محاضرة 16 - الدينامو PDF
Document Details
Uploaded by CherishedProse9677
Modern School
Mr. M Abd El-Men Sud
Tags
Summary
هذه محاضرة حول الدينامو، وتغطي مفهوم الدينامو الكهربائي، وتشرح كيفية عملة، وتوضيح استنتاج القوانين المتعلقة به، مع رسوم توضيحية. تتناول المحاضرة كذلك مبدأ عمل التيار المتردد (AC).
Full Transcript
المحاضرة :16الدينامو 𝛉𝑛𝑖𝑠𝑟𝛚𝑙𝐵 = 𝑁2ملف𝑓𝑚𝑒 ∴ الدينامو 1 االسم:مولد الكهرباء الحثي...
المحاضرة :16الدينامو 𝛉𝑛𝑖𝑠𝑟𝛚𝑙𝐵 = 𝑁2ملف𝑓𝑚𝑒 ∴ الدينامو 1 االسم:مولد الكهرباء الحثي الوظيفة:الحصول على طاقة كهربية من الطاقة الميكانيكية السرعة الزاوية للملف )(rad/s الفكرة:يعتمد على ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي ⟵حيث يعتمد على تولد ق.د.ك مستحثة في ملف أثناء دورانه في مجال مغناطيسي منتظم 1 نصف قطر الدائرة التي يدور بها طول الملف =) 2العرض( استنتاج قانون الدينامو 2 𝛉𝑛𝑖𝑠𝛚𝐴𝐵𝑁 = ملف𝑓𝑚𝑒 قانون الدينامو 3 𝛉𝑛𝑖𝑠𝛚𝐴𝐵𝑁 = ملف𝑓𝑚𝑒 ق.د.ك المتولدة في ملف الدينامو في أي لحظة أثناء الدوران أثناء تدوير ملف الدينامو في االتجاه الموضح فإن: عدد لفات الملف دأ جـ د ب جـ أب ألسفل ألعلى اتجاه الحركة شدة المجال الذي يدور فيه الملف للخارج للداخل اتجاه ق.د.ك 𝛉BlVsin 𝛉BlVsin مقدار مساحة الملف (اللفة) ق.د.ك السرعة الزاوية للملف 𝛉𝑛𝑖𝑠𝑣𝑙𝐵 = 𝑁2ملف𝑓𝑚𝑒 ∴ 𝛑 ∆𝛉0 𝛑2 =𝛚 . =𝛚 ∆𝑡 180 𝑇 عدد لفات الملف 𝑓𝛑𝛚 = 2 𝑣 شدة المجال الذي يدور فيه الملف =𝛚 𝑟 طول الملف *بين اتجاه حركة طول الملف واتجاه المجال السرعة الخطية لطول الملف *بين (العمودي على مستوى الملف) واتجاه المجال *بين مستوى الملف والعمودي على المجال الزاوية بين اتجاه حركة طول الملف والمجال يال آية الكرسي سورة اإلخالص والمعوذتين ):.... 1 كيف يتغير مقدار ق.د.ك المتولدة البياني في ملف الدينامو أثناء تدويره 4 بسرعة منتظمة -عند تدوير ملف الدينامو بسرعة منتظمة تكون العناصر W،A،B،Nثابتة ُ -لكن 𝛉 تتغير كل لحظة فتغير 𝛉 sinفتغير مقدار emf كل لحظة -ولفهم كيفية تغير ال emfنقوم بتتبع دوران ملف الدينامو خالل دورة كاملة بدءا من وضع التعامد على المجال 𝛉=0 𝛉 = 900 𝛉 = 1800 𝛉 = 2700 𝛉 = 3600 𝑠𝑖𝑛𝛉 = 0 𝑠𝑖𝑛𝛉 = +1 𝑠𝑖𝑛𝛉 = 0 𝑠𝑖𝑛𝛉 = −1 𝑠𝑖𝑛𝛉 = 0 𝑒𝑚𝑓 = 0 𝑒𝑚𝑓 = +𝑀𝑎𝑥 𝑒𝑚𝑓 = 0 𝑒𝑚𝑓 = −𝑀𝑎𝑥 𝑒𝑚𝑓 = 0 -من الرسم نجد أن ق.د.ك المتولدة في ملف الدينامو تتغير جيبيا مع الزمن ُ -تسمى ب ق.د.