المفاعلة السعوية للمكثف ( م سع )
ملاحظة / يوجد شرح لهذا الدرس ( فيديو ) أسفل هذه النافذة
حساب المفاعلة السعوية للمكثف ( م سع )
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الخطوات :
س1: لا يسمح المكثف بمرور تيار كهربائي مستمر ؟ وزاري( 2002/2003م )
جـ :لأن المفاعلة السعوية تتناسب عكسياً مع تردد التيار ونظراً لأن التردد للتيار المستمر يساوي صفر فإن المفاعلة السعوية تصبح (ما لا نهائية ) وبذلك لا تسمح بمرور التيار المستمر. (يوجد إجابه أخرى للتعليل في الصفحة رقم 11)
س2: يسمح المكثف بمرور التيار المتردد في دائرته ؟
جـ :لأن المكثف يشحن ويفرغ شحنته كل نصف دورة من دورات التيار المتردد إلا أنه يعاني من مقاومة تسمى المفاعلة السعوية للمكثف
س3: لا يوجد فرق في الطور بين فرق الجهد والشحنة في دائرة تحتوى على مكثف ؟
جـ :لأنه كلما زادت الشحنات على لوحي المكثف زاد معها فرق الجهد ش= جـ × سع .
س4: تقل شدة التيار الكهربائي المتردد كلما قلت سعة المكثف وتزداد كلما زادت سعة المكثف ؟
جـ :لأنه كلما قلت سعة المكثف زادت مقاومته عند ثبوت فرق الجهد بين لوحيه حيث تتناسب شدة التيار طردياً مع سعة المكثف ( ت a سع ).
س5: تتقدم شدة التيار المتردد على فرق الجهد بفرق طور مقداره ربع دورة ( ) في دائرة تحتوي على مكثف ؟
جـ : بسبب سعة المكثف حيث يتناسب فرق الجهد تناسباً عكسياً مع سعة المكثف حيث يتولد فرق الجهد بين لوحي المكثف بعد مرور فترة زمنية من مرور التيار الكهربائي بين لوحيه ( أي أن شدة التيار تتناسب طرديا مع المعدل الزمني للتغير في الجهد) .
أو من وجهة نظر رياضية: لأن التيار عند أي لحظة دالة في جيب تمام الزاوية (wز) ولكن فرق الجهد دالة في جيب الزاوية (wز).
س6: في الترددات العالية تصبح الدائرة التي بها مكثف دائرة مغلقة ؟
جـ :لأن المفاعلة السعوية للمكثف تتناسب عكسياً مع التردد وفي الترددات العالية تقل المقاومة إلى أقل قيمة لها وتصبح التوصيلية عالية جداً وتصبح الدائرة بمثابة دائرة مغلقة جيدة التوصيل .
س7: لا تسمى المقاومة مفاعلة سعوية ولا العكس ؟
جـ : لأنهما تختلفان في العوامل التي تتوقف عليها كلا منهما , وكذلك لأنه في المقاومة الأومية يفقد جزء من الطاقة على شكل حرارة أما في
المفاعلة فإنه يتم تخزين الطاقة على شكل مجال كهربائي .
س8: تمتلك المفاعلة السعوية عدة قيم بينما تمتلك المقاومة الأومية قيمة واحدة ؟
جـ : لأن المفاعلة السعوية تعتمد على تردد التيار الذي يمكن تغييره لذلك تتغير بتغيره أما المقاومة الأومية لا تعتمد على التردد فتبقى قيمتها ثابتة.
1ـ نصل الأدوات على التوالي مع مصدر تيار متردد بحيث تكون سعة المكثف معلومة ولتكن (100) ميكرو فاراد ثم نغلق المفتاح فنلاحظ أن المصباح يضيء بشدة إضاءة خافتة ، كما بالشكل ( أ )
2 ـ نغير المكثف بآخر سعته أكبر من الأول ولتكن (1000) ميكرو فاراد
فنلاحظ أن إضاءة المصباح تزداد ، كما بالشكل ( ب )
الاستنتاج : كلما زادت سعة المكثف فإن قدرته على تمرير التيار المتردد تزداد (أي أن العلاقة بين السعة والتيار طردية ) وتوضحه العلاقة تل = جـ ع × سع × w جتا wز .
س : مستعيناً بالرسم اشرح باختصار نشاطاً تبين فيه نوع العلاقة بين سعة المكثف وشدة التيار الكهربائي مستخدماً مكثفين سعتيهما على الترتيب (100) , (1000) ميكروفاراد . وزاري (2005 / 2006 م)
ملاحظة : من النشاط السابق يتضح أن المكثف يعيق مرور التيار وأنه كلما زادة سعة المكثف قلت الإعاقة لمرور التيار فيمر تيار أكبر في الدائرة حيث ( ت a سع ). وتسمى هذه الإعاقة لمرور التيار في دائرة المكثف بالمفاعلة السعوية (م سع)
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تعريف المفاعلة السعوية : هي الإعاقة التي يلقاها التيار الكهربائي المتردد عند مروره في مكثف بسبب سعته.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
س : استنتج العلاقة الرياضية التي تحسب منها المفاعلة السعوية لمكثف (م سع ) ؟
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1- سعة المكثف ( سع ) حيث تتناسب المفاعلة السعوية تناسباً عكسياً مع سعة المكثف
2ـ تردد التيار حيث تتناسب المفاعلة السعوية عكسيا مع تردد التيار.
