Electrical Transformers PDF

‫الت الكهربائ ّية‬ ‫حو ُ‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫‪6‬‬ ‫اﻫﺪاف‪:‬‬ ‫حولةَ الكهربائيّة‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫يتعر ُ‬ ‫ف ُ‬ ‫٭٭ ّ‬ ‫ِ‬ ‫ف العالقات في‬ ‫يتعر ُ‬ ‫٭٭ ّ‬ ‫حوالت‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫حولة‪.‬‬ ‫الم‬ ‫ل‬ ‫عم‬ ‫ف‬ ‫يتعر‬ ‫َ ُ ِّ‬ ‫٭٭ ّ ُ‬ ‫الر ِ‬ ‫حوال ِ‬ ‫افعة‬ ‫الم ِّ‬ ‫بين ُ‬ ‫٭ ٭يمي ّ ُز َ‬ ‫ت ّ‬ ‫ِ‬ ‫حوال...

‫الت الكهربائ ّية‬ ‫حو ُ‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫‪6‬‬ ‫اﻫﺪاف‪:‬‬ ‫حولةَ الكهربائيّة‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫يتعر ُ‬ ‫ف ُ‬ ‫٭٭ ّ‬ ‫ِ‬ ‫ف العالقات في‬ ‫يتعر ُ‬ ‫٭٭ ّ‬ ‫حوالت‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫حولة‪.‬‬ ‫الم‬ ‫ل‬ ‫عم‬ ‫ف‬ ‫يتعر‬ ‫َ ُ ِّ‬ ‫٭٭ ّ ُ‬ ‫الر ِ‬ ‫حوال ِ‬ ‫افعة‬ ‫الم ِّ‬ ‫بين ُ‬ ‫٭ ٭يمي ّ ُز َ‬ ‫ت ّ‬ ‫ِ‬ ‫حوال ِ‬ ‫الخافضة للتوتُّر‪.‬‬ ‫ت‬ ‫والم ِّ‬ ‫ُ‬ ‫َ‬ ‫حولة‪.‬‬ ‫ة‬ ‫كفاء‬ ‫ف‬ ‫الم ِّ‬ ‫٭ ٭يتع ًّر ُ‬ ‫ُ‬ ‫َّ‬ ‫يستنت ُج مردودَ نق ِل الط ِ‬ ‫٭٭ ِ‬ ‫اقة‬ ‫الكهربائيّة‪.‬‬ ‫اﻟﻜﻠﻤﺎت اﻟﻤﻔﺘﺎﺣﻴﺔ‪:‬‬ ‫حولةُ‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫٭٭ ُ‬ ‫٭ ٭نسبة ُ التّحويل‪.‬‬ ‫حولة‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫٭ ٭مردودُ ُ‬ ‫حولة‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫٭ ٭كفاءةُ ُ‬ ‫‪160‬‬ ‫ض األجهــز ِة الكهربائي ّ ِ‬ ‫ــة لتوتُّــ ٍر مُ ِ‬ ‫اآلخــر‬ ‫وبعضهــا‬ ‫ض‬ ‫ُ‬ ‫يحتــاج عمــ ُل بعــ ِ‬ ‫نخفــ ٍ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫ُّ‬ ‫ُّ‬ ‫الم ِ‬ ‫ِ‬ ‫ناســب ِ‬ ‫لعملهــا؟‬ ‫ر‬ ‫ــ‬ ‫وت‬ ‫ت‬ ‫ال‬ ‫تأميــن‬ ‫م‬ ‫يتــ‬ ‫فكيــف‬ ‫ً‪،‬‬ ‫ا‬ ‫نســبي‬ ‫ــع‬ ‫رتف‬ ‫م‬ ‫ر‬ ‫ــ‬ ‫لتوت‬ ‫يحتــاج‬ ‫ُّ‬ ‫َ‬ ‫ّ‬ ‫ُ‬ ‫ٍ‬ ‫ُ ّ ِ ُ‬ ‫ٍ ُ‬ ‫يعتبـ ُـر مركـ ُـز توليـ ِد الطَّاقـ ِـة الكهربائيّــة فــي مدينـ ِـة بانيــاس مــن المشــاريع الحيويّــة‬ ‫ِ‬ ‫الم ِنتــج فــي‬ ‫ـي‪ ،‬حي ـ ُ‬ ‫ث يت ـ ُّم رفـ ُ‬ ‫ـع التّوتُّــر ُ‬ ‫التــي ت ُسـ ُ‬ ‫ـاهم فــي رف ـد االقتصــاد الوطنـ ّ‬ ‫ُّ‬ ‫ٍ‬ ‫محطّــة التّوليــد بوسـ ِ‬ ‫ـاطة مُحـ ِّـوال ٍ‬ ‫ـاع جــزء مــن‬ ‫ت رافعـ ٍـة للتّوتــر وذلــك لتقليـ ِل ضيـ ِ‬ ‫َّ‬ ‫حولـةُ؟ ومــا عملُهــا؟‬ ‫الم ِّ‬ ‫الطاقــة الكهربائيّــة بفعـ ِل جــول‪ ،‬فمــا ُ‬ ‫نشاط‪:‬‬ ‫يمث ّـ ُل ال َّ‬ ‫المجــا ِو ُر دارت َيــن‪ ،‬فــي األولــى وشــيعة ٌ عــددُ‬ ‫شــك ُل ُ‬ ‫ـع تيّــا ٍر مُتنــا ِوب‪،‬‬ ‫لفَّ ِاتهــا ‪ N p = 300‬ل ّفــة‪ ،‬موصولـة ٌ إلــى منبـ ِ‬ ‫‪R‬‬ ‫وفــي الثّانيــة وشــيعة ٌ عــددُ لفَّ ِاتهــا ‪ N s = 600‬ل ّفــة‪ ،‬ملفوفتَين‬ ‫حــو َل نــوا ٍة مُغلَقـ ٍـة مــن الحديــد اللّيــن‪.‬‬ ‫‪1 .1‬عنـ َد تطبيـ ِق توت ُّـ ٍر مُتنــا ِو ٍ‬ ‫الم ِنتجــة مُ ِ‬ ‫ـن‬ ‫قيمــه ُ‬ ‫ب‪ُ ،‬‬ ‫ختلفـة ٌ بيـ َ‬ ‫ـق الجــدو ِل اآلتــي‪:‬‬ ‫طرفَــي الوشــيعة األولــى‪ُ ،‬ســجِّ لت النّتائـ ُ‬ ‫ـج وفـ َ‬ ‫)‪I effp (A) U effs (V) U effp (V‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪0.5‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪80‬‬ ‫)‪I effs (A‬‬ ‫‪Ns‬‬ ‫‪Np‬‬ ‫‪Ns‬‬ ‫‪Np‬‬ ‫ﻧﻮﺍﺓ ﺣﺪﻳﺪﻳﺔ‬ ‫‪U effs‬‬ ‫‪U effp‬‬ ‫‪I effp‬‬ ‫‪I effs‬‬ ‫‪0.25‬‬ ‫‪0.5‬‬ ‫‪1‬‬ ‫جلت النتائج وفق الجدول اآلتي‪:‬‬ ‫بين الوشيعتَين ُس ّ‬ ‫‪2.2‬عن َد التبدي ِل َ‬ ‫)‪I effp (A) U effs (V) U effp (V‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪40‬‬ ‫‪5‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪0.5‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫)‪I effs (A‬‬ ‫‪Ns‬‬ ‫‪Np‬‬ ‫‪U effs‬‬ ‫‪U effp‬‬ ‫‪I effp‬‬ ‫‪I effs‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪4‬‬ ‫المطلوب‪:‬‬ ‫أكمل الفراغا ِ‬ ‫‪ِ 1 .1‬‬ ‫ت في الجدولَين السَّ ابقَين‪.‬‬ ‫بمنبع تيّا ٍر مُتنا ِو ٍ‬ ‫منبع تيّا ٍر مُ ِ‬ ‫ب؟‬ ‫ستم ٍّر‬ ‫ِ‬ ‫‪2.2‬ماذا تتوق َّ ُع عن َد استبدا ِل ِ‬ ‫تائج‪:‬‬ ‫الن ّ ُ‬ ‫ِ‬ ‫ب بالوشــيعة األوليّــة‪،‬‬ ‫•نســمّي دارة َ‬ ‫الوشــيعة التــي تتلقَّــى التيّــارَ المُتنــا ِو َ‬ ‫ويُرمَـ ُـز لعــد ِد لفّا ِتهــا ‪ ، N P‬وللتّوتُّــر المُن ِت ـ ِج المُطبّــق بيــنَ طرف َيهــا ‪، U effp‬‬ ‫المــارة فيهــا ‪. I effp‬‬ ‫وللشــ ّد ِة المُن