ثنائي القطب RL – أو الدارة RL الدرس 1 –

الفيديوات بالعربية في الاسفل !!

لمتابعة الفيديوات اللاحقة، اضغط على السهم الاخضر أسفله

الشق الثاني من درس الكهرباء في السنة الثانية باكالوريا و الذي  سيخصص لدراسة ثنائي القطب RL , و كيفية حساب مقاومة الوشيعة. سنتطرق هنا و في الفيديوات التالية بالتفصيل لدرس RL أو بصيغة أخرى للتركيب الكهربائي الذي يتكون من مقاومة و وشيعة و هو درس شبيه بدرس ثنائي القطب RC و ثنائي القطب RLC.

الفيديو الأول تعريف الوشيعة: 

الدقيقة 00:00 : تعريف الوشيعة : الوشيعة هي أحد المستقبلات الكهربائية (مثل المقاومة و المكثف … ) . و هي عبارة عن سلك رقيق تم لفه حول محور.

تعريف الوشيعة يشرح مثلا لماذا سلك عادي لا يصنع وشيعة. بل يجب بالضرورة أن يتم لييها حول محور.

لماذا؟ هذه احدى خصائص المجال المغناطيسي!

المجال المغناطيسي يكون ضعيف جدا في سلك يمر به تيار كهربائي بدون لفات الوشيعة. و بالتالي من أجل تحقيق تعريف الوشيعة الصحيح يجب لف السلك لفات تتجاوز ال 200 لفة … الشيء الذي يضمن مجال مغناطيسي قوي و يعطينا خصائص الوشيعة كما ندرسها.

الدقيقة  01:10 : تمثيل مبياني للوشيعة حيث أن عدد الدورات التي توجد في الوشيعة تكون أكبر من 200.

الدقيقة 02:04 :  نوعي الوشيعة التي سيتم دراستها في الدرس.

• وشيعة مؤمثلة idéale و هي وشيعة معامل تحريضها L و مقاومتها r منعدمة + رسم مبياني توضيحي للوشيعة في هذه الحالة.
• وشيعة حقيقية réelle , لها معامل تحريض L و مقاومة r غير منعدمة + رسم مبياني توضيحي للوشيعة في الحالة الحقيقية.

لكن ما هو دور الوشيعة في الدارة الكهربائية؟

من جهة دور الوشيعة هو تحويل الطاقة الكهربائية المضخوخة من طرف المولد الكهربائي.

من جهة أخرى دور الوشيعة الثاني هو تخزين الطاقة المغناطيسية في الدارة. أي أن الوشيعة تستقبل هذه الطاقة و تجمعها كما يجمع الماء (الطاقة) في برميل كبير (دور الوشيعة).

دور آخر للوشيعة هو عدم السماح بانقطاع التيار الكهربائي في الدارة. نتكلم عنها في الفقرات التالية أسفله.

الدقيقة 06:27 : العلاقة بين التوتر و التيار في درس RL – ثنائي القطب RL أي بين  U و i.

• في حالة الوشيعة المؤمثلة. U=L*di/dt
• في حالة الوشيعة الحقيقية. Ul =r*i + L*di/dt

الدقيقة 08:31 : حالة الشحن / حالة اقامة التيار الكهربائي للوشيعة + رسم مبياني لحالة شحن وشيعة. + المعادلة التفاضلية في حالة شحن الوشيعة + حل المعادلة التفاضلية في حالة الشحن.

الدقيقة 11:45 : علاقة ثابتة الزمن في  درس RL في حالة الشحن.

الدقيقة  13:55 : حالة تفريغ الوشيعة من الطاقة الكهرومغناطيسية  أو حالة انعدام التيار الكهربائي.

الفيديو الثاني :

الدقيقة 00:00 : تتمة دراسة حالة التفريغ للدارة RL.

الدقيقة 01:41 : المعادلة التفاضلية في حالة تفريغ الوشيعة و ذلك باستخدام قانون تجميعية التوترات حيت أن R’ = R +r .  و رسم تمثيلي توضيحي لتمثيل الدارة.

• R’ المقاومة الكلية للدارة.
• r : المقاومة الداخلية للوشيعة.
• R : مقاومة الموصل الأومي.

الدقيقة 03:02 : كيفية تحديد ثابتة الزمان باستعمال طريقتين:

• استعمال  طريقة  المماس عند أصل التواريخ.
• استعمال 0.93*E/R’ في حالة الشحن أو 0.37*E/R’.

الدقيقة 06:04 :  ما هي وحدة معامل التحريض L ؟  : و حدته هي H أو الهنري.

ملاحظة مهمة: حساب مقاومة الوشيعة r

هناك عدة طرق لحساب مقاومة الوشيعة r الداخلية. مثلا يمكن حساب هذه المقاومة الداخلية r انطلاقا من ثابتة الزمن To.

علاقة حساب المقاومة r للوشيعة :

To= L/(R+r)

اذن

R+r=L*To 

أي

r=L*To-R

هذه الطريقة الاولى لحساب المقاومة r للوشيعة. لكن توجد طريقة أخرى باستعمال قيمة التيار في النظام الدائم I+oo

لأنه نعرف أن 

I+oo=E/(R+r)

و منه نستنتج أن 

(I+oo*(R+r)=E=I+oo*R+(I+oo*r

و منه نستنتج أن 

E-I+oo*R=I+oo*r

و بالتالي 

r=(E-I+oo*R)/I+oo

هذه طرق سريعة لحساب المقاومة الوشيعة r يمكنك تطبيقها في الامتحانات و في الوطني بسهولة.

الدقيقة 06:35 : تعريف الطاقة المخزنة في الوشيعة و التي هي عبارة عن طاقة كهرومغناطيسة.

هذه الطاقة المخزنة في الوشيعة مرتبطة مباشرة بمعامل التحريض L. كما أن هذه الطاقة المخزنة تتزايد باطراد مع تزايد التيار الكهربائي المار فيها.

لكن لعلك تتسائل كيف يمكن حساب هذه الطاقة المغناطيسية المخزنة في الوشيعة؟

أوك خذ هذه القاعدة المهمة…

علاقة حساب الطاقة المخزنة في الوشيعة : 

El=1/2*L*i^2

الدقيقة 07:27 : دارة خاصة : كل دارة ثنائي القطب في درس RL لابد أن تحتوي على صمام ثنائي. لماذا ؟

لأن الوشيعة لا تقبل أن ينقطع التيار الكهربائي بصورة مفاجئة ( مثلا فتح قاطع التيار ) , و لذلك يجب استعمال دارة ثانوية بصمام ثنائي D.

و هذه الدارة الثانوية لا تشتغل الا حين فتح قاطع التيار K. و هي التي تقوم بتفريغ الوشيعة

الدقيقة  13:05 : رسم مبياني توضيحي في حالة تواجد دارة ثانوية  مع الدارة الأساسية.

ملاحظة أخرى: الوشيعة بالفرنسية

تسمى Inductance. و هناك اسم آخر أقل تداولا وشيعة بالفرنسية تسمى أيضا Bobine.

الاسم الاول الفرنسي للوشيعة هو الاكثر انتشارا عند الاساتذة، لذلك انصحك باستعماله. الوشيعة هي Inductance.

لديك مشاكل في تحضير الباك الحر و تنظيم وقت المراجعة في الفيزياء و الكهرباء؟

ادخل اسمك و ايميلك لأرسلك أفضل الطرق المتوفرة لتحقيق 17 و 18 في مادة الفيزياء المهمة: