المجال المغناطيسي
هو المنطقة التي تنشأ حول الشحنات الكهربائية المتحركة وتؤثر على أي مادة مغناطيسية أو شحنة كهربائية متحركة داخل هذه المنطقة
خطوط المجال المغناطيسي
خطوط وهمية يدل اتجاهها عند أي نقطة على اتجاه المجال
الفيض المغناطيسي
هو العدد الكلي لخطوط المجال المغناطيسي التي تخترق مساحة معينة
شدة المجال المغناطيسي
عدد خطوط المجال التي تقطع وحدة المساحات العمودية على اتجاهها عند تلك النقطة أوهو القوة التي يؤثر بها المجال المغناطيسي على وحدة الشحنات الكهربائية الموجبة التي تتحرك بوحدة السرعات عند تلك النقطة في اتجاه عمودي على اتجاه المجال
المجال المغناطيسي المنتظم
هو المجال الذي تكون كثافة فيضه متساوية المقدار وموحدة الاتجاه عند جميع النقاط الواقعة فيه
التسلا
هي شدة المجال المغناطيسي الذي يؤثر بقوة مقدارها واحد نيوتن على شحنة موجبة مقدارها واحدكولوم تتحرك بسرعة واحدمتر في الثانية في اتجاه يصنع زاوية قائمة مع اتجاه المجال
قانون أمبير
مجموع مقادير الدوران المغناطيسي على اجزاء المسار المغلق المختلفة يتناسب طرديا مع شدة التيار داخل ذلك المسار
الحث الكهرومغناطيسي
هو ظاهرة تولد قوة دافعة كهربائية تأثيرية وتيار تأثيري في موصل بتأثير المجال المغناطيسي
قانون فاراداي
تتناسب القوة الدافعة الكهربائية التأثيرية المتولدة في الموصل طرديا مع معدل التغير في الفيض المغناطيسي المؤثر على الموصل
الحث الذاتي لملف
هو النسبة بين القوة الدافعة التأثيرية المتولدة في الملف وبين معدل تغير التيار في ذلك الملف
الهنري
هو الحث الذاتي لملف اذا تغير التيار المار فيه بمعدل امبير واحد في الثانية الواحدة تولدت بين طرفيه قوة دافعة تأثيرية مقدارها واحد فولت
الحث المتبادل بين ملفين
هو التأثير المغناطيسي الحادث بين ملفين متجاورين أو متداخلين بحيث اذا تغير التيار في أحدهما يتأثر الاخر ويقاوم التغير الحادث في الأول
معامل الحث المتبادل بين ملفين
يقاس بمقدار القوة الدافعة الكهربائية المتولدة في أحد الملفين عند تغير شدة التيار في الملف الاخر بمعدل واحد أمبير كل ثانية
كفاءة المحول
هي النسبة بين الطاقة الكهربائية في الملف الثانوي الى الطاقة الكهربائية في الملف الابتدائي أو هي النسبة بين قدرة الثانوي الى قدرة الابتدائي
كفاءة النقل
هو النسبة بين الطاقة الكهربائية الواصلة الى أماكن الاستهلاك والطاقة المرسلة من محطات التوليد.
قاعدة لنز
اتجاه التيار التأثيري المتولد في ملف يعاكس التغير في الفيض المغناطيسي المسبب له
التيار المتردد
هوالتيار الذي تتغير شدته واتجاهه بصفة دورية مع الزمن
الممانعة الحثية لملف
هي الاعاقة أو المقاومة التي يلاقيها التيار المتردد عند مروره في ملف بسبب حثه الذاتي
لماذا تلف ملف المقاومة القياسية لفا مزدوجا؟
لكي يكون اتجاه التيار في أحد فرعي الملف عكس اتجاهه في الفرع الاخر فيتساوى المجالان المغناطيسيان ويتضادان ويعادل كل منهما الاخر فينعدم الحث الذاتي في الملف وتصبح المقاومة عديمة الحث الذاتي.
لماذا لا يعمل المحول الكهربائي بالتيار المستمر؟
لأن التيار المستمر يولد مجالا ثابت الشدة والاتجاه بمعنى أنه لا يحدث تغير في الفيض المغناطيسي الذي يقطع الملف الثانوي فلا يتولد فيه قوة دافعة كهربائية تأثيرية.
لماذا لا يمر تيار في الملف الابتدائي للمحول رغم اتصاله بمصدر التيار المتردد عندما تكون دائرة الملف الثانوي مفتوحة؟
بسبب تولد قوة دافعة تأثيرية عكسية بالحث الذاتي في الملف الابتدائي تكاد تكون مساوية ومضادة للقوة الدافعة للمصدر فينعدم التيار في الملف الابتدائي ولا يحدث استهلاك في الطاقة.
لماذا يمرالتيار الأصلي في الملف الابتدائي ويحدث استهلاك للطاقة في المحول الكهربائي عنما تكون دائرة الملف الثانوي مغلقة ودائرة الملف الابتدائي مغلقة؟
لأنه عند لحظة نمو التيار الأصلي في الملف الابتدائي يتولد في الملف الثانوي تيار تأثيري عكسي وهذا التيار يولد فيضا مغناطيسيا يقاوم نمو الفيض المغناطيسي الأصلي في الملف الابتدائي فتضعف القوة الدافعة العكسية المتولدة بالحث الذاتي في الملف الابتدائي فيمر التيار الأصلي في الملف الابتدائي(حث متبادل)ويحدث استهلاك للطاقة ويلاحظ هنا وجود نوعين من الحث في المحول الأول حث ذاتي في الملف الابتدائي يظهر أثره عندما تكون دائرة الثانوي مفتوحة وحث متبادل بين الملفين الابتدائي والثانوي عندما تكون دائرة الملف الثانوي ودائرة الملف الابتدائي مغلقتين
لماذا تصبح الدائرة الكهربائية المكونة من مكثف ومصدر تيار متردد دائرة مغلقة؟
بما أن الممانعة السعوية تقل بزيادة التردد وبالتالي يسمح المكثف بمرور التيارات ذات الترددات العالية فتعتبر الدائرة مغلقة
لماذا تصبح الدائرة الكهربائية المكونة من ملف حث ومصدر متردد دائرة مفتوحة؟
بما أن الممانعة الحثية تزداد بزيادة التردد وبالتالي تكون كبيرة جدا في حالة الترددات العالية فلا يمر التيار وتصبح الدائرة مفتوحه