ك مترددة -تمرر في الدائرة تيار متردد )(AC 𝑓𝑚𝑒 𝜶𝐼 - 𝑅 صل على النبي وأنا أقولك):.... ِ 2 ما معنى أن تردد التيار في مصر 50Hz؟؟ -أي أن شدة التيار في األسالك تتغير كما يلي: التيار المتردد)(AC 5 ]تزداد من الصفر للعظمى ثم تقل للصفر ثم يعكس اتجاهه وتزداد شدته من الصفر للعظمى ثم تقل للصفر تبعا ⟵هو تيار متغير الشدة واالتجاه بحيث] تزداد شدته من لمنحنى جيبي[ الصفر للقيمة العظمى ثم تقل للصفر خالل نصف دوره ويكرر ذلك بمعدل 50مرة/ث -ثم يعكس اتجاهه وتزداد شدته من الصفر للقيمة -وينتج ذلك عن تدوير ملف الدينامو في محطة توليد العظمى ثم تقل للصفر خالل النصف االخر[ تبعا لمنحنى الكهرباء بمعدل 50دورة/ث جيبي -ويكرر ذلك بصفة دورية -كل دورة من دورات ملف الدينامو تسبب ذبذبة كاملة للتيار في السلك 𝛉emf=NBA𝛚 Sin متى تكون emfالمتولدة في ملف الدينامو....؟؟ 6 Zero MED Max 180أوSin𝛉=0,𝛉 = 0 0 1 𝛉Sin𝛉=2, 1500أو = 300 2700أو Sin𝛉=1,𝛉 = 900 -عندما يتعامد مستوى الملف على المجال -عندما يميل مستوى الملف على المجال بزاوية -عندما يكون مستوى الملف موازي 0 للمجال 60 0 -فيتوازى اتجاه حركة طول الملف مع اتجاه -فيتعامد اتجاه حركة طول الملف على -فيصنع اتجاه حركة طول الملف زاوية 30مع المجال اتجاه المجال اتجاه المجال 0 0 -يصنع الملف زاوية 00أو 1800مع -يصنع الملف زاوية 300أو 1500مع -يصنع الملف زاوية 90أو 270مع العمودي على المجال العمودي على المجال العمودي على المجال -ويسمى هذا الوضع للملف بوضع -ويسمى هذا الوضع للملف بوضع -ويسمى هذا الوضع للملف بوضع الصفر نصف العظمى العظمى هانت يا بطل ! 3 -4ق.د.ك اللحظية بعد 0.005 secمن وضع الصفر 𝛉𝑛𝑖𝑠 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = لحظية𝑓𝑚𝑒 𝛉 في قانون الدينامو 7 -بين اتجاه حركة طول الملف 𝛑 ∆𝛉0 واتجاه المجال =𝛚 . ∆𝑡 180 𝑓𝛑= 2 ⟶ 𝑓𝑡∆∆𝛉0 = 360 -بين العمودي على اتجاه المجال ومستوى الملف ∆𝛉0 = 360𝑥0.005𝑥50 = 900 𝑉𝛑 = 300𝛑𝑥𝑠𝑖𝑛90 = 300لحظية𝑓𝑚𝑒 𝛑 ∆𝛉0 𝛑2 =𝑤 . = 𝑓𝛑= 2 1 ∆𝑡 180 𝑇 -5ق.د.ك اللحظية بعد 600 secمن وضع العظمى 𝑡∆360 𝛉𝑛𝑖𝑠 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = لحظية𝑓𝑚𝑒 = ∆𝛉0 𝑇 = 𝑓𝑡∆∆𝛉0 = 360 1 𝑓𝑡∆∆𝛉0 = 360 𝑥360 𝑥50 = 300 600 𝛉 = 30 + 90 = 1200 = 300𝛑𝑠𝑖𝑛120لحظية𝑓𝑚𝑒 مسألة (:)1 8 ُ 𝑉= 150 3 -دينامو ملفه يتكون من 100لفة مساحته 0.06𝑚2يدار بمعدل 3000دورة/دقيقة في مجال مغناطيسي منتظم شدته 0.5Tاحسب 1 -6ق.د.ك اللحظية بعد 6دورة من وضع العظمى -1ق.