lesson دراستي - الدرس: 2-17 الحث المتبادل

حلول أسئلة الصف السادس الإعدادي

حل اسئلة رياضيات - علوم - عربي وجميع الكتب والمواد الأخرى

الدرس: 2-17 الحث المتبادل

نفترض وجود ملفين سلكيين متجاورين لاحظ الشكل فالتيار المنساب في الملف الابتدائي الملف رقم 1 يولد مجالًا مغناطيسيًا B فيضه المغناطيسي Φ¯(B1) يخترق الملف الثانوي (الملف رقم 2). فاذا تغير التيار المنساب في الملف رقم (1) لوحدة الزمن يتغير تبعًا لذلك الفيض المغناطيسي Φ¯(B2) الذي اخترق الملف رقم 2 لوحدة الزمن، وعلى وفق قانون فراداي في
الحث الكهرومغناطيسي تتولد قوة دافعة كهربائية محتثة Eind (2)  في الملف رقم 2 ذو عدد اللفات N2

وبالتالي:

εind (2)=N2ΔΦB(2)Δt

وبما ان الفيض المغناطيسي ΦB2. يتناسب طرديًا مع التيار الابتدائي I1 فان:

N2ΦB2=MI1

M: معامل الحث المتبادل.

وعندما يتغير التيار في الملف الابتدائي بمعدل زمني ΔI1Δt يتغير الفيض المغناطيسي الذي يخترق الملف الثانوي بمعدل زمني :ΔΦB2Δt

N2ΔΦB2Δt=MΔI1Δtεind(2)=N2ΔΦB2Δtεind (2)=MΔI1Δt

في حال حصول الاقتران المغناطيسي التام بين الملفين كما في المحولة الكهربائية. فان معامل الحث المتبادل بين الملفين في هذه الحالة يعطى بالعلاقة الآتية: M=L1×L2

ماذا يحضل لو تغير التيار المنساب في احد الملفين المتجاورين؟ ولماذا؟

تغير التيار المنساب في الملف الابتدائي لوحدة الزمن سيتغير تبعًا لذلك الفيضΦB2 الذي يخترق في الملف الثانوي لوحدة الزمن على وفق قانون فارادي في الحث الكهرومغناطيسي تتولد εind (2) في الملف الثانوي ذي عدد اللفات  ' N2وفق العلاقة: εind(2)=MΔI1Δt

علام يعتمد معامل الحث المتبادل بين ملفين يتوفر بينهما ترابط مغناطيسي تام؟

يعتمد فقط على ثوابت الملفين: L2,L1 وذلك بالاستناد الى العلاقة: M=L1×L2

اين تستثمر ظاهرة الحث الذاتي؟

تستثمر ظاهرة الحث المتبادل في استعمال جهاز التحفيز المغناطيسي خلال الدماغ إذ يسلط تيار متغير مع الزمن على الملف الابتدائي الذي يمسك على منطقة دماغ المريض فالمجال المغناطيسي المتغير المتولد بوساطة هذا الملف يخترق دماغ المريض مولدًا قوة دافعة كهربائية محتثة فيه. وهذه بدورها تولد تيارًا محتثًا يشوش الدوائر الكهربائية في الدماغ وبهذه

الطريقة تعالج بعض أعراض الأمراض النفسية مثل الكآبة.

ملفان متجاوران ملفوفين حول حلقة مقفلة من الحديد المطاوع، ربط بين طرفي الملف الابتدائي بطارية فرق الجهد بين طرفيها 100V ومفتاح على التوالي. فاذا كان معامل الحث الذاتي للملف الابتدائي 0.5H.

ومقاومته (20Ω) احسب مقدار:

1. المعدل الزمني لتغير التيار في دائرة الملف الابتدائي لحظة اغلاق الدائرة.

Vapp =Iinst R+LΔIΔt100=0+0.5ΔIΔtΔIΔt=1000.5=10005=200As

2. معامل الحث المتبادل بين الملفين اذا تولدت قوة دافعة كهربائية محتثة بين طرفي الملف الثانوي مقدارها 40V لحظة اغلاق المفتاح في دائرة الملف الابتدائي.