لماذا يكون للمقاومة الاومية قيمة واحدة مهما تغير تردد المصدر بينما الممانعة الحثية أو السعوية يكون لها قيم متعددة عند تغير تردد المصدر ؟
لأن المقاومة الاومية لا تعتمد على تردد المصدر بينما الممانعة السعوية تتناسب عكسيا مع التردد والممانعة الحثية تتناسب طرديا معه
لماذا يفضل استخدام التيار المتردد عن التيار المستمر؟
1- لأن التيار المتردد يمكن رفع أو خفض قوته الدافعة بواسطة المحولات الكهربائية .
2- التيار المتردد يمر في دائرة بها مكثف .
3 - التيار المتردد يمكن تحويله الى تيار مستمر.
ما هي العوامل التى تؤثر فى الحث الذاتى؟
يزيد الحث الذاتى فى الأحوال التاليه:
1- زيادة عدد لفات الملف 2- زيادة مساحة مقطع الملف ونقصان طوله
3- إذا كان للملف قلب من ماده مغناطيسيه كالحديد او مسحوق الحديد او الفريت
والعكس صحيح طبعا" فى الأحوال الثلاثه السابقه
ماأنواع ملفات المحول بالنسبة للتردد ؟
1- ملفات التردد المنخفض وهى الملفات التى تستخدم فى الدوائر ذات التردد امنخفض
مثل دوائر الصوت التى يتراوح التردد فيها من 20الى 20 كيلو هيرتز وهى
ملفات ذات قلب حديدى
2- ملفات التردد المتوسط وهى الملفات التى تستخدم فى الترددات المتوسطه فى اجهزة
الرديو وهى ملفات ذات قلب من مسحوق الحديد وبعضها فيرريت
3- ملفات التردد العالى وهى التى تستخدم فى الترددات العاليه التى تزيد عن 2 ميجا هيرتز
مثل ملفات دوائر التنعيم وهى ذات قلب هوائى
ماهي فلسفة عمل المحولات الكهربية ؟
عند مرور التيار فى الملف الأول (الإبتدائي) فأنه ينشأ مجال مغناطيسى متغير تيعا" لتغير التيار المار بهذا الملف ونظرا لوجود الملف الثانى
(الثانوي) فى نطاق مجال الملف الأول فأن خطوط الفيض(خطوط وهميه يدل اتجاهها عند أي نقطة على اتجاه المجال) وتقطع الملف الثانى وبما ان المجال الناتج منه مجال متغير فأن هذا التغير فى الفيض المغناطيسى المخترق للملفات يعمل على تحرك الألكترونات بالملف الثانى وهذه الحركه تسمى بالقوه الدافعه المغناطيسية (Magnetomotive Force mmf) والتى تتسبب في سريان التيار فى الملف الثانى ويسمى ذلك التيار بالتيار المستنتج بالحث الذاتى ما بين الملف الأول والملف الثانى
لذلك فنجد أن قلب من الحديد ملفوف عليه ملفان متقاربان الأول عليه تيار متردد والثانى عليه مقاومة حمل وموصل على التوازى معهما جهازا اسيليسكوب ولننظر للشكل ونشاهد كلا الموجتين فى الجهاز الموصل مع الملف الأبتدائى والموصل مع الملف الثانوى
نلاحظ تولد تيار تقريبا" مشابه للتار فى الملف الأبتدائى وهذه هى ببساطه فلسفة ونظرية عمل المحول الكهربي .
كما نلاحظ من الشكل رقم ان الفيض الناتج له مركبه تساوى مركبة الفولت المتردد المار فى الملف ولها نفس القيمه ولكن ما الأختلاف بينهما؟
يتضح " من الموجه الفولتيه وموجة الفيض ان هناك اختلاف واضح وهو ان الفولت المار بالملف يسبق الفيض الناتج حوله بزاويه فاى قدرها 90 درجه أى ربع دوره
ما شكل العلاقه الجيبيه للتيار والفولت و الفيض المغناطيسى معا"
ويتضح لنا ان التيار والمجال المغناطيسى لهما تقريبا" نفس المسار بينما يتقدم الفولت علي كليهما بزاوية فاى =90 درجه
1- مالفرق بين inrush current و outrush current و transient current؟
و لماذا لا يتحسس جهاز حماية الـ .over current بتيار inrush current؟
و كيف يتم فحص الـ vector groupe للمحول؟
و لماذا يوضع جهاز البوخلص بزاوية 10 درجات؟
ج - ال inrush current هو التيار العابر(او تيار الانتقال transient current)الذي يحدث اثناء غلق الدائرة الكهربائية(اي هو التيار العابر خلال شحن الدائرة الكهربائية).وكثيرا ما يشار الى ظاهرة التيار العالي المصاحبة للحظة تشغيل المحولة بـ transformer inrush current كما أن تيار الانتقال يعرف على انه التيار المتغير الذي يحصل خلال انتقال الحمل من حالة مستقرة الى اخرى . و تيار الاندفاع(inrush current)الذي يحصل في بداية التشغيل ، يكون دائما بقيم أعلى من تيار الحمل المستقر ولهذا سمي بتيار الاندفاع اي انه حالة خاصة من حالات الانتقال التي هي اكثر عمومية وتشمل كل الدوائر الكهربائية وليس شرطا أن يكون فيها التيار عاليا.
اما outrush current فهو التيار العابر او تيار الانتقال الذي يحث اثناء تفريغ الدائرة الكهربائية .وعادة ما يشار للتيار العالي في المتسعات اثناء تفريغها بـ capacitor outrush curret
- أما بالنسبة لل transient current يحصل في حالات التشغيل والإطفاء أو عند ادخال
عنصر او اخراج عنصر من الدائرة الكهربائية وليس شرطا ان يرتفع التيار أعلى من
تيار الحمل فيه( أي انه يحصل حين تغير التيار من حالة مستقرة الى اخرى).
- وبالنسبة لل inrush current فكما تعلم ان أجهزة الوقاية لها زمن استجابة يمكن
التحكم فيه لإلغاء تحسس تيار التدفق او الاندفاع. وفي محولات القدرة تبنى المحولات
الكبيرة ولها ممانعة كبيرة نسبيا(اكبر من الصغيرة)
للتقليل من اثر تيار التدفق على
الشبكة

