13
Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺘﻨﺎوبAlternative Current ﻫو اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺘﻐﻴر اﻟذي ﻴﻌﻴد ﻨﻔﺴﻪ ﺒﺎﻨﺘظﺎم ﺒﻌد ﻤرور دورة ﻛﺎﻤﻠﺔ وﻟﻪ ﻗﻴﻤﺔ ﻤوﺠﺒﺔ ﻓﻲ ﻨﺼف دورة ﻤن ﺘﻐﻴرﻩ وﻗﻴﻤﺔ ﺴﺎﻟﺒﺔ ﻓﻲ اﻟﻨﺼف اﻷﺨر ﻤﻨﻬﺎ ﺤﻴث ﻴﻛون ﻤﻌدﻝ اﻟﺘﻴﺎر ﻟدورةﻤوﻟد) وﺘوﺠد اﻨواع ﻤن اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺘﻨﺎوب وﻴﻌﺘﻤد ﺸﻛﻠﻬﺎ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺼدر اﻟذي ﻴوﻟدﻫﺎ. ا ﻛﺎﻤﻠﺔ ﺼﻔر ذﺒذﺒﺎتFunction generator ( ﻓﻲ ﺤﻴن. ﻤﺜﻝ اﻟﻤوﺠﺔ اﻟﺠﻴﺒﻴﺔ واﻟﻤرﺒﻌﺔ واﻟﻤﻨﺸﺎرﻴﺔ ﻴﻛون اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺴﺘﻤر ﺜﺎﺒت اﻟﻘﻴﻤﺔﻴرﻤز ﻟﻪ) اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺒﺎﺸر أو اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺴﺘﻤرDC أيDirect Current إﻟﻲ ﻟﻺﻟﻛﺘروﻨﺎت ﻤن ﻤﻨطﻘﺔ ذات ﺠﻬد ﻋﺎﻝ ﺜﺎﺒت ﻫو ﻋﺒﺎرة ﻋن ﺘدﻓق( ات ﻛﺎﻷﺴﻼك اﻟﻛﻬرﺒﻴﺔ، وﻟﻛن ﻗد ﻴﺤدث أﻴﻀ ﻴﺤدث ذﻟك ﻋﺎدة ﻓﻲ اﻟﻔﻠز. أﺨرى ذات ﺠﻬد أﻗﻝ اغ ﻛﻤﺎ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ اﻷﺸﻌﺔ اﻷﻴوﻨﻴﺔ أو ﺨﻼﻝ أﺸﺒﺎﻩ اﻟﻤوﺼﻼت أو اﻟﻌوازﻝ أو ﺤﺘﻰ ﻓﻲ اﻟﻔر وﺘﺘدﻓق اﻟﺸﺤﻨﺔ اﻟﻛﻬرﺒﻴﺔ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺒﺎﺸر ﻓﻲ ﻨﻔس اﻻﺘﺠﺎﻩ، وﺒذﻟك ﻓﻬو. اﻹﻟﻛﺘروﻨﻴﺔ) ﻴﺨﺘﻠف ﻋن اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺘرددAC ﺎ ﻷوﻝ ﻨﻘﻝ ﻟﻠطﺎﻗﺔ اﻟﻛﻬرﺒﻴﺔ م اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺒﺎﺸر ﺘﺠﺎرﻴ ﺨد اﺴﺘ.( وﻟﻛﻨﻨﺎ اﻟﻴوم ﻨﺴﺘﺨدم اﻟﺘﻴﺎر.(اﻟذي طورﻩ ﺘوﻤﺎس إدﻴﺴون ﻓﻲ أواﺨر اﻟﻘرن اﻟﺘﺎﺴﻊ ﻋﺸر) اض اﻟﻤﺘردد ﻟﻛﻝ اﺴﺘﺨداﻤﺎت ﻨﻘﻝ اﻟطﺎﻗﺔ اﻟﻛﻬرﺒﻴﺔ ﻷﻨﻪ ﻤﻼﺌم أﻛﺜر ﻤن اﻟﺘﻴﺎر اﻟﻤﺒﺎﺸر ﻷﻏر. ﺘوزﻴﻊ وﻨﻘﻝ اﻟطﺎﻗﺔ اﻟﻛﻬرﺒﻴﺔ

ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

  • Upload
    others

  • View
    4

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

0BU التيار المتناوبAlternative Current

1B بعد مرور دورة كاملة وله قيمة موجبة في بانتظامهو التيار المتغير الذي يعيد نفسه

منها حيث يكون معدل التيار لدورة األخرنصف دورة من تغيره وقيمة سالبة في النصف

كاملة صفرا. وتوجد انواع من التيار المتناوب ويعتمد شكلها على المصدر الذي يولدها (مولد

مثل الموجة الجيبية والمربعة والمنشارية .في حين ) Function generatorذبذبات

أي DCالتيار المباشر أو التيار المستمر (يرمز له يكون التيار المستمر ثابت القيمة

Direct Current هو عبارة عن تدفٍق ثابٍت لإللكترونات من منطقة ذات جهد عاٍل إلي(

أخرى ذات جهد أقل. يحدث ذلك عادة في الفلزات كاألسالك الكهربية، ولكن قد يحدث أيًضا

خالل أشباه الموصالت أو العوازل أو حتى في الفراغ كما في حالة األشعة األيونية أو

اإللكترونية. وتتدفق الشحنة الكهربية في حالة التيار المباشر في نفس االتجاه، وبذلك فهو

).اسُتخِدم التيار المباشر تجارًيا ألول نقل للطاقة الكهربية ACيختلف عن التيار المتردد (

(الذي طوره توماس إديسون في أواخر القرن التاسع عشر). ولكننا اليوم نستخدم التيار

المتردد لكل استخدامات نقل الطاقة الكهربية ألنه مالئم أكثر من التيار المباشر ألغراض

توزيع ونقل الطاقة الكهربية.

Page 2: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

2B إنحيث T وتقاس بالثانية ،عدد الذبذبة هي المدة الالزمة لدورة كاملة من التيار أ مدة .وتكتب معادلة التيار لمتناوب:Hz ويقاس بالهيرتز fالذبذبات في الثانية الواحدة هو التردد

3BI = Io sin wt

4B : حيث انI0 للتيار ، العظمى : القيمة w . السرعة الزاوية لتغير طور للتيار :

بعض اإلشكال الشائعة للتيار المتناوب

T T

الموجة المربعة تولد حرارة مفقودة اكبر مع نظيرتها الموجه المثلثة حيث كال الموجتان لهما فوات 10سعة تساوي

Page 3: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

5BU دوائر التيار المتناوب

6B)قبل الدخول إلى دوائر التيار المتناوب والتي تضم مقاومةR) وملف (L) ومتسعة(C في ( التيار phaseحالة ربط توالي أو توازي(كما مبين في الشكلين أدناه ) سنوضح مفهوم طور

المتناوب.

A مختلفتين في الطور حيث ان الموجة B و Aعلى سبيل المثال ان الموجتين من الشكل أعاله يالحظ B عن الموجة 45oمتقدمة بمقدار

Page 4: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

A تتقدم على B 90oبزاوية طور

Aبين طور الزاوية o 180 هي Bو

B تتقدم على A 90oبزاوية طور

اختالف زاوية الطور يكون صفرا

بين الموجتين

Page 5: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

7BU دائرة التوالي لمقاومةR وملف Lومتسعة C

8B)من المعلوم من ربط التوالي ان التيارI =Io sin wt نفسه يمر في كل عنصر .االن نجد ( فرق الجهد على طرفي كل عنصر للدائرة الكهربائية

9B1 –: فرق الجهد على طرفي المقاومة

10BVR = R I =R Io sin wt = Vo(R) sin wt

11B حيث ان= Vo(R) القسمة العظمى لفرق الجهد على طرفي المقاومة وهو يساويR Io .