د.ك العظمى مبينا وضع الملف بالنسبة لخطوط الفيض 𝛉𝑛𝑖𝑠 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = لحظية𝑓𝑚𝑒 𝛚𝐴𝐵𝑁 = 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 لفةN=100 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 A=0.06 𝑚2 𝛉 = 90 + 60 = 1500 𝛑= 100𝑥0.5𝑥0.06𝑥100 3000 𝑉𝛑= 300 =𝑓 𝑧𝐻= 50 = 300𝛑𝑠𝑖𝑛150لحظية𝑓𝑚𝑒 60 𝑉𝛑= 150 𝑠𝑤 = 2𝛑𝑓 = 100𝛑 𝑟𝑎𝑑/ 𝑇B=0.5 ]الملف موازي للمجال[ -2ق.د.ك اللحظية عندما يميل الملف على المجال بزاوية 600 𝛉𝑛𝑖𝑠 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = لحظية𝑓𝑚𝑒 Stars can't shine !without darkness = 300𝛑𝑥𝑠𝑖𝑛30لحظية𝑓𝑚𝑒 𝑉𝛑= 150 1 -3ق.د.ك اللحظية بعد 6دورة من وضع الصفر 𝛉𝑛𝑖𝑠 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = لحظية𝑓𝑚𝑒 = 300𝛑𝑥𝑠𝑖𝑛60لحظية𝑓𝑚𝑒 𝑉𝛑= 150 3 4 11عدد مرات القيمة الفعالة للتيار المتردد 9 الوصول ل-: -التعريف:هي شدة التيار المستمر الذي يولد نفس كمية الحرارة خالل نفس الفترةالزمنية -القانون: 𝑒𝑚𝑓𝑒𝑓𝑓 = 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 𝑥0.707 𝐼𝑒𝑓𝑓 = 𝐼𝑚𝑎𝑥 𝑥0.707 القيمة العظمى 𝑡𝑓= 2𝑁 = 2 1 1 𝑥 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 𝑓𝑓𝑒𝑓𝑚𝑒 𝑥 𝑥𝑎𝑚𝐼 = 𝑓𝑓𝑒𝐼 2 2 الصفر = 2𝑁 + 1 = 2𝑓𝑡 + 1 𝑒𝑚𝑓𝑒𝑓𝑓 = 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 𝑠𝑖𝑛450 𝐼𝑒𝑓𝑓 = 𝐼𝑚𝑎𝑥 𝑠𝑖𝑛450 -أهميتها:هي القيمة الرسمية ل ق.د.ك التي ينتجها الدينامو القيمة الفعالة -ما معنى أن دينامو مكتوب عليه ()220V-50Hz؟؟ 𝑡𝑓= 4𝑁 = 4 -أي أنه إذا تم تدوير ملف هذا الدينامو بمعدل 50Hzفإنه سينتج ق.د.ك فعالة قيمتها 220V -وقيمتها العظمى ]𝑉[220 2 نصف القيمة العظمى 𝑡𝑓= 4𝑁 = 4 أي قيمة غير العظمى والصفر شدة التيار المتردد 10 يمرعليها في الذبذبة الواحدة -عندما يطلب المؤلف في المسألة قيمة شدة التيار بدون تسمية لها فإننا نحسب القيمة الفعالة 4مرات 𝑓𝑓𝑒𝑉 = 𝑓𝑓𝑒𝐼 = 𝐼𝑚𝑎𝑥 𝑥0.707 𝑅 𝑡𝑓= 4𝑁 = 4 القدرة المستنفذة أسئلة رسم بياني مشهورة 11 2 𝑓𝑓𝑒𝑉 Pw 2 𝛚𝐴𝐵𝑁 = 𝑥𝑎𝑚𝑉 = 𝑓𝑓𝑒𝐼 𝑓𝑓𝑒𝑣 = 𝑓𝑓𝑒𝐼 𝑅 = 𝑅 1 1 2 𝑥𝑎𝑚𝐼 = 𝑥𝑎𝑚𝐼 𝑥𝑎𝑚𝑉 = 𝑅 2 2 2 𝑥𝑎𝑚𝑉 1 -أعد الرسم بعد زيادة Nللضعف أو Bللضعف أو Aللضعف = 𝑅 2 الطاقة المستهلكة w 1 = 𝑡 𝑓𝑓𝑒𝐼 𝑓𝑓𝑒𝑣 = 𝐼 𝑉 𝑡 𝑥𝑎𝑚 𝑥𝑎𝑚 2 -أعد الرسم بعد زيادة Wللضعف أو fللضعف 2 1 2 𝑓𝑓𝑒𝐼 = 𝑥𝑎𝑚𝐼 = 𝑡𝑅 𝑡𝑅 2 2 1 2 𝑓𝑓𝑒𝑉 𝑥𝑎𝑚𝑉 = 𝑡=2 𝑡 𝑅 𝑅 5 مراجعة قيم ق.د.