ِتجــة‬ ‫ّ‬ ‫ِ‬ ‫الوشــيعة التــي نتلقَّــى منهــا التيّــارَ المُتنــا ِوب (ال ّتــي تطبّــق‬ ‫•نســمّي دارة َ‬ ‫عليهــا الحمولــة) بالثّانويــة‪ ،‬ويرمَـ ُـز لعــد ِد لفّا ِتهــا ‪ ، N s‬وللتّوتُّــر المُن ِتــج بيــنَ‬ ‫ـارة فيهــا ‪. I effs‬‬ ‫طرف َيهــا ‪ّ ، U effs‬‬ ‫وللش ـ ّد ِة المُن ِتجــة المـ ّ‬ ‫حولــة‪،‬‬ ‫ـف دائمـ ًا عــدد َ اللفّــات بيــنَ الوشــيعتَين األوليّــة والثانويّــة للمُ ِّ‬ ‫•يختلـ ُ‬ ‫ك الوشـ ِ‬ ‫ك ذي مقطـ ٍع أكبــر مــن مقطـ ِع ســل ِ‬ ‫ذات عــد ِد اللفّــات األقـ ّل ِمــن ســل ٍ‬ ‫ـيعة األخــرى‪.‬‬ ‫حيـ ُ‬ ‫ـع الوشــيعة ُ ُ‬ ‫ث تُصنَـ ُ‬ ‫َ‬ ‫•تُسمَّى النّسبة ُ‬ ‫‪Ns‬‬ ‫‪Np‬‬ ‫بالرمز ‪: n‬‬ ‫نسبة َ التّحويل ويرمَ ُز لها َّ‬ ‫‪U eff‬‬ ‫‪I eff‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪n = U s = I s = Ns‬‬ ‫‪effp‬‬ ‫‪effp‬‬ ‫‪p‬‬ ‫‪161‬‬ ‫للش ّدة إذا كانَت ‪. n 2 1‬‬ ‫حولة ُ رافع ًة للت َّوتُّر خافض ًة ّ‬ ‫•تكونُ المُ ِّ‬ ‫للش ّدة إذا كانَت ‪. n 1 1‬‬ ‫حولة ُ خافض ًة للتّوتُّر رافع ًة ّ‬ ‫•تكونُ المُ ِّ‬ ‫ِ‬ ‫ـي‪ ،‬يعمـ ُل علــى تغييــر التّوتُّــر المُن ِتــج‪ ،‬وال ِّشـ َّـدة المُن ِتجــة للتيّــار‬ ‫•المُ ِّ‬ ‫حولـة ُ جهــاز ٌ كهربائـ ٌّـي يعتمـ ُد علــى حادثــة التّحريــض الكهرطيسـ ّ‬ ‫المُتنــا ِوب‪ ،‬دون َ أن يغيّــر تقريبـاً مــن االسـ ِ‬ ‫ـتطاعة المنقولــة‪ ،‬أو مــن تواتُــر التيّــار‪ ،‬أو شــكلِ اهتــزا ِز التيّــار‪.‬‬ ‫َ‬ ‫الد ِ‬ ‫حولة في َّ‬ ‫بالرمز‪:‬‬ ‫•يُرمَ ُز للمُ ِّ‬ ‫ارات الكهربائيّة َّ‬ ‫الت الكهربائيّة عن َد تطبي ِق توت ُّ ٍر كهربائي ُم ِ‬ ‫تواصل بينَ طرف َي دار ِتها األوليّة‪.‬‬ ‫•ال تعم ُل المُ ِّ‬ ‫حو ُ‬ ‫ّ‬ ‫عمل ُ‬ ‫ُ‬ ‫امل ِّولة‪:‬‬ ‫حو ِلة عن َد تطبي ِق توت ُّ ٍر مُتنا ِو ٍ‬ ‫جيبي؟‬ ‫ب‬ ‫كيف ِّ‬ ‫الم ِّ‬ ‫َ‬ ‫تفس ُر عم َل ُ‬ ‫ّ‬ ‫ُّ‬ ‫ـن طرفَــي الـ َّ‬ ‫ٍ‬ ‫ب‬ ‫ـار مُتنــا ِو ٌ‬ ‫ـي بيـ َ‬ ‫ـدار ِة األوليّــة يمـ ُّـر فيهــا تيّـ ٌ‬ ‫عنـ َد تطبيـ ِق توتـ ٍر مُتنــا ِوب جيبـ ّ‬ ‫جيبــي‪ ،‬فيتول ّـ ُد داخ ـ َل الوشـ ِ‬ ‫ـي مُتنــا ِوب‪ ،‬تعم ـ ُل النّــواةُ الحديديّــة‬ ‫ـيعة حق ـ ٌل مغناطيسـ ٌّ‬ ‫ّ‬ ‫علــى تمري ـ ِر كام ـ ِل تدفُّقــه إلــى الـ َّ‬ ‫حركــة كهربائيّــة‬ ‫ـدارة الثّانويّــة‪ ،‬فتتولّــد فيهــا ق ـوَّة مُ ِّ‬ ‫قاومــة أســا ِك الوشــائع فــي‬ ‫ـن طرفَيهــا بإهمــا ِل مُ َ‬ ‫تســاوي التّوتُّــر ُ‬ ‫ـي بيـ َ‬ ‫المتنــا ِوب الجيبـ ّ‬ ‫ـار فــي األوليّــة‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫ـار كهربائـ ٌّ‬ ‫ـي مُتنــا ِو ٌ‬ ‫ب لــه تواتُـ ُـر التيّــار المـ ّ‬ ‫ُ‬ ‫حولــة‪ ،‬فيمـ ُّـر فيهــا تيّـ ٌ‬ ‫كفاءة ُ‬ ‫ُ‬ ‫امل ِّولة الكهربائ ّية‪:‬‬ ‫قسم من الطَّاقة الكهربائيّة حراريّاً بفع ِل جول‪.‬‬ ‫كهربائي في ناق ِل أومي‬ ‫عن َد تمري ِر تيّا ٍر‬ ‫ُ‬ ‫يضيع ٌ‬ ‫ّ‬ ‫حولة الكهربائيّة إلى‪:‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫تصنّف االستطاعة الضّ ائعة في ُ‬ ‫ضائعة حراريّاً‪:‬‬ ‫‪1 .1‬استطاعة ّ‬ ‫•استطاعة ضائعة حراريّاً في َّ‬ ‫األولية‪:‬‬ ‫‪Ppl = R p I 2eff‬‬ ‫الدارة ّ‬ ‫‪p‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪R s I effs‬‬ ‫•استطاعة ضائعة حراريّاً في َّ‬ ‫الدارة الثانوية‪:‬‬ ‫•استطاعة الكلّيّة َّ‬ ‫الضائعة حراريا ً‪PE = Ppl + Psl :‬‬ ‫ِ ٍ‬ ‫ـارج النّــوا ِة الحديديّــة ‬ ‫‪2.2‬اســتطاعة كهربائيّــة ّ‬ ‫ـي خـ َ‬ ‫ضائعــة مغناطيســيّاً نتيجـةَ هــروب جــزء مــن خطــوط الحقــل المغناطيسـ ّ‬ ‫‪. PM‬‬ ‫َّ‬ ‫ِ‬ ‫وبالمقابِ ــل يُعانــي‬ ‫الممانَعــة التّحريضيّــة‪،‬‬ ‫عنـ َد إهمــال مُ َ‬ ‫ُ‬ ‫ـار يعانــي فيهــا فقــط مــن ُ‬ ‫قاومــة أســا ِك الوشــيعة األوليّــة فــإن التيّـ َ‬ ‫الممانعــة التّحريضيّــة للوشـ ِ‬ ‫ـيعة ِ‬ ‫ذاتهــا‪.‬‬ ‫الم َ‬ ‫ـار المـ ّ‬ ‫قاومــة الكهربائيّــة للحمولــة فضـا ً عــن ُ‬ ‫ـار فــي الوشــيعة الثّانويــة مــن ُ‬ ‫التيّـ ُ‬ ‫‪162‬‬ ‫= ‪Psl‬‬ ‫حتسني كفا َء ِة عم ِل ُ‬ ‫امل ِّولة‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫حرارتــه فــي أثنـ ِـاء عمليّـ ِـة ال َّ‬ ‫ِ‬ ‫ـاحن الهاتـ ِ‬ ‫ـبب ذلــك؟ ومــا‬ ‫ـاع درجـ ِـة‬ ‫شــحن‪ ،‬مــا سـ ُ‬ ‫ـعر بارتفـ ِ‬ ‫عندَمــا أســتخدم ُ شـ ُ‬ ‫ـف النّقــال أشـ ُ‬ ‫حولــة‪.‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫أهـ ُّم الحلــو ِل العمليّــة لتحســي ِن كفــاء ِة عمـ ِل ُ‬ ‫ِ‬ ‫درجة حرار ِة ال َّ‬ ‫حولة) إلى‪:‬‬ ‫ع‬ ‫•يعود ارتفا ُ‬ ‫(الم ِّ‬ ‫شاحن ُ‬ ‫ضياع ٍ‬ ‫جزء من الط َّ ِ‬ ‫اقة الكهربائيّة حراريّاً بفع ِل جول‪.‬‬ ‫––‬ ‫ِ‬ ‫– –تيّارا ِ‬ ‫ت فوكو التّحريضيّة‪.‬‬ ‫حولة ت ُصنَ ُع‪:‬‬ ‫الم ِّ‬ ‫ولتحسي ِن كفاء ِة عم ِل ُ‬ ‫اقة الكهربائيّة َّ‬ ‫الصغيرة لتقلي ِل الط َّ ِ‬ ‫ِ‬ ‫الضائعة بفع ِل جول‪.‬‬ ‫•أسال ُك‬ ‫قاو ِمة النّوعيّة ّ‬ ‫الم َ‬ ‫الوشيعة من الن ُّحاس ذي ُ‬ ‫ض لتقليـ ِل أثـ ِر التيّــارا ِ‬ ‫ح رقيقـ ٍـة مــن الحديـ ِد اللّيــن معزولـةً عــن ِ‬ ‫ت التّحريضيّــة‬ ‫بعضهــا البعـ ِ‬ ‫•النّــواةُ الحديديـ ِـة مــن شــرائ َ‬ ‫(تيّــارات فوكــو)‪.‬‬ ‫مردود ُ‬ ‫امل ِّولة ُ‬ ‫ونقل َّ‬ ‫الطاق ِة الكهربائ ّية‪:‬‬ ‫يُعطَى مردودُ النّقل بالعالقة‪:‬‬ ‫‪P - Pl‬‬ ‫‪P‬‬ ‫=‪h‬‬ ‫ِّ‬ ‫المتنا ِو ِ‬ ‫(المنوبة)‪.‬‬ ‫ب‬ ‫حي ُ‬ ‫المتولدة من ِ‬ ‫منبع التيّا ِر ُ‬ ‫ث‪ :‬٭ ‪ P‬االستطاعة ُ ُ‬ ‫ّ‬ ‫َّ‬ ‫‪ P l‬االستطاعة ُ الضائعة ُ حراريّاً في أسال ِك النّقل بفع ِل جول‪.‬‬ ‫‪Pl‬‬ ‫‪h = 1- P‬‬ ‫ِ‬ ‫الواحد فإنّ‪:‬‬ ‫وباعتبا ِر عام ِل االستطاعة قريباً جدا ً من‬ ‫‪P = U eff I eff‬‬ ‫بين طرفَي المنبع‪.‬‬ ‫‪ U eff‬التّوتُّر ُ‬ ‫الم ِنتج َ‬ ‫‪2‬‬ ‫‪P l = R I eff‬‬ ‫قاومة أسال ِك النّقل‪.‬‬ ‫حي ُ‬ ‫ث ‪ R‬مُ َ‬ ‫‪R‬‬ ‫ِ‬ ‫عالقة المردود‪:‬‬ ‫ض في‬ ‫‪h = 1- U I‬‬ ‫نعو ُ‬ ‫ّ‬ ‫‪eff eff‬‬ ‫ض فنج ُد‪:‬‬ ‫نعو‬ ‫ّ ُ‬ ‫‪2‬‬ ‫‪I eff‬‬ ‫‪I eff‬‬ ‫‪h = 1-R U‬‬ ‫‪eff‬‬ ‫ماذا أ ُ ِ‬ ‫الح ُ‬ ‫ظ من هذه العالقة؟‬ ‫قاومـ ِـة أســاك النّقــل ‪ R‬أو تكبيـ ُـر ‪ ، U eff‬يت ـ ُّم ذلــكَ باســتعمال‬ ‫لكــي يقتـ َ‬ ‫ـرب المــردودُ مــن الواحــد ينبغــي تصغيـ ُـر مُ َ‬ ‫ُّ‬ ‫ٍ‬ ‫ِ‬ ‫مُحـ ِّـوال ٍ‬ ‫ت رافعــة للتّوتــر عن ـ َد مرك ـ ِز توليــد التيّــار ث ـ َّم خفضــه علــى مراح ـ َل عن ـ َد االســتخدام‪.‬‬ ‫‪163‬‬ ‫الخاف ُ‬ ‫ضة لل ّتو ُّتر‪:‬‬ ‫الت‬ ‫حو ُ‬ ‫الم ِّ‬ ‫ِ‬ ‫ُ‬ ‫ِ‬ ‫حوال ِ‬ ‫استخدامات عديدةٌ‬ ‫نذكر منها‪:‬‬ ‫الخافضة للتّوتُّر‬ ‫ت‬ ‫للم ِّ‬ ‫ٌ‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫ض األجهز ِة الكهربائيّة‪.