Skip to content

انتقالات الطاقة بين مكثف ووشيعة

تنفّع من موارد توجيهية و تعليمية مجّانية
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

RLC شرح الجزء الاخير من درس الدارة

III  – انتقالات الطاقة بين المكثف و الوشيعة :

توصلنا في الدروس السابقة أن المكثف بإمكانه أن يخزن طاقة كهربائية 
وأن الوشيعة كذلك بإمكانها أن تخزن طاقة مغنطيسية 

1 – الطاقة في الدارة LC  مثالية :  

دراسة منحنيات تغير الطاقات بدلالة الزمن في دارة RL  مثالية.
الطاقة الكلية المخزونة في الدارة LC  هي في كل لحظة مجموع الطاقة الكهربائية في المكثف  الطاقة الكلية المخزونة في الدارة LC هي في كل لحظة مجموع الطاقة الكهربائية في المكثف والطاقة المخزونة في الوشيعة 

يمثل الشكل جانبه تغيرات بدلالة الزمن.

1 – كيف تتغير الطاقة عندما تنقص الطاقة المخزونة في المكثف ؟

2 – كيف تتغير الطاقة عندما تنقص الطاقة المخزونة في الوشيعة ؟

3 – كيف تتغير الكلية ؟ أكتب تعبير الطاقة الكلية بطريقتين ؟

4 – أثبت رياضيا أن الطاقة الكلية لدارة مثالية LC  ثابتة خلال الزمن t  . بطريقتين ,  استعمال حل المعادلة التفاضلية واستعمال المعادلة التفاضلية المباشرة.

  • خلاصة :

تكون الطاقة الكلية لدارة مثالية LC  مثالية خلال الزمن وتساوي الطاقة البدئية المخزونة في المكثف.
خلال الذبذبات غير المخمدة تتحول الطاقة الكهربائية في المكثف إلى طاقة مغنطيسية في الوشيعة و العكس صحيح.

تكون الطاقة الكلية لدارة مثالية LC مثالية خلال الزمن وتساوي الطاقة البدئية المخزونة في المكثف. خلال الذبذبات غر المخمدة تتحول الطاقة الكهربائية في المكثف إلى طاقة مغنطيسية في الوشيعة و العكس صحيح

2 – الطاقة في الدارة RLC  المتوالية

دراسة منحنيات تغير الطاقة بدلالة الزمن في RLC  متوالية:

خلال دراسة تجريبية لدارة   RLC متوالية حيث المقاومة الكلية R  غير منعدمة نعاين بواسطة جهاز ملائم لهذا الغرض منحنيات تغيرات الطاقة بدلالة الزمن فنحصل على المنحنيات الممثلة في الشكل جانبه :

خلال دراسة تجريبية لدارة RLC متوالية حيث المقاومة الكلية R غير منعدمة نعاين بواسطة جهاز ملائم لهذا الغرض منحنيات تغيرات الطاقة بدلالة الزمن فنحصل على المنحنيات الممثلة في الشكل

1 – كيف تتغير الطاقة عند تزايد ؟

نفس السؤال عند تناقص . ماذا تستنتج ؟

عندما تنقص الطاقة في المكثف تزداد الطاقة المخزونة في الوشيهة و العكس صحيح. أي أن هناك تبادل طاقي بين المكثف والوشيعة.

2 – كيف تتغير بصفة عامة الطاقة الكلية المخزونة في الدارة بدلالة الزمن ؟

يلاحظ أن خلال كل تبادل طاقي بين المكثف والوشيعة تتناقص الطاقة الكلية نتيجة وجود المقاومة R  .

3 – ما الظاهرة المسؤولة عن هذا التغيير ؟

ظاهرة خمود نتيجة تحول جزء من الطاقة الكلية بمفعول الجول إلى طاقة حرارية.

4 – ما المقدار الذي يحول دون الحصول ,   على ذبذبات غير مخمدة ؟

من خلال هذه النتيجة يتبين أن الطاقة الكلية تناقصية :  
ويعزى هذا التناقص إلى وجود المقاومة  R  .

خلاصة :  
تتناقص الطاقة الكلية لدارة  RLC  متوالية تدريجيا بسبب مفعول الجول.

VI – صيانة الذبذبات :

في كل لحظة يمكن كتابة

بالنسبة ل K = R  نحصل على المعادلة التفاضلية التالية 

وهي المعادلة المميزة للمتذبذب (L,C) ذي القاومة غير مهملة.
إذن فالتركيب المدروس يمكن من صيانة التذبذبات.

  • إنجاز المولد G:

المضخم العملياتي كاملا ويشتغل في النظام الخطي.

المضخم العملياتي كاملا ويشتغل في النظام الخطي

معاينة التوتر بين مربطي مكثف الدارة (L,C) الذي يوجد بها المولد G  عند معاينة التوتر بين مربطي مكثف نلاحظ :

R0 ˂ R  لا تكون هناك تذبذبات
R0 ˃ R  تكون هناك تذبذبات لا جيبية
R0  أكبر بقليل من  R  تكون التذبذبات  جيبية

معاينة التوتر بين مربطي مكثف الدارة (L,C) الذي يوجد بها المولد G عند معاينة التوتر بين مربطي مكثف

 


  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
تنفّع من موارد توجيهية و تعليمية مجّانية