التيار المتناوب الجيبي
I- التوتر الكهربائي المستمر و المتناوب الجيبي:
1- راسم التذبذب
l’ooscilloscope
جهاز كهربائي يمكن من معاينة تغييرات التوتر بدلالة الزمن، ويحتوي على العناصر
التالية :
1- شاشة مدرجة ب cm أفقيا و رأسيا و يمتل cm 1 تدريجة
واحدة
2- مربط يسمى المدخل نرمز له ب Xو
Y.
3- مربط يسمى الهيكل نرمز له ب
4- زر الحساسية الرأسية
Sv لضبظ التوتر المقابل لكل
Cm1 : يستعمل لقراءة قيم التوترات المطبقة بين مربطه.
5- زر الحساسية الأفقية Sh (الكسح) لضبظ المدة الزمنية
المقابلة لكل Cm1 عندما يكون الزر في الموضع xy فإن
Sh=0.
2-معاينة التوتر المستمر بواسطة راسم التذبذت
أ- تجربة:
نربط قطبي عمود مسطح بمدخلي راسم التذبذب:
ا
التركيب 1
التركيب2
x
+ -
la masse
التركيب3
ب-ملاحضة و استنتاج
عندما تكون الدارة مفتوحة يكون التوتر بين مربطي راسم التذبذب منعدما بحيث يكون
الخط الضوئي منطبق مع المحور الأفقي للشاشة –التركيب 1-
عند ربط القطب الموجب بمدخل راسم التذبذب يصعد الخط الضوئي إلى الأعلى و يكون
التوتر موجبا-التركيب2-
- عند ربط القطب السالب بمدخل راسم التذبذب ينزل الخط الضوئي إلى الأسفل ويكون
التوتر سالبا- التركيب 3-
-يستعمل المحور الرأسي لشاشة راسم التذبذب لقراءة التوترات المطبقة بين مربطيه
و التي تتناسب اطرادا مع عدد التدريجات nالتي ينتقل بها الخط
الضوئي.
U=n
x Sv
نلاحظ بالنسبة للتراكيب التلاث أن قيمة التوتر لا تتغير مع الزمن، إذن التوتر
بين مربطي العمود توتر مستمر يرمز له ب = أو الحرفين DC.
3-معاينة التوتر المتناوب الجيبي بواسطة راسم التذبذب.
أ-تجربة
نربط بين مربطي مولد بمدخلي
راسم التذبذب فنحصل على المنحنى التالي:
ب- ملاحظة و استنتاج:
نلاحظ على الشاشة منحى على شكل تموجات منتظمة ومماتلة حول المحور الأفقي، هذه
التموجات تدل على أن قيمة التوتر يتغير بدلالة الزمن، نقول إذن أن التوتر في هذه الحالة
توتر متناوب جيبي يرمزله بالحرفين AC أو بالعلامة
II- مميزات التوتر المتناوب الجيبي
تطرقنا في الفقرة السابقة إلى أن التيار الذي يولده المولد تيار متغير و سنحاول
في هذه الفقرة دراسة هذا التيار الوقوف على خاصياته:
1- التوتر القصوي.
أ- تجربة:
نقوم بالتجربة السلبقة للحصول على منحنى يمتل توترا متناوبا جيبيا. وذلك بضبط
الحساسية الرأسية علىCm1=Sv والكسح (الحساسية
الأفقية)
Sh=2 Cm
Ym Um
x T
ب-ملاحظة:
نلاحظ من خلال مشاهدة المنحى الممثل لتغيرات التوتر المتناوب الجيبي أن قمم
هذا المنحنى توجد علي نفس المسافة من المحورالأفقي للشاش. وهذه القمم تمثل القيمة القصوية
و يرمز لها ب Umوحدتها الفولط وتحسب بالعلاقة التالية:
Um:القيمة القصوية للتوتر.
Sv:الحساسية الرأسية.
Ym:عدد التدريجات انطلاقا من المحور الأفقي.
2- الدورT
نسمي الدورT لتوتر متناوب جيبي المدة الزمنية
التي يستغرقها هذا التوتر لا سترجاع نفس القيمة و في النفس المنحى.
وحدته العلمية هي التانية (s) ويجب بتطبيق العلاقة التالية:
.S T=x
علما أن:
T: الدور
X:عدد التدريجات الموافقة للجزء المتكرر من المنحى.
Sh: الحساسية الأفقية.
3- التردد fأوN:
تردد توتر متناوب جيبي هو عدد الأدوار التي ينجزها خلال تانية واحدة، يرمزله
بالحرف f، وحدته
العالمية هي الهرتز
Hertz التي نرمز لها بالرمزHz. ويحسب بالعلاقة التالية:
f=1/T
F: التردد وحدته Hz
T: الدور.
4- التوتر الفعال:
أ-تجربة
نربط مربطي مولد توتر متناوب جيبي بمدخلي راسم التذبذب من أجل قياس التوتر القصوي
Um التوترالمولد،تم نقيس قيمة التوتر بين مربطي المولد بواسطة
الفولطمتر.
ب- ملاحظة
-نلاحظ أن قيمة التي يشير إليها الفولطمتر أصغر من التي يشير إليها راسم التذبذب
- نسمي قيمة التي يتم قياسها بواسطة الفولطمتر بالقيمة الفعالة للتوتر و نرمز
لها بالرمز: Ue
من خلال التجربة نجد:
التوتر القصوي لتوتر المولد هو
:
Um=4.4V
التوتر الذي يشير إليه جهاز الفولطمتر هو: Ue=3.1V
نحسب النسبة Ue/Um فنجد:
2√ =1,414= /3.14.4 = Ue/Um
ومنه نستنتج العلاقة التي تربط القيمة الفعالة لتوتر متناوب جيبي مع قيمته القصوية.
Um=√2xUe
ملحوظة:
إن قيم التوتر المسجلة على الآلات والآجهزة التي تشتغل بالتوتر المتناوب الجيبي
تدل على التوتر الفعال
III- خاصيات التيار المتناوب الجيبي.
أ-تجربة
ننجز التركيب التاليين:
2- ملاحظة و إستنتاج:
الشكل 1: يدل تألق الصمام دون على أن للتيار المستمر منحى واحد،من القطب السالب حيث يقيس الأمبرمتر شدة التيار
المستمر (ثابتة)
الشكل2: يدل تألق الصمامين معا على أن التيار المتناوب الجيبي منحى متغير و
دوريا حيث يشير الأمبرمتر إلى شدة التيار متغيرة حسب المدة الزمنية.
خلاصة:
ينتج عن التوتر الكهربائي المتناوب الجيبي تيار كهربائي متناوب جيبي يتميز ب:
دور و ترددمساويين لترددو دور التوتر.
قيمة قصوية Im و قيمة فعالة Ie يربط بينهما العلاقة التالية :
إرسال تعليق