‬‬ ‫•‬ ‫شحن بع ِ‬ ‫َ‬ ‫ض فيها التّوت ُّ ُر لألمان من ‪ 220 V‬إلى ‪ 12 V‬أو أق ّل‪.‬‬ ‫•‬ ‫ألعاب األطفالِ‪ ،‬التي يخفَّ ُ‬ ‫َ‬ ‫ِ‬ ‫•عمليا ِ‬ ‫مرتبة مئات األمبيرات‪.‬‬ ‫نحتاج لتيّا ٍر ش ّدت ُه من‬ ‫ث‬ ‫ت اللّحام‬ ‫الكهربائي‪،‬حي ُ‬ ‫ُ‬ ‫ّ‬ ‫•أفرا َن الصَّ هر‪.‬‬ ‫مت‬ ‫تع َّل ُ‬ ‫ـي‪ ،‬يعم ـ ُل علــى تغيي ـ ِر التّوت ُّ ـ ِر المُن ِتــج‪،‬‬ ‫حول ـة ُ جهــاز ٌ كهربائـ ٌّـي يعتم ـ ُد علــى حادثـ ِـة التّحري ـ ِ‬ ‫•المُ ِّ‬ ‫ض الكهرطيسـ ّ‬ ‫وال ِّشـ َّـدةُ المن ِتج ـة ُ للتيّــا ِر المتنــا ِو ِ‬ ‫ب‪ ،‬دون َ أن يغيِّــر تقريب ـاً مــن االسـ ِ‬ ‫ـتطاعة المنقولــة‪ ،‬أو مــن تواتُـ ِر التيّــا ِر‪ ،‬أو‬ ‫ُ‬ ‫ُ‬ ‫َ‬ ‫شــكلِ اهتــزاز التيّــار‪.‬‬ ‫األوليــة‪ ،‬ويرمـ ُـز لعــد ِد لفا ِتهــا ‪ ، N p‬وللتّوتُّــر‬ ‫•نســمّي دارة َ الوشــيعة ال ّتــي تتلق ّ َــى التيّــارَ المُتنــا ِوب بالوشــيعة ّ‬ ‫ـارة فيهــا ‪. I effp‬‬ ‫المُن ِتــج المُطبّــق بيــنَ طرف َيهــا ‪ّ ، U effp‬‬ ‫وللش ـ ّدة المُن ِتجــة المـ ّ‬ ‫••نســمّي دارة َ الوشــيعة التــي نتلقّــى منهــا التيّــارَ المُتنــا ِوب (التــي تطبّــق عليهــا الحمولــة) بالثانويّــة‪ ،‬ويرمَـ ُـز‬ ‫ـارة فيهــا ‪. I effs‬‬ ‫لعــد ِد لفَّاتهــا ‪ ، N s‬وللتّوت ُّ ـ ِر المُن ِتــج بيــنَ طرف َيهــا ‪ّ ، U effs‬‬ ‫وللش ـ ّد ِة المُن ِتجــة المـ ّ‬ ‫•تُسمَّى النّسبة ُ‬ ‫‪Ns‬‬ ‫‪Np‬‬ ‫بالرمز ‪: n‬‬ ‫نسبة َ الت َّحويل ويُرمَ ُز لها ّ َ‬ ‫‪U eff‬‬ ‫‪I eff‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪n = U s = I s = Ns‬‬ ‫‪effp‬‬ ‫‪effp‬‬ ‫‪p‬‬ ‫للش ّدة إذا كانَت ‪. n 2 1‬‬ ‫حولة ُ رافع ًة للتّوتُّر خافض ًة ّ‬ ‫•تكونُ المُ ِّ‬ ‫للش ّدة إذا كانّت ‪. n 1 1‬‬ ‫حولة ُ خافض ًة للتّوتُّر رافع ًة ّ‬ ‫•تكونُ المُ ِّ‬ ‫ـدة التــي نحص ـ ُل عليهــا مــن الـ َّـد ِ‬ ‫ـتطاعة الكهربائيّـ ِـة المُفيـ ِ‬ ‫حولــة هــو نســبة ُ االسـ ِ‬ ‫ارة الثّانويّــة إلــى‬ ‫•مــردودُ المُ ِّ‬ ‫االسـ ِ‬ ‫ـتطاعة الكهربائيّــة ال ّد ِاخلــة إلــى الـ َّـدارة األوليّــة‪:‬‬ ‫•لتحسي ِن ِ‬ ‫حولة‪:‬‬ ‫كفاءة عملِ المُ ِّ‬ ‫ـع أســا ُك الوشـ ِ‬ ‫ضائعــة‬ ‫الصغيــرة لتقليــل الطَّاقــة الكهربائيّــة ال ّ‬ ‫ـيعة مــن الن ُّحــاس ذي المُ َ‬ ‫•تُصنَـ ُ‬ ‫قاومــة النوعيّــة ّ‬ ‫بفعــل جــول‪.