الحث المتبادل بين ملفين |

يتم شرح الحث المتبادل بين ملفين من خلال التجربة. ثم مناقشة قوانين الحث المتبادل
و معامله و العوامل التي يتوقف عليها و تطبيقات الحث المتبادل.

الحث المتبادل

إذا وضع ملفين أحدهما بالقرب من الاخر فان التغير في شدة التيار الكهربى تؤدي إلى تولد قوى دافعة كهربية مستحثة من الملف الآخر (الثانوي). و يطلق على هذه الظاهرة الحث المتبادل بين ملفين و هي حالة من حالات الحث الكهرومغناطيسي. وبالتالي يمكن التحقق منها علميا من خلال إجراء التجربة التالية تجربة الحث المتبادل بين ملفين.

شرح الحث المتبادل بين ملفين

الدائرة: وصل ملف بالبطارية و مفتاح و ريوستات (الملف الابتدائي) و وصل بملف أخر بجلفانومتر حساس صفر تدريجه فى المنتصف (الملف الثانوي).

الخطوات و ملاحظة التغير في الجلفانومتر في الملف الثانوي:

غلق دائرة الملف الابتدائي.
انقاص مقاومة الريوستات و بزيادة شدة التيار الكهربي المار في الأبتدائي.
تقريب الملف الابتدائي عن الثانوي.

الجلفانومتر في الملف الثانوي في الحالات الثلاثة سوف ينحرف مؤشره في نفس الاتجاه.

أبعاد الملف الابتدائي عن الثانوي
زيادة مقاومة الريوستات و نقص شدة التيار الكهربي المار في الأبتدائي.
فتح دائرة الملف الابتدائي .

الجلفانومتر في الملف الثانوي في الحالات الثلاثة ينحرف مؤشره في نفس الاتجاه و عكس المرة السابقة.

الاستنتاج:

يمكن توليد قوة دافعة كهربية مستحثة في الملف الثانوي بتأثير التغيرات الحادثة في الملف الابتدائي حيث تتولد في الحالات الثلاثة الأولى (تقريب الملف الابتدائي عن الثانوي – تقليل مقاومة الريوستات في الأبتدائي – غلق دائرة الملف الابتدائي) تكون قوة دافعة الكهربية المستحثة عكسية. لأن في كل هذه الحالات الثلاث يزداد الفيض المغناطيسي المؤثر على الملف. و بالتالي يكون $\Delta \Phi_m = +ve$ التغير في الفيض موجب. و عند التعويض في قانون فاراداي (على حسب لنز) فإن إشارة ق.د.ك ستكون سالبة $emf = -ve$ .

أما الثلاث حالات الآخرى (أبعاد الملف الابتدائي عن الثانوي – زيادة مقاومة الريوستات في الأبتدائي – فتح دائرة الملف الابتدائي) يقل الفيض المؤثر على الملف. ومن ثم تتولد هو دافعة كهربية مستحثة طردية بحيث يكون شدة التيار المستحث يكون في نفس اتجاه تيار البطارية الموجودة في الملف الابتدائي (لذلك يسمى طردي).

أنواع القوى الدافعة المستحثة

\Delta \Phi_m = -ve — **مقارنة بين emf المستحثة الطردية و العكسية**

قوانين الحث المتبادل

الحث المتبادل بين ملفين: التأثير الكهرومغناطيسي الحادث بين ملفين متجاورين و غير متصلين عند مرور تيار متغير في أحدهما فيتولد فيه تيار مستحث في الأخر.

$emf_{2} =-M \frac{\Delta I_{1}}{\Delta t}$ .

معامل الحث المتبادل

$M= \frac{\mu N_{1}N_{2} A_{2}}{l_{1}}$ .

يرمز له بالرمز M
وحدة قياسه هي الهنري (H) و يكافئ أوم.ثانية أو وبر/أمبير.
معامل الحث المتبادل لا يتوقف على ق.د.ك و معدل التغير في التيار.
العوامل التي يتوقف عليها هي معامل النفاذية المغناطيسي للوسط $\mu$ . و حجم الملفين (الطول L و المساحة A) و عدد لفات الملفين N و المسافة الفاصلة بين الملفين.

وتستخدم هذه الظاهرة في المحول الكهربي المبنى على الحث المتبادل بين الملفات و كاشف المعادن

كاشف معادن

يتكون جهاز الكشف عن المعادن من ملف إبتدائي كبير (A) يتم تشغيله بالتيار المتردد و ملف ثانوي أصغر (B).

فعندما يكون الكاشف فوق جسم معدني مدفون (مثل مسمار أو عملة معدنية أو أنبوب). فإن خطوط المجال المغناطيسي المتذبذبة المرتبطة بالتيار المتردد في الملف A سوف تقطع المعدن المخفي و من ثم في المعدن المدفون تتولد تيارات دوامية. تقوم خطوط المجال المغناطيسي المرتبطة بهذه التيارات الدوامية بقطع الملف الثانوي B و بالتالي يتولد تيار مستحث في الملف B و الذي يشغل الإنذار.

يتم ضبط الملفات A , B في بزوايا معينة مع بعضها البعض بحيث لا تتفاعل مجالاتها المغناطيسية.

شرح تفصيلي في الفيديو أو من خلال pdf

الحث المتبادل في صورتين

شرح تجربة الحث المتبادل
قوانين الحث المتبادل

اختبار على الدرس

فيديو الدرس

عربي (صفح–فيديو)
انجليزي(صفح–فيديو)

دروس الفصل الثالث

حالات تولد emf مستحثة طردية:	حالات تولد emf مستحثة عكسية:
لحظه فتح دائرة الملف الابتدائي	لحظة غلق دائرة الملف الابتدائي
اثناء انقاص شدة التيار في الملف الابتدائي	أثناء زيادة شدة التيار في الملف الابتدائي
اثناء ابعاد الملف الابتدائي عن الملف الثانوي.	أثناء تقريب الملف الابتدائي عن الملف الثانوي.
$\Delta \Phi_m = -ve$	$\Delta \Phi_m = +ve$
$emf = +ve$	$emf = -ve$