التحصيلي

اختبار التحصيل الدراسي — المسار العلمي

المغناطيسية
٧

القسم ٨ · المغناطيسية — الموضوع ٧ من ٨

قانون لنز والمحوّل الكهربائي

قانون لنز المجالُ المغناطيسي الناشئ عن التيار الحثّي يعاكس التغيّرَ في المجال المغناطيسي الذي ولّده (وهو تعبيرٌ عن حفظ الطاقة)؛ ومن تطبيقاته المحرك الكهربائي والميزان الحسّاس.

  • الحثّ الذاتي توليدُ قوةٍ دافعةٍ كهربائيةٍ (EMF) في الملفّ نفسه نتيجةَ تغيّر التيار المارّ فيه.
  • الحثّ المتبادل تغيّرُ التيار في ملفٍّ (ابتدائي) يولّد مجالًا مغناطيسيًّا متغيّرًا ينتقل إلى ملفٍّ آخر (ثانوي) فيُحدِث فيه قوةً دافعةً حثّية — وهو أساس عمل المحوّل.

المحوّل الكهربائي جهازٌ يرفع أو يخفض الجهد المتناوب، يتركّب من ملفٍّ ابتدائيٍّ (P) وملفٍّ ثانويٍّ (S) حول قلبٍ حديديٍّ مشترك، وتربط بين مقاديره العلاقة:

VsVp = NsNp = IpIs
الرمزالمقدار
Vp ، Vsجهد الملفّ الابتدائي والثانوي
Np ، Nsعدد لفّات الابتدائي والثانوي
Ip ، Isتيار الابتدائي والثانوي
النوعاللفّاتالأثر
المحوّل الرافعNs > Npيرفع الجهد ويقلّل التيار
المحوّل الخافضNs < Npيخفض الجهد ويزيد التيار
مصدرمتناوبمصباحالابتدائيNp = 3الثانويNs = 6VpVs(أصغر)(أكبر)
المحوّل الرافع: الملف الابتدائي P موصول بمصدر تيار متناوب، والملف الثانوي S بمصباح. لفّات الثانوي أكثر من الابتدائي، فيرفع الجهد (Vs > Vp) ويقلّل التيار؛ والقلب الحديدي المشترك ينقل المجال المغناطيسي المتغيّر بين الملفّين.
مصدرمتناوبمصباحالابتدائيNp = 6الثانويNs = 3VpVs(أكبر)(أصغر)
المحوّل الخافض: الابتدائي P موصول بمصدر متناوب والثانوي S بمصباح. لفّات الثانوي أقل من الابتدائي، فيخفض الجهد (Vs < Vp) ويزيد التيار؛ والقدرة الداخلة تساوي الخارجة في المحوّل المثالي.
  • المحوّل المثالي كفاءته 100% (لا يفقد جزءًا من القدرة، فالقدرة الداخلة = الخارجة).
  • لنقل الطاقة الكهربائية لمسافاتٍ بعيدةٍ اقتصاديًّا تُستعمَل محوّلاتٌ رافعةٌ عند محطات التوليد، إذ ترفع الجهد وتقلّل التيار فيقلّ الفقد (P = I²R).
قدّام | منصة التدريب على اختبارات القدرات والتحصيلي وموهبة