التيار المستمر والتيار المتناوب

ما الذي يميز التوتر الذي ينتجه العمود الكهربائي عن التوتر المنزلي؟

1- والتيار المستمر التيار المتناوب

في التجارب التالية تم استخدام منبع للتيار ذي التوتر المنخفض الذي يمكن أن يمدنا بالتيار المستمر الذي يرمز له بـ DC ، أو بالتيار المتناوب الذي يرمز له بــ AC.

التجربة 1



طيلة مرور التيار يدور المحرك في اتجاه واحد كما ان الصمام الثنائي الاخضر فقط هو الذي يضيء بينما يبقى الآخر منطفئا لأنه مركب في المنحى المعاكس .. استنتاج : يمر في الدارة تيار مستمرلا يتغير منحاه مع الزمن اصطلح على أن منحى التيار المستمر يكون خارج المنبع من القطب الموجب إلى القطب السالب (أنظر الشكل جانبه)




التجربة 2



- عند اللحظتين t = O ms و t = 200 ms يدور المحرك في اتجاه اليسار، ويضيء الصمام الثنائي الأصفر فقط.. - منحى التيار المار في هذه الدارة هو المنحى المار للصمام الثنائي الأصفر..








-بين اللحظتين t= 100ms و t = 300ms يدور المحرك في اتجاه اليمين ، ويضيء الصمام الثنائي الأخضر فقط.. -منحى التيار في هذه الدارة عند هتين اللحظتين هو المنحر المار للصمام الثنائي الأخضر ..






استنتاج:
التيار المار في هذه الدارة يسمي تيارا متناوبا ..
التيار المتناوب هو الذي يتغير منحاه مع الزمن..

2- مميزات التوتر المتناوب والتوتر المستمر

مقدمة:


- راسم التذبذب عبارة عن جهاز فولطمتريمكّن من متابعة التغيرات السريعة للتوترالكهربائي..
- يمثل محوره الأفقي الزمن(t) أما محوره العمودي فيمثل التوتر(V) يلتقي المحوران وسط الشاشة (التوتر المنعدم) أما شبكتها فهي عبارة عن مربعات 1x1سم
-يسعمل الجهاز لمعاينة تغيرات التوتر بين نقطتين في دارة كهربائية ..




ٍ إذا كان التيار مستمرا (مثل التيار الذي ينتجه العمود الكهربائي)، فإننا نشاهد على شاشة راسم التذبذب خطًّا أفقيا ..
- نستنتج أن توتر التيار المستمر لا يتغير مع الزمن .. - يمكن قياس قيمة توتر التيار المستمر باستعمال راسم التذبذب ،وهي متطابقة مع القيمة التي يعطيها جهاز الفولتمتر



-بالنسبة للتيار المنزلي، نحصل على منحنى متموج كما في الصورةجانبه .. -نستنتج ان توتر التيار المنزلي يتغير مع الزمن .. -يعطي الفولطمترقيمة مختلفة عن قيمة مختلفة عن القيمة القصوية للتوتر التي يقيسها راسم التذبذب..





أ- كيف يتغير توترالتيارالمتناوب مع الزمن؟


- تتغير قيمة التوتربين مربطي المنبع مع الزمن.. - المنحنى عبارة عن تموجات منتظمة حول المحور الأفقي (محور الزمن)..
- المنحنى المحصل عليه يسمى منحنى جيبي



ب- مميزات التيار المتناوب

القيمة القصوية Umax

- يتغير التوتر بين قيمتين حَديّتين : قيمة قصوية (Umax) وقيمة دنوية (Umax-).
يمرالتوتر من القيمة صفر ليتحول من قيم سالبة إلى قيم موجبة أو العكس ، فنقول أن التوتر متناوب

ملحوظة:



-تختلف القيمة القصوية للتوتر المتناوب الجيبي Umax عن القيمة التي تقاس بواسطة الفولتمتر والمسماة بالقيمة الفعالة U_eff
- تقاس كل من القيمتين بوحدة الفولط V
-هناك علاقة رياضية بين القيمتين القصوية والفعالة :

Umax = Ueff.1,4




الدور والتردد:

-نلاحظ ان تغيرات التوتر تتكرر خلال مدد زمنية متساوية تسمى بالدورT
-الوحدة المستعملة لقياس دور توتر متناوب هي (ms) بحيث 1ms = 1/1000 s
-عندما تكون قيمة الدور (T) أصغر بكثير من الثانية، فإننا نستعمل قيمة أخرى لتمييز الإشارة وهي التردد وهو يعبر عدد الأدوار في الثانية الواحدة..
- نعبر عن التردد بالحرف (f) أما وحدته فهي الهرتز التي يرمز لها بــ (Hz)

العلاقة بين الدور والتردد:




أو




بحيث: f : التردد بالهرتز Hz T : الدور بالثانية s

3 - كيف نقارن توترين متناوبين؟

نستطيع مقارنة توترين متناوبين حسب القيمة القصوية للتوترUm لكل منهما أو حسب الدور T ..

أمثلة:




التوتران لهما نفس القيمة القصوية وليس لهما نفس الدور..








التوتران لهما نفس الدور وليس لهما نفس القيمة القصوية ..










- التوتران ليس لهما نفس الدور ولا نفس القيمة القصوية..





مصدر الموضوع بتصرف:
www.ac-orleans-tours.fr