εind (2) =MΔIΔt40=M×200M=40200=0.2H

3. التيار الثابت المنساب في دائرة الملف الابتدائي بعد اغلاق الدائرة.

I=VappR=10020=5A

4. معامل الحث الذاتي للملف الثانوي.

M=L1×L20.2=0.5×L20.04=0.5×L2L2=0.040.5=0.08H

ملفان متجاوران بينهما ترابط تام، فاذا كان معامل الحث الذاتي للملف الابتدائي 0.4H ومقاومته 15Ω ومعامل الحث الذاتي لللف الثاني 0.9H والفولتية الوضوعة في دائرة الملف الابتدائي 60V احسب مقدار:

1. المعدل الزمني لتغير التيار في دائرة الملف الابتدائي لحظة ازدياد التيار الى 80% من مقدارة الثابت؟

Vapp=x100Vapp+L1ΔIΔt60=80100×60+0.4ΔIΔt60=48+0.4ΔIΔt6048=0.4ΔIΔtΔIΔt=1204=1204=30A/s

2. القوة الدافعة الكهربائية المحتثة على طرفي الملف الثانوي في تلك اللحظة؟

M=L1×L2=0.4×0.9=0.36=0.6Hεind (2)=MΔIΔt=0.6×30=18V

ملفان متجاوران بينهما ترابط تام، فاذا كان معامل الحث الذاتي للملف الابتدائي 0.1H ومقاومته 20Ω ومعامل الحث الذاتي لللف الثاني 0.9H واذا كانت الفولتية الوضوعة في دائرة الملف الابتدائي فولطيه مستمرة، عند اغلاق دائرة الملف الابتدائي ووصول التيار الى 40% من مقداره الثابت كانت الفولطتية المحتثة في الملف الابتدائي 18V احسب مقدار:

1. معامل الحث المتبادل بين الملفين؟

M=L1×L2=0.1×0.9=0.09=0.3H

2. الفولتية الموضوعة في دائرة الملف الابتدائي؟

Vapp=x100Vapp+εindVapp=40100×Vapp+18Vapp=0.4Vapp+18Vapp0.4Vapp=180.6Vapp=18Vapp=180.6=1806=30V

3. المعدل الزمني لتغير التيار في دائرة الملف الابتدائي؟

εind =LΔIΔt18=0.1ΔIΔtΔIΔt=180.1=180A/s

4. القوة الدافعة الكهربائية المحتثة على طرفي الملف الثانوي في تلك اللحظة؟

εind (2)=MΔIΔtεind (2)=0.3×180=3×18=54V

ملفان متجاوران ملفوفين حول حلقة مقفلة من الحديد المطاوع، ربط بين طرفي الملف الابتدائي بطارية فرق الجهد بين طرفيها 80V ومفتاح على التوالي. فاذا كان معامل الحث الذاتي للملف الابتدائي 0.4H ومقاومته 16Ω.

احسب مقدار:

1. المعدل الزمني لتغير التيار في دائرة الملف الابتدائي لحظة اغلاق الدارة؟

Vapp =Iinst R+LΔIΔt80=0+0.4×ΔIΔtΔIΔt=800.4=8004=200A/s

2. معامل الحث المتبادل بين الملفين اذا تولدت قوة دافعة كهربائية محتثة بين طرفي الملف الثانوي مقدارها 50V لحظة اغلاق المفتاح في دائرة الملف الابتدائي.

εind(2)=MΔIΔt50=M×200M=50200=0.25H

3. التيار الثابت المنساب في دائرة الملف الابتدائي بعد اغلاق الدائرة.

Iconst =VappR=8016=5A

.

حلول أسئلة الصف السادس الإعدادي

حل اسئلة رياضيات - علوم - عربي وجميع الكتب والمواد الأخرى

النقاشات