ك المتولدة في ملف الدينامو خالل دورة كاملة 13 1 -عند 10القمية العظمى تكون الزاوية .......؟؟ 𝛉𝑛𝑖𝑠 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = لحظية𝑓𝑚𝑒 0.1𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 = 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 𝑠𝑖𝑛𝛉 ⟶ 𝑠𝑖𝑛𝛉 = 0.1 ُ 𝛉⟶ = زاوية الوصول لعشر القيمة العظمى ألول مرة في االتجاه الموجب⟶ 5.70 ُ ⟶ زاوية الوصول لعشر القيمة العظمى لثاني مرة في االتجاه الموجب⟶ 𝛉 = 180 − 5.7 = 174.30 ُ ⟶ 𝛉 = 180 + 5.7 = 185.70 زاوية الوصول لعشر القيمة العظمى ألول مرة في االتجاه السالب⟶ ُ ⟶ = 𝛉 = 360 − 5.7 زاوية الوصول لعشر القيمة العظمى لثاني مرة في االتجاه السالب⟶ 354.30 ثق أن الدعاء يعيد ترتيب المشهد! 6 2 𝑓𝑚𝑒 1 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 𝛑 متوسطة خالل 4دورة بدءا من وضع الصفر متوسط ق.د.ك المستحثة المتولدة 14 في ملف الدينامو وعالقتها ب 2 ق.د.ك العظمى: 𝑓𝑚𝑒 1 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 𝛑 متوسطة خالل 2دورة بدءا من وضع الصفر 2 𝑚𝛗∆ 𝛉𝑛𝑖𝑆∆ 𝐴𝐵 بين الملف 𝑓𝑚𝑒 3 = 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 𝑁 = −فاراداي𝑓𝑚𝑒 𝑁= − والمجال 𝛑 3متوسطة خالل 4دورة بدءا من وضع الصفر 𝑡∆ 𝑡∆ = 0متوسطة خالل دورة كاملة بدءا من وضع الصفر𝑓𝑚𝑒 1 (أ)خالل 4دورة بدءا من وضع الصفر مسألة شاملة ()2 15 ُ )−𝑁𝐵𝐴 (𝑠𝑖𝑛180 − 𝑆𝑖𝑛90 ملف دينامو يتكون من 35لفة يدار بمعدل 50دورة /ث في = 𝑓𝑚𝑒 𝑓𝐴𝐵𝑁= 4 مجال مغناطيسي منتظم شدته 0.1Tومساحة الملف 0.2𝑚2 1 𝑇 4 احسب ما يلي: 4 2 N=35 F=50Hz w=2𝛑f=100𝛑rad/s B=0.1T A=0.2𝑚2 = 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 𝑁𝐵𝐴𝑤 = 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑋 = 0.64 𝛑2 𝛑 (أ) ق.د.ك العظمى المتولدة في الملف 1 (ب)خالل 2دورة بدءا من وضع الصفر 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 𝑉= 𝑁𝐵𝐴𝛚 = 35𝑥0.1𝑥0.2𝑥100𝛑 = 220 (ب) ق.د.ك الفعالة 1 220 𝑓𝑓𝑒𝑓𝑚𝑒 𝑥 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = == 𝑉 2 2 1 (ج) زمن وصول ق.د.