ملاحظة : وحدة قياس المفاعلة السعوية هي نفس وحدة قياس المقاومة الأومية وهي (الأوم )
2 ـ نغير المكثف بآخر سعته أكبر من الأول ولتكن (1000) ميكرو فاراد
فنلاحظ أن إضاءة المصباح تزداد ، كما بالشكل ( ب )
الاستنتاج : كلما زادت سعة المكثف فإن قدرته على تمرير التيار المتردد تزداد (أي أن العلاقة بين السعة والتيار طردية ) وتوضحه العلاقة تل = جـ ع × سع × w جتا wز .
س : مستعيناً بالرسم اشرح باختصار نشاطاً تبين فيه نوع العلاقة بين سعة المكثف وشدة التيار الكهربائي مستخدماً مكثفين سعتيهما على الترتيب (100) , (1000) ميكروفاراد . وزاري (2005 / 2006 م)
ملاحظة : من النشاط السابق يتضح أن المكثف يعيق مرور التيار وأنه كلما زادة سعة المكثف قلت الإعاقة لمرور التيار فيمر تيار أكبر في الدائرة حيث ( ت a سع ). وتسمى هذه الإعاقة لمرور التيار في دائرة المكثف بالمفاعلة السعوية (م سع)
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
المفاعلة السعوية للمكثف(م سع )
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
س : استنتج العلاقة الرياضية التي تحسب منها المفاعلة السعوية لمكثف (م سع ) ؟
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
1- سعة المكثف ( سع ) حيث تتناسب المفاعلة السعوية تناسباً عكسياً مع سعة المكثف
2ـ تردد التيار حيث تتناسب المفاعلة السعوية عكسيا مع تردد التيار.
ملاحظة : وحدة قياس المفاعلة السعوية هي نفس وحدة قياس المقاومة الأومية وهي (الأوم )
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تعليلات علـــــى المكثــفات
جـ :لأن المفاعلة السعوية تتناسب عكسياً مع تردد التيار ونظراً لأن التردد للتيار المستمر يساوي صفر فإن المفاعلة السعوية تصبح (ما لا نهائية ) وبذلك لا تسمح بمرور التيار المستمر. (يوجد إجابه أخرى للتعليل في الصفحة رقم 11)
س2: يسمح المكثف بمرور التيار المتردد في دائرته ؟
جـ :لأن المكثف يشحن ويفرغ شحنته كل نصف دورة من دورات التيار المتردد إلا أنه يعاني من مقاومة تسمى المفاعلة السعوية للمكثف
س3: لا يوجد فرق في الطور بين فرق الجهد والشحنة في دائرة تحتوى على مكثف ؟
جـ :لأنه كلما زادت الشحنات على لوحي المكثف زاد معها فرق الجهد ش= جـ × سع .
س4: تقل شدة التيار الكهربائي المتردد كلما قلت سعة المكثف وتزداد كلما زادت سعة المكثف ؟
جـ :لأنه كلما قلت سعة المكثف زادت مقاومته عند ثبوت فرق الجهد بين لوحيه حيث تتناسب شدة التيار طردياً مع سعة المكثف ( ت a سع ).
س5: تتقدم شدة التيار المتردد على فرق الجهد بفرق طور مقداره ربع دورة ( ) في دائرة تحتوي على مكثف ؟
جـ : بسبب سعة المكثف حيث يتناسب فرق الجهد تناسباً عكسياً مع سعة المكثف حيث يتولد فرق الجهد بين لوحي المكثف بعد مرور فترة زمنية من مرور التيار الكهربائي بين لوحيه ( أي أن شدة التيار تتناسب طرديا مع المعدل الزمني للتغير في الجهد) .
أو من وجهة نظر رياضية: لأن التيار عند أي لحظة دالة في جيب تمام الزاوية (wز) ولكن فرق الجهد دالة في جيب الزاوية (wز).
س6: في الترددات العالية تصبح الدائرة التي بها مكثف دائرة مغلقة ؟
جـ :لأن المفاعلة السعوية للمكثف تتناسب عكسياً مع التردد وفي الترددات العالية تقل المقاومة إلى أقل قيمة لها وتصبح التوصيلية عالية جداً وتصبح الدائرة بمثابة دائرة مغلقة جيدة التوصيل .
س7: لا تسمى المقاومة مفاعلة سعوية ولا العكس ؟
جـ : لأنهما تختلفان في العوامل التي تتوقف عليها كلا منهما , وكذلك لأنه في المقاومة الأومية يفقد جزء من الطاقة على شكل حرارة أما في
المفاعلة فإنه يتم تخزين الطاقة على شكل مجال كهربائي .
س8: تمتلك المفاعلة السعوية عدة قيم بينما تمتلك المقاومة الأومية قيمة واحدة ؟
جـ : لأن المفاعلة السعوية تعتمد على تردد التيار الذي يمكن تغييره لذلك تتغير بتغيره أما المقاومة الأومية لا تعتمد على التردد فتبقى قيمتها ثابتة.
شرح موضوع المفاعلة السعوية للمكثف ـ بالفيديو
 ملاحظة / يوجد شرح لهذا الدرس ( فيديو ) أسفل هذه النافذة حساب المفاعلة السعوية للمكثف ( م …){kind=link}
تعليقات