‬‬ ‫ـرائح رقيقـ ٍـة مــن الحدي ـ ِد اللَّيــن معزولـ ٍـة عــن ِ‬ ‫ض لتقلي ـلِ أث ـ ِر‬ ‫بعضهــا البع ـ ِ‬ ‫•تُصنَــع النّــواةُ الحديديّ ـة ُ مــن شـ َ‬ ‫التيّــارات التّحريضيّــة (تيّــارات فوكــو)‪.‬‬ ‫ـع التّوتُّــر المن ِتــج فــي محطّـ ِـة التّوليد بوســاطة ُمحـ ِّـوال ٍ‬ ‫ت رافعـ ٍـة للتوتُّــر للت َّقليلِ مــن الطَّاقــة الكهربائيّة‬ ‫•يتـ ُّم رفـ ُ‬ ‫ُ‬ ‫ـن مــن مــردو ِد النّقل‪.‬‬ ‫ال ّ‬ ‫ضائعــة بفعـلِ جــول‪ ،‬ممّا ّ‬ ‫يحسـ ُ‬ ‫‪164‬‬ ‫أختبر نفسي‬ ‫الصحيحة‪:‬‬ ‫أوال ً‪ :‬اخت ِر اإلجابة َ َّ‬ ‫ِ‬ ‫تحويلهــا‬ ‫حولـة ٌ كهربائي ّـة ٌ نســبة ُ‬ ‫‪1.1‬مُ ِّ‬ ‫فــي أوَّ لي ِّتهــا‪:‬‬ ‫‪I effp = 18 A a .a‬‬ ‫ثانويتهــا ‪ ، I eff = 6 A‬فـ َّ‬ ‫ـإن ال ِّشـ َّ‬ ‫‪ ، n = 3‬وقيمـة ُ ال ِّشـ َّ‬ ‫ِ‬ ‫الم ِنتجــة فــي‬ ‫الم ِنتجـةَ‬ ‫ـد َة ُ‬ ‫ـدة ُ‬ ‫‪s‬‬ ‫‪I effp = 2 A b .b‬‬ ‫‪I effp = 9 A c .c‬‬ ‫‪I effp = 3 A d .d‬‬ ‫ـن طرفَــي ثانويّتهــا‬ ‫‪2.2‬مُ ِّ‬ ‫الم ِنتـ ِ‬ ‫ـن طرفَــي أوليّتهــا ‪ U effp = 20 V‬و قيمـة ُ التّوتُّــر ُ‬ ‫حولـة ٌ كهربائيّــة قيمـة ُ التّوت ُّـ ِر ُ‬ ‫الم ِنتــج بيـ َ‬ ‫ـج بيـ َ‬ ‫ِ‬ ‫تحويلها ‪ n‬ت ُســاوي‪:‬‬ ‫‪ U effs = 40 V‬فــإ ّن نســبةَ‬ ‫‪60 d .d‬‬ ‫‪20 c .c‬‬ ‫‪0.5 b .b‬‬ ‫‪2 a .a‬‬ ‫ثانياً‪ِ :‬‬ ‫أعط تفسيراً علميّاً ٍّ‬ ‫لكل ممّا يأتي‪:‬‬ ‫َّ‬ ‫عبر المسافا ِ‬ ‫ت البعيد ِة بوساطة تيّا ٍر مُ ِ‬ ‫تواصل؟‬ ‫‪1.1‬ال ت ُن َق ُل الطاقة ُ الكهربائيّة َ‬ ‫‪2.2‬ت ُن َق ُل الطَّاقة ُ الكهربائيّة بتوت ُّ ٍر عد َة آال ٍ‬ ‫ف من الفولتات ث َّم ت ُخفَّض إلى ‪ 220 V‬عن َد االستهالك؟‬ ‫ٍ‬ ‫معزولة من الحدي ِد اللَّين؟‬ ‫ح أو قضبا ٍن‬ ‫الم ِّ‬ ‫حولة من صفائ َ‬ ‫‪3.3‬ت ُصنَ ُع النّواة في ُ‬ ‫ثانيّاً‪ :‬حُ َّل المسائلَ اآلتيةَ‪:‬‬ ‫المسالة األولى‪:‬‬ ‫ُّ ّ‬ ‫َّ ِ‬ ‫ٍ‬ ‫ـي‬ ‫يبلـ ُغ عــددُ ل ّفــات أوليّــة مُحوَّلــة كهربائيّــة ‪ N p = 125‬ل ّفــة وعــددُ لفــات ثانويتُهــا ‪ N s = 375‬ل ّفــة‪ ،‬والتّوتــر اللحظـ ّ‬ ‫بالمعادَلــة )‪: u s = 120 2 cos 100rt (V‬‬ ‫ـن طرفَــي الثانويّــة يُعطــى ُ‬ ‫بيـ َ‬ ‫المطلوب‪:‬‬ ‫‪1.1‬‬ ‫المحولة ُ رافعةً للتوت ّ ِر أم خافضةً له‪.