- أما بالنسبة لفحص ال vector group يمكن اجراؤه بجهاز قياس نسبة التحويل على ان يتم التحقق من مخطط الربط قبل الربط
واذا لم يتوفر جهاز قياس النسبة ( TTR ) فيمكن استخدام الفولتميتر مع استخدام مخطط الربط الملائم لكل نوع من المجموعة الطورية يراد التحقق منه.
ويربط ملف الابتدائي والثانوي للمحولة بنقطة واحدة حسب مخطط الربط وثم تسلط فولتية واطئة ذات اطوار ثلاثة على نهاية ملفات الجهد العالي
ثم تؤخذ قياسات الفولتيات على ازواج مختلفة من النهايات معينة في مخطط الربط
يجب ان تكون الفولتيات المحصلة هي المجموع الطوري للفولتيات المنفصلة لكل ملف معين
- أما بالنسبة لريلي البخلص ولغرض الدقة فانه ليس شرطا ابدا ان يكون بزاوية عشر درجات فذلك يعتمد على الشركة المصنعة فهناك مايوضع بزاوية 1-5 درجات وهناك مابين 3-7 درجات وهكذا . وحتى هناك نوع يوضع بشكل مباشر على الخزان شاقوليا ( زاوية الانبوب الخارج افقية او مائلة باتجاه الخزان ).
ولكل بخلص ريلي زوايا ميل محددة لها علاقة بمعدل التدفق الاعتيادي للزيت مابين الخزان والخزان الاحتياطي وحجم الخزان عموما فان فائدة ميل انبوب البخلص هو للمساعدة في عملية تجميع الغازات في الحجرة العلوية في الريلي المخصصة لاطلاق الانذار في حال تولد الغازات في المحولة.
هل ان ال ducts تخترق قلب المحول أم الملفات فقط ؟
- تخترق ال ducts الملفات فقط وليس قلب المحول
أما بالنسبة للمحولات الثلاثية فقد كان العالم الروسي (دوليف-دوبروفولسكي) أول من أخترع المحولة الثلاثية في عام 1889 .
ويمكن تقسيم المحولات بحسب مجالات استعمالاتها إلى:
1- محولات القوى(Power Transformer ):
وتقوم بتحويل جهود القدرة الكهربائية من مستو إلى آخر ,وتستعمل في نقل القدرة الكهربائية وفي شتى مجالات التصنيع وفي الاستخدامات المنزلية .
2- محولات التنظيم والتغيير( Regulation Transformers ):
وتستعمل للحصول على قيم مختلفة للجهد في المختبرات ومراكز الأبحاث و التحكم الآلي0 ومحول القدرة .
3- محولات لتغيير عدد أطوار التيار الكهربائي (m) :
المتناوب والتردد (f) وشكل النبضة وتستخدم بشكل أساسي في الأجهزة الإلكترونية والاتصالات السلكية والتحكم الآلي ولا تتعدى استطاعة مثل هذه المحولات عدة فولتات و أمبيرات .
4- محولات القياس(Measurement Transformers ) :
مثل محولات التيار ومحولات الجهد وتستخدم في أغراض القياسات الكهربائية وفي لوحات التوزيع والتغذية .
#المصدر :
مهندس / علاء بيومي عبد العظيم
زميل جمعية المهندسين الأمريكية
عضو المنظمة العربية والإتحاد الأفرو أسيوي .
〰〰〰〰〰〰〰〰 🌹قناة.الفيزياء.التعليمية.tt🌹
••••━━━❉🌸💡🌸❉━━━••••
https://t.me/EducationalPhysics