ك إلى 2العظمى في االتجاه الموجب )−𝑁𝐵𝐴 (𝑠𝑖𝑛270 − 𝑆𝑖𝑛90 ألول مرة بدءا من وضع الصفر = 𝑓𝑚𝑒 𝑓𝐴𝐵𝑁= 4 1 𝛉𝑛𝑖𝑠𝑥 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = لحظية𝑓𝑚𝑒 𝑇2 1 1 4 2 = 𝛉𝑛𝑖𝑠 ⟶ 𝛉 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 = 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑋 sin = 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 𝑁𝐵𝐴𝑤 = 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑋 = 0.64 2 2 𝛑2 𝛑 𝑓𝑚𝑒 ⟵ 𝛉 = 300في االتجاه الموجب ألول مرة متوسطة خالل14دورة بدءا من وضع الصفر 𝑓𝑚𝑒 = متوسطة خالل12دورة ⟵ 𝛉 = 1500في االتجاه الموجب لثاني مرة 3 (ج)خالل 4دورة بدءا من وضع الصفر ⟵ 𝛉 = 2100في االتجاه السالب ألول مرة ⟵ 𝛉 = 3300في االتجاه السالب لثاني مرة 𝛑 ∆𝛉0 =𝑤 . ⟶ 𝑓𝛑= 2 ∆𝑡 180 −𝑁𝐵𝐴 (𝑠𝑖𝑛360 − 𝑆𝑖𝑛90) 4 = 𝑓𝑚𝑒 𝑓𝐴𝐵𝑁 = 3 3 ∆𝛉0 30 4 𝑇 = 𝑡∆ = 𝑡∆ ⟶ 4 2 𝑓360 360𝑥50 = = 𝑤𝐴𝐵𝑁 𝑋𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 1 𝛑3𝑥2 𝛑3 = 𝑐𝑒𝑠 600 (د)خالل دورة كاملة بدءا من وضع الصفر )−𝑁𝐵𝐴 (𝑠𝑖𝑛90 − 𝑆𝑖𝑛90 = 𝑓𝑚𝑒 =0 𝑇 7 دورة كاملة بدءا من وضع الصفر (د) زمن وصول ق.د.ك إلى القيمة الفعالة في االتجاه السالب بدءا من وضع الصفر = 0متوسطة خالل دورة كاملة بدءا من وضع الصفر𝑓𝑚𝑒 𝛉𝑛𝑖𝑠𝑥 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = لحظية𝑓𝑚𝑒 1 (ل)احسب متوسط ق.د.ك خالل ( 3دورة) بدءا من وضع الصفر 1 1 𝑥 𝑋𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 𝑓𝑓𝑒𝑓𝑚𝑒 = 𝛉𝑛𝑖𝑠 ⟶ ) 𝛉𝑛𝑖𝑆−𝑁𝐵𝐴(𝑠𝑖𝑛𝛉 − 2 1 2 2 = متوسطة𝑓𝑚𝑒 = 𝑡∆ )−𝑁𝐵𝐴(𝑠𝑖𝑛210 − 𝑠𝑖𝑛90 4.5 = = 𝑓𝐴𝐵𝑁= 4.5 𝑤𝐴𝐵𝑁 ⟵ 𝛉 = 450ألول مرة في االتجاه الموجب 1 𝛑2 𝑇 3 ⟵ 𝛉 = 1350لثاني مرة في االتجاه الموجب 4.5 495 𝑉 𝛑 = = 2𝛑 𝑥220 ⟵ 𝛉 = 2250ألول مرة في االتجاه السالب 1 (م)احسب متوسط ق.د.ك خالل 6دورة بدءا من وضع العظمى ⟵ 𝛉 = 3150لثاني مرة في االتجاه السالب )−𝑁𝐵𝐴(𝑠𝑖𝑛60 − 𝑠𝑖𝑛0 𝑓𝐴𝐵𝑁3𝑥6 ∆𝛉0 315 7 = 𝑓𝑚𝑒 = = 𝑡∆ = = 𝑐𝑒𝑠 1 2 360𝑓 360𝑥50 400 𝑇6 3𝑥3 3 3 330 3 (هـ) عدد مرات وصول ق.د.ك للعظمى وللصفر وللفعالة خالل = = 𝑤𝐴𝐵𝑁 = 𝑥220 𝑉 ثانيتين 𝛑2 𝛑2 𝛑 مرة =2𝑁 = 2𝑓𝑡 = 2𝑥50𝑥2 = 200للعظمى مالحظات مرة= 2𝑁 + 1= 2𝑓𝑡 + 1= 2𝑥50𝑥2 + 1=201للصفر -1متوسط ق.د.ك خالل نصف دورة بدءا من وضع العظمى مرة= 4𝑁 = 4𝑓𝑡 = 4𝑥50𝑥2 =400للفعالة (و) شدة التيار عندما يوصل الدينامو بدائرة مقاومتها 𝛀40 ومقاومة سلك الملف 𝛀10 𝑓𝑓𝑒𝑓𝑚𝑒 220 22 = 𝑓𝑓𝑒𝐼 𝑥= 50 =5 𝐴 𝑅 2 2 )−𝑁𝐵𝐴(𝑠𝑖𝑛180 − 𝑠𝑖𝑛0 = 𝑓𝑚𝑒 =0 1 𝑇2 (ز)القدرة المستنفذة في تلك المقاومة ]في المطلوب السابق[ -2متى يكون متوسط ق.د.ك خالل فترة معينة=صفر؟؟ 2 𝑓𝑓𝑒𝑉 22 2 2 ⟵عندما يكون نصف المدة في االتجاه الموجب والنصف = 𝑅 𝑓𝑓𝑒𝐼 = 𝑓𝑓𝑒𝐼 𝑓𝑓𝑒𝑉 = 𝑤𝑃 = 𝑥40 𝑅 5 2 االخر في االتجاه السالب 𝑊= 387.2 (ح) الطاقة المستهلكة في تلك المقاومة خالل ثانيتين 𝐽𝑊 = 𝑃𝑤. 