‬‬ ‫ثم بي ّ ْن إ ْن كانت‬ ‫ْ‬ ‫ّ‬ ‫احسب نسبةَ التّحويل‪ّ ،‬‬ ‫بين طرفَي كل من َّ‬ ‫الدارة الثانويّة و األوليّة‪.‬‬ ‫‪2.2‬‬ ‫ْ‬ ‫احسب قيمةَ التّوتُّر ُ‬ ‫الم ِنتج َ‬ ‫ـار فــي الـ َّ‬ ‫ـب قيمـةَ ال ِّشـ َّ‬ ‫‪3.3‬نصـ ُل طرفَــي الـ َّ‬ ‫بمقاومـ ٍـة صــر ٍ‬ ‫ـدارة‬ ‫ف ‪ ، R = 30 X‬احسـ ْ‬ ‫الم ِنتجـ ِـة للتيّــار المـ ّ‬ ‫ـد ِة ُ‬ ‫ـدارة الثانويّــة ُ‬ ‫الثانو يّة‪.‬‬ ‫الم ِنتجــة‬ ‫قاومــة ّ‬ ‫الســابقة وشــيعةً مُ َ‬ ‫الم َ‬ ‫الم َ‬ ‫ـار شـ ّدت ُه ُ‬ ‫هملـةَ ُ‬ ‫‪4.4‬نصـ ُل علــى التّفـ ُّـرع مــع ُ‬ ‫قاومــة‪ ،‬فيمـ ُّـر فــي فــرع الوشــيعة تيّـ ٌ‬ ‫ـار فــي الوشــيعة‪.‬‬ ‫‪ ، I eff = 3 A‬احسـ ْ‬ ‫ـب رديّــة الوشــيعة‪ ،‬ثـ َّم اكتــب التابـ َع الزَّمنــي لشـ ّد ِة التيّــار المـ ّ‬ ‫الم ِنتجة الكلّيّة في َّ‬ ‫الدارة الثانويّة باستخدام إنشاء فرينل‪.‬‬ ‫‪5.5‬‬ ‫ْ‬ ‫احسب قيمةَ ال ِّش َّدة ُ‬ ‫استطاعة َّ‬ ‫المستهلَكة في َّ‬ ‫ِ‬ ‫ِ‬ ‫الدارة‪.‬‬ ‫الدارة‪ ،‬وعام َل‬ ‫‪6.6‬‬ ‫احسب قيمةَ‬ ‫ْ‬ ‫المتوسِّطة ُ‬ ‫االستطاعة ُ‬ ‫المسالة الثانية‪:‬‬ ‫ّ‬ ‫ـع هــذا التّوتُّــر‬ ‫ـي مُتنــا ِوب‪ ،‬يُعطــي تيّــارا ً وتوتُّــرا ً فعالَيــن‪ ،‬قيمتُهمــا ‪ ، U eff = 400 V ، I eff = 10 A‬يتـ ُّم رفـ ُ‬ ‫مولـ ٌد كهربائـ ّ‬ ‫حولــة كهربائيّــة مثاليّــة إلــى )‪ ، (4500 V‬ويت ـ ُّم نقلُــه بع ـ َد ذلــك مســافةً بعيــد ًة بوســاطة خ ـ ّ‬ ‫قاومتُــه‬ ‫ط نقـ ٍ‬ ‫ـل مُ َ‬ ‫بوســاطة مُ ّ‬ ‫الكلّيّــة )‪ . (30 X‬المطلــوب‪:‬‬ ‫لالستطاعة الضّ ائعة في ِّ‬ ‫ِ‬ ‫خط النّقل في هذه الحالة‪.‬‬ ‫‪1.1‬احسب عي ّ ِن النّسبةَ المئويةَ‬ ‫الض ِائعة في ِّ‬ ‫لالستطاعة َّ‬ ‫ِ‬ ‫رفع التّوتُّر؟‬ ‫‪2.2‬احسب ما النّسبة ُ المئوية‬ ‫خط النّق ِل في حا ِل عدم ِ ِ‬ ‫قاومتُــه إلــى )‪ ، (5 X‬احس ـ ِ‬ ‫ب االســتطاعةَ الضّ ائعــة فــي خ ـ ّ‬ ‫‪3.3‬احســب إذا ت ـ َّم تبري ـ ُد خ ـ ّ‬ ‫ط‬ ‫ث تنخفـ ُ‬ ‫ط النّقــل بحي ـ ُ‬ ‫ـض مُ َ‬ ‫ـداره )‪. (0.89 A‬‬ ‫النّقــل حيـ َ‬ ‫ـن يســري فيــه تيّـ ٌ‬ ‫ـار مقـ ُ‬ ‫‪165‬‬