الحث الذاتى

الحث الذاتى

 الحث الذاتى :

التاثير الكهرومغناطيسى الحادث فى نفس الملف عند تغير شدة التيار فية بحيث يقاوم هذا التغير

تجربة لدراسة الحث الذاتى لملف 

الخطوات والملاحظة :

1-  وصل ملف مغناطيسى كهربى قوى(عدد لفاته كبير) 

 على التوالى مع بطارية (6V) ومفتاح ومصباح نيون

 ( يعمل بجهد يصل الى 180V )على التوازى بين طرفى الملف

2-  اغلق الدائرة ليمر تيار كهربى فى الملف

3-   الملاحظة : عدم توهج مصباح النيون

4-   افتح الدائرة                        

5-   الملاحظة : مرور شرر كهربى بين طرفى المفتاح وتوهج مصباح النيون لحظيا

الاستنتاج

1-     عند غلق الدائرة تتولد قوة دافعة مستحثة عكسية (صغيرة نسبيا ؟؟ علل) فى الملف تؤخر لحظة وصول التيار للقيمة العظمى , وعند مرور التيار الكهربى فى الملف تعمل كل لفة كمغناطيس قصير فيتولد مجال مغناطيسى قوى

2-     عند فتح الدائرة يؤدى ذلك لتلاشى المجال المغناطيسى للفات الملف فيتغير المعدل الزمنى لخطوط الفيض المغناطيسى الذى يقطعه الملف فتتولد فى الملف ق . د. ك مستحثة طردية (كبيرة جدا ؟؟ علل) يتولد عنها تيار كهربى مستحث طردى فى  نفس اتجاه التيار الاصلى فيمر على شكل شرر كهربى بين طرفى المفتاح    ( وذلك لكبر عدد لفات الملف )

.استنتاج القانون

        القوه الدافعه الكهربية المستحثة تتناسب طرديا مع معدل التغير فى 

خطوط الفيض التى تقطعه emf

ولكن الفيض ناتج من نفس الملف لذا فهو يتناسب مع التيار المار به  

معامل الحث الذاتى
هو مقدار القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة بين طرفى الملف عندما تتغير شدة التيار فية بمعدل  1  امبير كل ثانية        

س     ما معنى قولنا ان معامل الحث الذاتى =          0.4 H

أى أن مقدار القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة بين طرفى الملف عندما تتغير شدة التيار فية بمعدل  1  امبير كل ثانية   هى 0.4  فولت    

 المصباح الفلورسنت

الفكرة :

الحث الذاتى لملف

الشرح : 

يتم تفريغ الطاقة المغناطيسية المختزنة فى الملف فى انبوبة مفرغة من الهواء وبها غاز خامل , مما يسبب تصادمات بين ذراته تؤدى الى تاينها واصطدامها مع سطح الانبوبة المطلى بالمادة الفلورسية مما يؤدى الى انبعاث الضوء المرئى

1-      علل 1- تولد شرارة عند فتح دائرة مغناطيسى قوى ؟

لانه عند فتح الدائرة يقل التيار فيتولد بين طرفى الملف بالحث الذاتى emf مستحثة طردية كبيرة بسبب كبر عدد لفات الملف (emfαN) وصغر زمن اضمحلال التيار ينشا عنها تيار مستحث طردى فى اتجاه التيار الاصلى يمر على شكل شرر كهربى بين طرفى المفتاح

                              

2-      لا يصل التيار الى قيمة العظمى عند غلق الدائرة كما لا ينعدم لحظة فتحها؟

 لتولد emf مستحثه عكسية لحظة الغلق تؤخر لحظة وصول التيار للقيمة العظمى وتولدemf مستحثة طردية لحظة فتح الدائرة تؤخر انهيار التيار

3-      عند لف الملف لفا مزدوج يتلاشى الفيض عند مركزه (محوره) ؟

لانه فى حالة اللف المزدوج يكون اتجاه التيار فى احد اللفات عكس اتجاهه فى اللفه المجاوره لها وبالتالى فان الفيض الناتج من الاولى يلاشى الفيض الناتج من الثانيه ويتم تلافى الحث الذاتى

4-      سرعة نمو التيار فى سلك عن ملف فارغ عن ملف به قالب حديدى ؟

لانه فى السلك لا يتولد بين طرفيهemfمستحثة لان السلك لا يقطع المجال المغناطسى الناشىء عنه اما فى الملف لحظةغلق الدائرة تتولد emfمستحثة عكسية تقاوم نمو التيارتعتمد على المعدل الزمنى للتغير فى الفيض الذى يقطعه الملف وتزداد عندما يكون القلب من الحديد لان معامل نفاذيته كبير فيعمل على تركيز خطوط الفيض

5-  emfمستحثة الطرديه  أكبر من emfمستحثة العكسيه ؟

لان زمن نمو التيار أكبر من زمن انهيار التيار وحسب العلاقه فان emf مستحثة المتولده تتناسب عكسيا مع الزمن فيكون  emfالطرديه أكبر من emf العكسيه  

  من قانون اوم   

 فرق الجهد بين طرفي اى مقاومه = شدة التيار المار ×  قيمة هذه المقاومه وبالتالى :- 

* فى حالة تولد emf مستحثة فى ملف بالحث الذاتى فإن فرق الجهد الفعلى بين طرفى الملف يساوى 

V_B –  emf_{المتولده}  =  IR    

وبالتالى

وبالتالى

ومنها معدل نمو التيار      : 

 لحظة غلق الدائرة=     I = 0 _لحظى  
ثم يزداد التيار تدريجيا نتيجة تناقص مقدار القوة الدافعة الكهربية المستحثة العكسيه  حتى  يصل التيار للقيمه العظمى  MAX I  عندما تنعدم القوة الدافعة الكهربية المستحثة العكسيه  تماما 


سؤال للتدريب 

1- اذا تم توصيل ملف حثه الذاتى 0.5 هنرى ببطاريه 50 فولت مهملة المقاومه الداخليه احسب معدل نمو التيار فى الحالات الاتيه, ثم مثل ذلك بيانيا(التيار على المحور الرأسى والزمن على المحور الافقى)

  1- لحظة غلق الدائره        

  2- لحظة وصول التيار لخمس قيمته العظمى      

  3-  بعد وصل التيار لقيمته العظمى 

2-  اذا تم توصيل ملف حث ببطاريه فمتى تكون القوه الدافعه الكهربيه المستحثه المتولده فى الملف:-  

1-   أكبر ما يمكن                                  2-  منعدمه