𝑡 = 387.2𝑥2 = 774.4 (ك) احسب متوسط ق.د.ك المتولدة في ملف الدينامو خالل: 1 4دورة بدءا من وضع الصفر متوسطة خالل الفترة أجـ𝑓𝑚𝑒 = 0متوسطة خالل الفترة دو𝑓𝑚𝑒 2 2 𝑓𝑚𝑒 1 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 𝛑 متوسطة خالل 4دورة بدءا من وضع الصفر 𝛑 = 0متوسطة خالل الفترة جـ ز𝑓𝑚𝑒 2 440 متوسطة خالل الفترة جـ هـ𝑓𝑚𝑒 𝑉 𝛑 = = 𝛑 𝑥220 1 2دورة بدءا من وضع الصفر 2 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = = 0متوسطة خالل الفترة ب ح𝑓𝑚𝑒 𝛑 2 𝑓𝑚𝑒 1 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = متوسطة خالل الفترة هـ ز 𝑓𝑚𝑒 𝛑 متوسطة خالل 2دورة بدءا من وضع الصفر 2 440 2 𝑉 𝛑 = = 𝛑 𝑥220 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 3 𝛑 دورة بدءا من وضع الصفر 4 متوسطة خالل الفترة أ ز 𝑓𝑚𝑒 2 2 = 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 𝑓𝑚𝑒 3 = 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 𝛑3 𝛑 3متوسطة خالل 4دورة بدءا من وضع الصفر 2 440 𝑉 𝛑=3𝛑 𝑥220 = 3 = 0متوسطة خالل الفترة أط𝑓𝑚𝑒 8 الدينامو البسيط 16 التركيب: -1قطبي مغناطيس قويين -2ملف مكون من عدد من اللفات موضوع بين قطبي المغناطيس ويدور حول محور موازي لطوله ]الملف عضو االنتاج الكهربي[ -3حلقتا انزالق معدنيتين تتصل بهما نهايتا الملف وتدوران مع الملف حول نفس المحور -4فرشتان من الجرافيت تالمس كل منهما إحدى الحلقتين المنزلقتين أثناء دورانهما لنقل التيار إلى الدائرة الخارجية وتعمالن كقطبين في الدائرة الخارجية مالحظات: -1التيار الناتج في الملف والناتج في الدائرة الخارجية يكون متردد -2تردد التيار في الدائرة الخارجية=تردد دورانالملف ن! ُ والسف ُ ُ ُ وموج البحر ِ نحن ُ اإلله لها هلل "تجري الرياح بما شاء 9 دينامو التيار موحد االتجاه متغير الشدة 17 -1عند استبدال الحلقتين المعدنيتين باسطوانة معدنية جوفاء مشقوقة إلى نصفين معزولين ]المقوم المعدني للتيار[ يتبدل مالمسة نصفيها للفرشتين كل نصف دورة،فتظل احدى الفرشتين دائما موجبة واالخرى دائما سالبة -2فيتوحد اتجاه التيار في الدائرة الخارجية فقط بينما يظل التيار في الملف متردد كما هو -3يكون تردد التيار في الدائرة الخارجية ضعف تردد دوران الملف 2 3 𝑋𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 كاملة= دورة=4دورة=دورة -4في الدائرة الخارجية يكون متوسط ق.