درس المكثفات السنة الثانية هندسة كهربائية
المــــــــــــــــادة
|
الهندسة الكهربائية
|
المستوى
|
السنة الثانية ثانوي
|
الشعبة
|
تقني رياضي
|
نوع الملف
|
pdf
|
صاحب الملف
|
|
تحميـــــــــــــل
|
يمكنك تحميل الموضوع كاملا
من الرابط أعلاه أو قراءة نسخة معدلة منه مما يلي
|
6/ المكثفات ( condensateurs )
مفهوم المكثفة :
التكوين :
تتكون المكثفة من ناقلين يفصل بينهما عازل ، الناقلان يسميان لبوسين: شكل2
أما العازل فيمكن أن يكون غازا ، سائلا أو صلبا.
سعة المكثفة
عند شحن مكثفة تحت توتر U
-يشحن اللبوس A بشحنة موجبة +Q
--يشحن اللبوس B بشحنة سالبة
عند تفريغ المكثفة السابقة فإن كمية كهرباء Q تنتقل من اللبوس A الى اللبوس B.شكل3
كمية الكهرباءQ تتناسب مع التوتر U المطبق على طرفي اللبوسين حيث:
C تمثل سعة المكثفة وحدتها الفاراد"F"
الفاراد هو وحدة سعة مكثفة توترها 1فولط وشحنتها 1 كولون.
أجزاء الفاراد الأكثر إستعمالا:
النموذج الكهربائي للمكثفة
- مكثفة مفرغة
التوتر على طرفي مكثفة فارغة يساوي الصفر
- مكثفة مشحونة
عندما تكون المكثفة مشحونة فإن التوتر علىطرفيها يساوي القوة المحركة الكهربائية للمولد الذي يشحنها.
- شحن المكثفة:
في التركيب شكل 6 ، المكثفة مفرغة ، نغذيها بمولد قوته المحركة E ومقاومته الداخلية مهملة عبر مقاومة R
يمثل المنحنى" شكل7" تغير التوتر UC بدلالة الزمن وهو دالة أسية تمثل دالة شحن المكثفة وتعطى بالعلاقة:
عندما يصبح التوتر UC ثابتا نقول عندها أن المكثفة قد شحنت
- زمن الشحن
يتعلق زمن شحن المكثفة بالجداء RC يسمى RC ثابت الزمن ويمثل بالرمز Г (طو)
تعتبر المكثفة عمليا مشحونة خلال زمن يساوي 5مرات ثابت الزمن والتوتر على طرفيها يساوي 99% من توتر التغذية.
- تيار الشحن
لدينا I=UR/R و UR=E-UC
ومنه:
يكون تيار الشحن كبيرا في بداية الشحن لأن UC يكون معدوما
ومنه
تكافئ المكثفة في هذه الحالة قاطعة مغلقة
خلال زمن قدره Г 5 تكون المكثفة قد شحنت فيصبح التيار I=0 وUC=E
تكافئ المكثفة في هذه الحالة قاطعةمفتوحة
نشاط
ليكن التركيب المقابل "شكل9" .
- ماذا يحدث للمكثفة في حالة الراحة؟
- بعد كم من الزمن تشحن المكثفة C؟
- ماهي قيمة التيار المار في المكثفة عندئذ ؟
- تفريغ مكثفة:
المكثفة مشحونة تحت توتر E موصولة على التفرع مع مقاومة R
.
الشكل 11 يبين تغيرات UC بدلالة الزمن. دالة التوتر على طرفي المكثفة في حالة التفريغ هي:
يكون التوتر UC في بداية التفريغ أعظميا ويساوي E خلال زمن Г 5 تتفرغ المكثفة ويصبح التوتر على طرفيها
معدوما . يتناسب تيار التفريغ I طرديا مع التوتر UC حيث:
منحنى التفريغ شكل 11.
نشاط
في التركيب السابق ماذا يحدث للمكثفة والتركيب
عند الضغط على S1؟