المولد الكهربائي |

يتم تعريف ما هو المولد الكهربائي. و كيفية تحولات الطاقة التي تحدث في المولدات الكهربائية و أنواع المولدات و أيضا حل مسائل درس مولدات التيار المتناوب.

ما هو المولد الكهربائي

المولد الكهربي هو جهاز تم اختراعه من قبل العالم مايكل فاراداي وهو ببساطة ملف يتولد بداخله قوى دفعة كهربائية مستحدثة وتيار حثي نتيجة لتغيير الفيض المغناطيسي. يسمى احيانا به الدينامو.

تحولات الطاقة التي تحدث في المولدات الكهربائية

تحدث تحولات الطاقة في المولدات الكهربائية من الطاقة الميكانيكية (تحديداً الطاقة الدورانية) إلى طاقة كهربية.

تتوقف القوة الدافعة الكهربائية الحثية emf المتولدة من المولدات على

مساحة الملف A.
كثافة الفيض المؤثرة على الملف B.
سرعة دوران الملف $\omega$ .
عدد لفات الملف N.

حيث تعتمد ق.د.ك الحثية اعتماد طرديا على جميع هذه العوامل كما العلاقة

$emf = N B A \omega sin \omega t$

ومن ثم كي يتم زيادة القوة الدافعة الكهربائية الحثية المتولدة من مولدات التيار المتناوب فإنه يجب زيادة جميع هذه العوامل أو أي منها.

الشكل المقابل يوضح الدينامو ( المولد الكهربي)

أنواع المولدات

هناك أنواع عديدة للمولدات. يتم تقسيم المولدات على حسب التيار الناتج عنها فإنه يمكن تقسيمها إلى ثلاثة أنواع

مولد التيار المتردد.
مولد التيار موحد الاتجاه.
مولد التيار موحد الاتجاه ثابت الشدة تقريبا.

مولدات التيار المتناوب

مولدات التيار المتردد أو المتناوب هي مولده تعمل على فكره قانون فاراداي ولكن التيار الناتج عنها يكون تيار متغير الشدة والاتجاه (التيار المتردد) لذلك سميت دينامو التيار المتردد أو المتناوب.

بعض الحقائق عن مولدات التيار المتناوب

التيار المتردد هو تيار متغير الاتجاه والشدة
عندما يكون الملف موازيا للمجال يتولد أقصى قيمة للتيار I_max بينما عندما يكون الملف عمودي على المجال يكون التيار صفر I=0.
يكون للتيار المتناوب تردد مقداره 60 هرتز في معظم الدول و 50 هرتز في مصر.
القدرة الناتجة من التيار المتردد تكون غير ثابتة و متغيرة مع الزمن وتكون في المتوسط تساوي نصف القدرة المتولدة عند القيمة العظمى للتيار $P_{W eff} = 0.5 P_{W max}$ .
الجهد الناتج من دينامو التيار المتناوب هو جهد متغير حيث يكون متوسطة خلال الدورة الكاملة يساوي صفر و قيمته الفعالة تساوي العظمى مضروبه في 0.707 أو مقسومة على جذر اثنين $I_{eff} = 0.707 I_{max}$ .
تعرف القيمة الفعالة للتيار $I_{eff}$ أو الجهد الفعال بمتوسط الجذر التربيعي للتيار $I_{rms}$ أو الجهد على الترتيب.