د.ك في ربع دورة=نصف 𝛑 ُ -5يراعى أن تكون المادة العازلة عمودية على مستوى الملف ؟؟ ⟵حتى يتزامن مالمستها للفرشتين مع تعامد الملف على المجال وبالتالي يقل عدد مرات انقطاع التيار في الدائرة الخارجية ُ ؟؟ ماذا يحدث إذا لم يراعى هذا الشرط وكان المادة العازلة في هذا الوضع مثال ⟵يتضاعف عدد مرات انقطاع التيار في الدائرة الخارجية 10 20 دينامو التيار موحد االتجاه 18 ثابت الشدة تقريبا ارسم ق.د.ك خالل دورة كاملة في الحاالت االتية (بدءا من الوضع المرسوم): (أ)ق.د.ك في الملف عند دوران (ب)ق.د.ك في الدائرة الخارجية عند دوران الملف الملف -1تتغذى الدائرة في الوقت الواحد من ملف واحد ]األقرب للوضع األفقي[ (ج)ق.د.ك في الدائرة الخارجية (د)ق.د.ك في الدائرة الخارجية عند دوران المغناطيس وثبوت عند دوران المغناطيس و -2شكل التيار في الدائرة الخارجية الملف ثبوت الملف ⟶ -3للحصول على تيار أكثر ثباتا نقوم بزيادة عدد الملفات بينها زوايا متساوية -4ونقسم األسطوانة المشقوقة إلى ضعف عدد الملفات ألن كل ملف يحتاج إلى قسمين متقابلين من أقسام األسطوانة دينامو تيار مستمر له ملفين متعامدين عدد لفات ُ كل منها 35لفة ومساحته 0.2𝑚2ويدار في مجال 21 مغناطيسي منتظم 0.1Tبمعدل 50دورة/ث احسب ما يلي: (أ)ق.د.ك العظمى في الدائرة الخارجية دينامو يعطي ق.د.ك تتغير تبعا للعالقة )(emf=200sin18000tمعنى ذلك أن: 19 22 𝑉𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 = 𝑁𝐵𝐴2𝛑𝑓 = 35𝑥0.1𝑥0.2𝑥2𝑥 𝑥50 = 220 𝛉 𝑒𝑚𝑓 = 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑋 sin 7 (أ)ق.د.ك العظمى (ب)ق.د.ك في الدائرة الخارجية عندما يميل أحد الملفين على 𝑉𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑋 = 200 المجال بزاوية 600 (ب)ق.د.ك الفعالة= 200 *في الوقت الواحد تتغذى الدائرة في ملف واحد ]األقرب للوضع = 𝑓𝑓𝑒𝑓𝑚𝑒 𝑉 األفقي[ 2 1 𝛉 = 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 sinلحظية𝑓𝑚𝑒 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 𝑓𝑓𝑒𝑓𝑚𝑒 2 (ج)السرعة الزاوية 3 𝑥= 220 𝑉= 110 3 (18000 )deg/sec 2 𝛑 (18000𝑥 180 = 100𝛑 )Rad/sec 𝑊 𝛑100 = 𝛑𝑓 = 2 (د)التردد = 50 Hz 𝛑2 1 (هـ) ق.د.ك بعد 600ثانية من وضع الصفر 1 𝑥𝑒𝑚𝑓 = 200 sin 18000 𝑉= 100 600 11 (مصر دور أول )2023 إذا علمت أن عدد لفات 25 (مصر دور أول )2021 احسب من الرسم متوسط 22 الملف 200لفة وبدأ 1 ق.