كتاب فيزياء الكم من أجل الأطفال

قناة.الفيزياء.التعليمية.tt
┈┉┅━💕🌷💕━┅┉┈
#اكتشافات_فيزيائية رائعة عن الكون
┈┉┅━💕🌷💕━┅┉┈
ثمانية اكتشافات وظواهر فيزيائية رائعة عن الكون

1. تجربة الشق المزدوج أو مايسمى بتجربة شقي يونج .

2. تسقط كل الأجسام بنفس السرعة .

3. تكافؤ الكتلة والطاقة .

4. يتوسع الكون بسرعة أسرع م سرعة الضوء .

5. المادة المظلمة .

6. يتأثر الضوء بالجاذبية .

7. التشابك الكمي .

8. يتوقف الزمن عند بلوغ سرعة الضوء .

https://dkhlak.com/discoveries-in-physics-and-universe/
┈┉┅━💕🌷💕━┅┉┈
لمتابعة قناة.الفيزياء.التعليمية.tt على :
التلجرام
https://t.me/EducationalPhysics

┈┉┅━💕🌷💕━┅┉┈
الفيس بوك
https://www.facebook.com/EducationalPhysics/
┈┉┅━💕🌷💕━┅┉┈

‏نسيتُ كلَّ المعلمين
‏وبقي في ذاكرتي
‏ذلك المعلم الذي زرع فيّ الثقة
‏فأثمرتْ في حياتي كلها!
‏تحيّة لكل معلم
‏جمع بين الدروس
‏وبناء النفوس .

تحديد مركز ثقل الجسم