الـتــيــار الـكــهربــائـي الـمـتـنــاوب  الـجـيـبــي

   Le courant électrique alternatif sinusoidal                          

(ذ.ابراهيم الطاهري)

 

I)   التعرف على التوتر المستمر بواسطة راسم التذبذب :

     خلال هذه الدراسة نستعمل جهازا يسمى راسم التذبذب الذي يمكن من دراسة التيارات الكهربائية ، حيث يُرْسَمُ على شاشته منحنى يمثل تغيرات التوتر بين قطبي المولد بدلالة الزمن .

   تـجـربـة : نربط قطبي عمود مسطح بمدخلي راسم التذبدب .

 

                   

 

  مـلاحـظـة : نلاحظ  أن المنحنى المحصل عليه على الشاشة عبارة عن خط أفقي .         

      استـنـتـاج : بما أن المنحنى المحصل عليه عبارة عن خط أفقي مواز للمحور الأفقي المار من وسط الشاشة ، فإننا نستنتج أن التوتر بين قطبي العمود لا يتغير بدلالة الزمن ، نقول إذن إن التوتر بين قطبي العمود توتر مستمر.

     يرمز للتيار المستمر بالحرفين CD أو بالعلامة = .

II)   التعرف على التوتر المتناوب الجيبي بواسطة راسم التذبذب :

       تـجـربـة : نربط محولا متصلا بمأخذ التيار المنزلي بمدخلي راسم التذبذب ، فنحصل على شاشة هذا الأخير على المنحنى التالي :

 

     مـلاحـظـة : نلاحظ  على الشاشة منحنى على شكل تموجات .

     استـنـتـاج : التموجات المنتظمة و المماثلة حول المحور الأفقي المار من وسط الشاشة تدل على أن قيمة التوتر تتغير بدلالة الزمن ، نقول إذن إن التوتر في هذه الحالة توتر متناوب جيبي .

        يرمز للتيار المتناوب بالحرفين AC أو بالعلامة ~ .

III)      مميزات توتر متناوب جيبي :

   نقوم بالتجربة السابقة ، للحصول على منحنى يمثل توترا متناوبا جيبيا ، وذلك بضبط الحساسية الرأسية على S = 2 V/div و الكسح ( الحساسية الأفقية ) على B = 2 ms/div ( div تعني تدريجة division) .

 

 

*    حساب التوتر القصوي Um :

التوتر القصوي هو أكبر قيمة يأخذها التوتر أثناء تغيراته ( التوتر الموافق لقمة المنحنى ) ، وحدتها الفولط ، ويحسب بتطبيق العلاقة التالية :

 

القيمة القصوية = عدد التدريجات انطلاقا من المحور الأفقي × الحساسية الرأسية

        أي :

Um = Ym × S

        تطبيق عددي :

Um = 3 div × 2 V/div       أي :           Um = 6 V

*    حساب الدور T :

نسمي الدور T لتوتر متناوب جيبي المدة الزمنية التي يستغرقها هذا التوتر لاسترجاع نفس القيمة و في نفس المنحى ، وحدته العالمية هي الثانية (s) ، و يحسب بتطبيق العلاقة التالية :

 

الدور = عدد التدريجات الموافقة للجزء المتكرر من المنحنى × الحساسية الأفقية

        أي :

T = X × B

 

*    حساب التردد f :

تردد توتر متناوب جيبي هو عدد الأدوار التي ينجزها خلال ثانية واحدة ، يرمز له بالحرف f ، وحدته العالمية هي الهرتز Hertz التي نرمز لها بالرمز Hz ، و يحسب بتطبيق العلاقة التالية :

 

 

        تطبيق عددي :

f = 1/(8.10-3)       أي :           f = 125 Hz

 

IV)    التوتر الفعال لتوتر متناوب جيبي :

   نربط مربطي مولد توتر متناوب جيبي بمدخلي راسم التذبذب من أجل قياس التوتر القصوي Um لتوتر المولد ، ثم نقيس قيمة التوتر بين مربطي هذا المولد بواسطة الفولطمتر .

 

 

*    نسمي القيمة التي يتم قياسها بواسطة الفولطمتر بالقيمة الفعالة للتوتر ، و نرمز لها بالرمز Ue .

·        التوتر القصوي لتوتر المولد : Um = 17 V        

·        التوتر الذي يشير إليه جهاز الفولطمتر هو :Ue = 12 V    

·        نحسب النسبة Um/Ue ، فنجد :

Um/Ue = 1,41

ومنه نستنتج العلاقة التي تربط القيمة الفعالة لتوتر متناوب جيبي مع قيمته القصوية :

 

Zone de Texte: Um = 1,41 Ue

 

 

 ملحوظة : إن قيم التوتر المسجلة على الآلات و الأجهزة التي تشتغل بالتوتر المتناوب الجيبي تدل على التوتر الفعال و ليس التوتر القصوي .

V) خاصيات التيار المتناوب الجيبي :

تـجـربـة :

 

استـنـتـاج :

*    تألق أحد الصمامين دون تألق الصمام الآخر و حركة المحرك في اتجاه واحد في التركيب الأول يدلان على أن التيار المستمر له منحى وحيد في الدارة الكهربائية ، و هو من القطب الموجب نحو القطب السالب خارج المولد .

*    تألق الصمامين معا و حركة المحرك في الاتجاهين بالتناوب يدلان على أن التيار المتناوب الجيبي يغير منحاه في الدارة الكهربائية بدلالة الزمن .

*    بالمماثلة مع التوتر المتناوب الجيبي ، فالتيار المتناوب الجيبي يتميز أيضا بقيمة قصوية Ie و قيمة فعالة  Im ، والعلاقة بين هذين القيمتين هي :

 

 

 

 

 

 

رجوع