الحث الكهرومغناطيسي والمولد
| English | العربية |
|---|---|
| generator/ˈdʒenəreɪtə/ | مولد |
| electromagnetic induction/ɪˌlektrəʊməɡˈnetɪk ɪnˈdʌkʃn/ | الحث الكهرومغناطيسي |
| induced/ɪnˈdjuːst/ | مُستحث |
| a.c. generator/ˌeɪ ˈsiː ˈdʒenəreɪtə/ | مولد تيار متردد (a.c. generator) |
| slip rings/slɪp rɪŋz/ | خواتم انزلاق (slip rings) |
| brushes/ˈbrʌʃɪz/ | فرش كربونية (brushes) |
توليد الكهرباء من الحركة
- تأثير المحرك يحول الكهرباء إلى حركة. شغله عكسياً — الحركة إلى كهرباء — وتصبح لديك مولد.
- هذا هو الحث الكهرومغناطيسي، وهو powering almost every power station on Earth.
- لنرَ كيف تحول الحركة تيارًا.
الحث الكهرومغناطيسي
- عندما يتحرك سلك عبر مجال مغناطيسي — أو يتغير المجال خلال ملف — يُستحث ق.ك.ه..
- إذا كان السلك جزءًا من دائرة كاملة،则该 ق.ك.ه. يقود تيارًا.
- حرك مغناطيساً داخل وخارج ملف متصل بمقياس، وسيرتعد المؤشر.
المولد
V = a sin(bt)
الملف الدوار يحث جهداً جيبياً — وهو خرج التيار المتردد.
كيف يمكنك حث تيار في ملف باستخدام مغناطيس؟
يُحث تيار فقط عندما يتغير المجال المار عبر الملف — على سبيل المثال بتحريك المغناطيس.
المغناطيس الثابت داخل الملف يولد تياراً مستمراً.
يجب أن يكون هناك حركة أو مجال متغير. المغناطيس الثابت لا يسبب تغييراً، لذا لا يُحث جهد كهربائي.
زيادة القوة الدافعة الكهربائية المستحثة
- تكون القوة الدافعة الكهربائية المستحثة أكبر عند استخدام مغناطيس أقوى، أو تحريكه بسرعة أكبر، أو استخدام عدد أكثر من لفات في الملف.
- يجب أن يكون هناك حركة أو تغير — مغناطيس ثابت داخل الملف لا يُحدث أي شيء.
- تعمل القوة الدافعة الكهربائية المستحثة دائمًا على معارضة التغير الذي تسببه.
مولد تيار متردد
أي تغيير يجعل الجهد الكهربائي المُحث أكبر؟
المغناطيس الأقوى، والحركة الأسرع، أو اللفات الأكثر تزيد جميعها من الجهد الكهربائي المُحث.
طابق كل فكرة بما تعنيه.
يربط كل بند المصطلح بمعناه الصحيح.
مولد التيار المتردد
- يدور مولد التيار المتردد ملفًا داخل مجال مغناطيسي. ومع الدوران، يتغير المجال المار عبر الملف باستمرار، مما يستحث قوة دافعة كهربائية متغيرة (مترددة).
- تنقل الأقواس الانزلاقية وفرش الكربون التيار للخارج بينما يدور الملف.
- تكون القوة الدافعة الكهربائية عظمى عندما يكون الملف أفقيًا (يقطع خطوط المجال بأسرع ما يمكن) وصفر عندما يكون عموديًا — مما يعطي مخرجًا موجيًا (جيبي).
خرج مولد تيار متردد بسيط هو:
بينما يدور الملف، يتغير المجال المار به ذهاباً وإياباً، مما يعطي جهداً كهربائياً متردداً (موجة جيبية).
ما الذي تفعله الحلقات الانزلاقية والفرش في مولد التيار المتردد؟
الحلقات الانزلاقية والفرش تحافظ على تلامس انزلاقي، لنقل التيار المتردد دون تشابك الأسلاك. (المبدل العكسي، مقابل ذلك، يعكس التيار — وهذا خاص بالمحرك أو مولد التيار المستمر.)
لقد فهمت الأمر
- تحريك سلك عبر مجال (أو تغيير المجال المار عبر ملف) يُستحث قوة دافعة كهربائية.
- قوة دافعة كهربائية أكبر: مغناطيس أقوى، حركة أسرع، عدد لفات أكثر — ويجب أن يكون هناك تغير.
- مولد التيار المتردد يدور ملفًا → قوة دافعة كهربائية مترددة؛ الأقواس الانزلاقية + فرش الكربون تنقلها للخارج.
- المخرج موجة جيبية: عظمى عندما يكون الملف أفقيًا، وصفر عندما يكون عموديًا.