د.ك المتولدة خالل 3دورة الدوران من الوضع بدءا من بداية الدوران الموازي فيكون متوسط ق.د.ك المستحثة في الملف 𝑉𝑒𝑚𝑓𝑒𝑓𝑓 = 10𝑉 ⟶ 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 = 10 2 خالل 0.2msيساوي........ )−𝑁𝐵𝐴(𝑠𝑖𝑛210 − 𝑠𝑖𝑛90 𝛗𝑚1 = 0 , 𝛗𝑚2 =0 𝑓𝑚𝑒 1 = 𝑚𝛗∆ متوسطة خالل3دورة 1 𝑁𝑒𝑚𝑓 = − =0 𝑇3 𝑡∆ 1.5 𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑥 4.5 4.5𝑥10 2 = = = 𝑋𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 𝑉= 10.13 2𝛑 1 𝛑2 𝛑2 𝑇 𝑥 (مصر دور أول )2023 احسب ق.د.ك اللحظية 26 𝑇 3 المتولدة في ملف بعد 0.1msمن بداية (مصر دور ثاني )2021مولد كهربي بسيط ق.د.ك المستحثة اللحظية تصل للمرة الثانية لنصف قيمتها 23 التجرك علما بأن عدد 1 العظمى بعد مرور 60 sمن بداية دورانه من الوضع لفات الملف 200لفة العمودي على المجال المغناطيسي فإن تردد التيار ()𝛑=3.14 الناتج يساوي....... 1 𝛉𝑛𝑖𝑠𝑤𝐴𝐵𝑁 = لحظية𝑓𝑚𝑒 𝑏𝑤 𝐵𝐴 = 2𝑥10−6 = 𝛉𝑛𝑖𝑠 ⟶ 𝛉𝑛𝑖𝑠 𝑋𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 𝑥𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 = 0.5لحظية𝑓𝑚𝑒 𝑠𝑚𝑇 = 2𝑥4 = 8 2 −6 𝛑2 𝛑2 𝛑2 (الوصول لنصف العظمى للمرة الثانية) 𝛉 = 1500 𝑥 = 200𝑥2𝑥10 1 8𝑥10−3 =𝑤 = 𝑆 ∆𝛉 = 1500 , ∆𝑡 = 60 𝑉𝑥𝑠𝑖𝑛 4.50 = 0.025 𝑇 8𝑥10−3 0 𝛉∆ 𝛑 𝛑2 𝛑 ∆𝛉0 ∆𝛉0 150 . = =𝑤∵ . = 𝑓 ⟶ 𝑓𝛑= 2 = ∆𝑡 180 𝑇 ∆𝑡 180 ∆𝑡𝑥360 1 0 ∆𝛉 = 360 𝑡∆ 60 𝑥360 𝑇 𝑧𝐻= 25 −3 0 360𝑥0.1𝑥10 = 𝛉∆ 8𝑥10−3 = 4.50 (مصر دور ثاني )2021 احسب متوسط ق.د.ك 24 في ملف الدينامو خالل الفترة من 𝑡 = 0إلى إذا كان زمن وصول التيار الكهربي المتردد في الدينامو من الصفر إلى نصف القيمة العظمى 27 1 𝑐𝑒𝑠 𝑡 = 30 ∆𝛉 = 300 هو tفإن: 1 )(𝛑 = 3.14 𝑡∆= 𝑡∆ 𝑡∆ 30 5 = 𝑇 = 0.04عدد الدورات دورة = 6 (أ)زمن وصوله من الصفر إلى القيمة العظمى ) −𝑁𝐵𝐴(𝑠𝑖𝑛𝛉2 − 𝑠𝑖𝑛𝛉1 𝑓𝑚𝑒 5 = هو 3t متوسط خالل6دورة 𝑡∆ 1 1 0 𝑥 𝑋𝑎𝑚𝑓𝑚𝑒 200𝑥 𝑥6 ∆𝛉2 = 90 ? ?= ∆𝑡2 )−𝑒𝑚𝑓𝑚𝑎𝑋 (𝑠𝑖𝑛30−𝑠𝑖𝑛90 = 2 = 2 = 60 2𝛑 5 𝛑10 ∆𝛉0 𝑇 𝑇 𝑥 6 6 𝛑10 𝛑 =𝑤∵ 𝑡∆𝑤 = ⟶ ∆𝛉0 𝑉= 19.1 𝑡∆ 𝑡∆𝜶 ∆𝛉0 ∆𝛉1 ∆𝑡1 = ∆𝛉2 ∆𝑡2 16 30 𝑡 = 𝑡⟶ ∆𝑡2 = 3 90 ∆𝑡2 (ب)زمن وصوله من الصفر إلى القيمة الفعالة قولوا ألول مرة هو 1.5t ∆𝛉1 ∆𝑡1 = ∆𝛉2 ∆𝑡2 ⟶ 30 = 45 ∆𝑡2 𝑡 𝑡⟶ ∆𝑡2 = 1.5 الحمد 12 (ج)زمن وصوله من الصفر نصف العظمى لثاني ∆𝛉1 ∆𝑡1 = = ∆𝛉2 ∆𝑡2 150 ∆𝑡2 30 = 𝑡 مرة هو 5t 𝑡⟶ ∆𝑡2 = 5 28 هلل ):....