دينامو التيار المتردد |

المولدات (دينامو التيار المتردد) تعتبر تطبيقات مهمة على الحث الكهرومغناطيسي لما لها من أهمية في أنظمة توليد ونقل الطاقة الكهربائية. في تجربة حركة السلك على القضبان داخل مجال مغناطيسي حيث الطاقة الميكانيكية تتحول إلى طاقة كهربية. لأنه واضح من خلال قانون حفظ الطاقة أنه يمكن تحويلها من صورة لأخرى. ولكن حركة السلك لن تصنع مولدًا كهربائيًا عمليًا لأنك تحتاج إلى استمرار تحريك السلك للخلف وللأمام. بينما لو تم تحديث الفكرة ليتم أستخدام الحركة الدورانية بدل من الإنتقالية. حيث يمثل صميمًا أفضل يدور الجهاز في مكانه فيولد طاقة كهربية (الدينامو) مولد التيار.

مولدات التيار المتردد و القوي الدافعة المستحثة اللحظية — مولدات التيار المتردد

توليد التيار المتردد

مولد التيار المتردد

على حسب قانون فاراداي أن التيار المستحث يتطلب فيض مغناطيسي متغير. بفرض كثافة الفيض المغناطيسي ثابتة فإن الفيض المغناطيسي المخترق للملف

$\Phi_m = B A cos \theta$

في حين أن الزاوية $\theta$ هي الزاوية بين العمودي على الملف و المجال. في حين أن المجال المغناطيسي B ثابت والمساحة A ثابتة أيضا ولكن مع دوران الملف تتغير الزاوية $\theta$ إذا كان الملف يدور بسرعة زاوية ثابتة $\omega$ .

بموجب قانون فاراداي ، فإن emf هي

$emf = - N \frac{\Delta \Phi_m}{\Delta t} = -N \frac{\Delta B A cos \theta}{\Delta t}$
$emf = -N B A \frac{\Delta cos \theta}{\Delta t} = -N B A \frac{\Delta cos \omega t}{\Delta t}$
$emf = -N B A \frac{\Delta cos \omega t}{\Delta t} = N B A \omega sin \omega t$

حيث N عدد اللفات. يوضح التفاضل (التغير في الزاوية على التغير في الزمن) يساوي السرعة الزاوية $\omega$ وبالتالي يتغير emf المستحث جيبيًا مع الزمن كما هو موضح في الشكل. ينتج هذا الدوران تيار متغير الشدة والاتجاه “التيار المتردد (AC)“.

و يمكن كتابة ال EMF المستحثة اللحظية المتولدة

$emf = -N B A \frac{\Delta cos \omega t}{\Delta t} = N B A \omega sin \omega t$
$emf = emf_{max} sin \omega t$

حيث
$emf_{max} = NBA \omega$

بسبب هذا الفيض المغناطيسي المتغير تتولد emf. يعتمد مقدار emf المستحثة على معدل تغير الفيض المغناطيسي. و التي تعتمد على العوامل المرتبطة بالمغناطيس والملف مثل مساحته الذي يحدد مقدار أقصي فيض مغناطيسي مخترق للملف. و كلما تم تشغيل الملف بشكل أسرع ، زادت قيمة الحد الأقصى للجهد المستحث نظرًا لأن السرعة المتزايدة تتسبب في تغير أسرع في الفيض المغناطيسي.

لاحظ أن هناك تغيير في الفيض المغناطيسي المخترق للملف أثناء الدوران. و المهم هل هذا التغير سريعا أم بطيئا. فيكون معدل التغير في الفيض المغناطيسي أقصاه عندما يتحرك الملف عبر الوضع الأفقي. في هذا الوضع نحصل على أكبر emf. بينما عندما يتحرك الملف خلال الوضع الرأسي يكون معدل تغير الفيض المغناطيسي صفر و في هذا الوضع نحصل على emf تساوي صفر

تشمل مصادر الطاقة الميكانيكية التي تستخدم فيها المولدات لإنتاج الطاقة

سقوط الماء في محطات الطاقة الكهرومائية.
التوربينات البخارية في محطات الوقود الأحفوري والمحطات النووية. حيث يتم توليد حرارة عالية تعمل على تسخين الماء للغليان وتحويله بخار. يتم تدوير التوربينات بواسطة بخار عالي الضغط. و بالتالي تقوم التوربينات (المولدات – الدينامو) بتوليد الطاقة الكهربية.
والرياح.

أيضا في

مولد التيار المتردد للسيارة هو مولد تيار متردد صغير يستخدم لإعادة شحن بطارية السيارة. نظرًا لأن البطارية تحتاج إلى تيار مباشر (DC)يتم استخدام مقوم لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر

اختبار على الدرس

فيديو الدرس

عربي (صفح–فيديو)
انجليزي(صفح–فيديو)

دروس الفصل الثالث

توليد التيار المتردد

مولد التيار المتردد

يمكنك مشاركة مع زمايلك و الدال على الخير كفاعله

رأيك يهمناإلغاء الرد