون قطع عدد زوايا نصف قطريه مقدارها ω حيث: ω=2Πf وبالتالي تكون العلاقه بين V,ω كالتالي : V=ω(D/2) وفي خلال زمن t يكون الموصل قد قطع مسافه طوليه قدرها D=V*t ويكون قد قطع زاويه نصف قطريه قدرها Θ=ω.t لنتخيل الآن ان الموصل تحرك من نقطة الصفر ووصل الي وضع عام حيث قطع زاويه مقدارها θ حيث يفترض انه يتحرك بسرعه خطيه ثابته V كما هو مبين بالشكل: Download72033 V sin θ=υ حيث υ هي السرعه العموديه علي خطوط القوي المغناطيسيه Φ وبالتالي فان: E=Bℓv=BℓVsin θ=BℓVsin(ωt) |
| الساعة الآن 11:42 AM. |
Powered by vBulletin Version 3.8.11
Copyright ©2000 - 2026, Jelsoft Enterprises Ltd
استضافة
,
دعم فنى