12B2: فرق الجهد على طرفي المتسعة -

13BVc = 𝑸𝑸 الشحنة𝑪𝑪 السعة

14B بما ان Q = ∫ 𝑰𝑰𝑰𝑰𝑰𝑰 =∫ 𝐈𝐈𝐨𝐨 𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬 𝐰𝐰𝐰𝐰 .dt

15B اذن Vc = ∫ 𝐈𝐈𝐨𝐨 𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬𝐬 𝐰𝐰𝐰𝐰 𝐝𝐝𝐰𝐰𝑪𝑪

= −𝑰𝑰𝒐𝒐 𝒄𝒄𝒐𝒐𝒄𝒄 𝒘𝒘𝑰𝑰 𝒘𝒘𝒄𝒄

= 𝑰𝑰𝒐𝒐𝒘𝒘𝒄𝒄

sin (wt -90o)=Vo(C) sin(wt-90o)

16Bحيث ان Vo(C) هي القيمة العظمى لفرق الجهد على طرفي المتسعة والذي يساوي 𝑰𝑰𝒐𝒐𝒘𝒘𝒄𝒄

وان

𝟏𝟏𝒘𝒘𝒄𝒄

Xc = . والتي تسمى بالرادة السعوية للدائرة

18B3 – فرق الجهد على طرفي المحاثة VL

19B: فرق الجهد على طرفي الملف يساويVL = L 𝑰𝑰𝑰𝑰𝑰𝑰𝑰𝑰

20B اذن VL = L 𝑰𝑰𝑰𝑰𝑰𝑰

(I osin wt ) = wL I0 cos wt = wL I0sin (wt+900)

21BVL = V0(L) sin (wt + 900)

Page 6: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

22B حيث ان V0(L)) تمثل القيمة العظمى لفرق الجهد على طرفي الملف wL Io وان الرادة ( XL = wLالحثية تساوي

23B كل عنصر من الدائرة نجد االتي :معادلة فرق الجهد على لومن خالل مقارنة معادلة التيارمع

فرق الجهد على طرفي المقاومة يكون بنفس طور التيار المار بها اي ان زاوية الطور • هي صفر.

.90oبزاوية V R فرق الجهد على طرفي المحاثة يتقدم التيار و • .90o بزاوية V Rفرق الجهد على طرفي المتسعة يتاخر عن التيار و •

24Bفي حالة المقاومة

25Bفي حالة المتسعة

Page 7: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

26Bفي حالة المحاثة

27B: ان المجموع الجبري لفروق الجهد للدائرة الكهربائية هو كما في الشكل

Page 8: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

28B

RLC لدائرة reactance بأنها المفاعلة Xتعرف

تعريف الممانعة

في حالة التيار المستمر R تمثل Zاذن فان • هي دالة للتردد و المقاومة والسعة والمحاثة Zان الممانعة •

Page 9: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

29B

30B

31B: احسب

32B1 – القيمة – 4 زاوية فرق الطور – 3 التيار األعظم الذي يمر في الدائرة – 2 الممانعة

القيمة االنية للفولتية على كل عنصر .– 5العضمى للفولتية على طرفي كل عنصر

Page 10: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

33B

34B

35B

1 -

2 -

3 -

4 -

5 -

يالحظ ان مجموع الفولتية ال يساوي

الفولتية المسلطة

Page 11: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

36B

Page 12: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

37B

Page 13: ﻲﻓ ﺔﺒﺠوﻤ ﺔﻤﻴﻗ ﻪﻟو ﺔﻠﻤﺎﻛ ةرود رورﻤ دﻌﺒ … · ﺩﺪﻋ، ﺔﻴﻧﺎﺜﻟﺎﺑ ﺱﺎﻘﺗﻭ ﺔﺑﺬﺑﺬﻟﺍ ﺓﺪﻣ

Hani .M.H.Al-Sultani Department of General Science University of Babylon

38B