دروس الكهرباء الثانية إعدادي

التيار الكهربائي المتناوب الجيبي

Le courant électrique alternatif sinusoidal

   مقدمــــــة:

   

    يظهر على شاشة راسم التذبذب (كاشف التذبذب) منحنى يمثل التوتر الموجود بين مربطي عمود وهو توتر مستمر تبقى قيمته ثابتة خلال الزمن في حين لا نلاحظ نفس الشيء بالنسبة للتوتر الموجود بين مربطي مأخذ التيار المنزلي.

فما هو الفرق بين التوتر المستمر و التوتر المتناوب الجيبي؟

ماهي مميزات التوتر المتناوب الجيبي؟

I
- التمييز بين التوتر المستمر و التوتر المتناوب الجيبي:

            لمعرفة طبيعة التيار الكهربائي نستعمل جهاز يسمى راسم التذبذب (كاشف التذبذب) L’osciloscope حيث يلاحظ على شاشته منحى تغيرات التوتر بدلالة الزمن.

Ü   نربط مربطي راسم التذبذب بمربطي عمود فنشاهد على شاشته المنحنى المبين في الشكل التالي:

Ü   نربط مربطي راسم التذبذب بمربطي مأخد التيار  فنشاهد على شاشته المنحنى المبين في الشكل التالي:

»       استنتــــــاج:

»        المنحنى المحصل عليه في الشكل 1 يبين أن التوتر بين قطبي العمود توتر ثابت (خط أفقي موازي لمحور الزمن) ونقول أنه توتر مستمر و بالتالي فإن هذا المولد ينتج تيارا مستمرا. يرمز له بالعلامة (=) أو بالحرفين DC أو CC.

»        المنحنى المحصل عليه في الشكل 2 يبين أن التوتر بين مربطي مأخد التيار  توتر يتغير بدلالة الزمن (خط متموج) ونقول أنه توتر متناوب جيبي و بالتالي فإن هذا المولد ينتج تيارا متناوبا جيبيا. يرمز له بالعلامة (~) أو بالحرفين AC .

II-مميزات التوتر المتناوب الجيبي:

   نصل مربطي راسم التذبذب بمربطي مولد منخفض التوتر و نمثل تغيرات التوتر بدلالة الزمن.

1-      الدور La période :

     نسمي الدور لتوتر متناوب جيبي المدة الزمنية التي يستغرقها هذا التوتر ليسترجع نفس القيمة و نرمز له بالحرف T.

وحدة قياس الدور هي الثانية (s) و يعبر عنه بالعلاقة :

T = S_h x X          

حيث:

S_h: الحساسية الأفقية (الكسح) وحدتها s/div.

X: عدد التدريجات الموافقة للدور أفقيا وحدته التدريجةdiv.

T: الدور وحدته الثانية (s).

     مثـــــــــــال:

   احسب الدور T علما أن:

S_h = 2ms/div     و    X = 4div

   الجــــــــواب:

لدينا:  T = S_h x X

ت.ع:   T = 2ms/div x 4 div

اذن:         = 0.008s T = 8 ms

2-      التردد La fréquence:

     التردد هو عدد الأدوار في الثانية نرمز له بالحرف f أو N ووحدة قياسه هي الهرتز (Hz) ونعبر       عنه بالعلاقة:           f =

      مثــــــــــال:

احسب تردد التوتر علما أن T = 8ms .

     الجـــــــواب:

لدينا:       f =

ت.ع: = 0.008s T = 8 ms

اذن:= 125 Hz       f =

3-      القيمة القصوية للتوتر Valeur maximale de tension:

        تمتل القيمة القصوية لتوتر متناوب جيبي أكبر قيمة يأخدها التوتر، وحدة قياسها هي الفولط (ٍٍV) و نرمز لها بالحرف Um و نعبر عنه بالعلاقة :

U_m = S_v x Y_m          حيث:

S_v: الحساسية الرأسية وحدتها V/div

Y_m:عدد التدريجات بين الخط الأفقي و قمة المنحنى.

U_m: التوتر القصوي وحدته الفولط V

       مثــــــــــال:

احسب التوتر القصوي علما أن : S_v = 2V/div  و Y_m = 2div

       الجــــــــــواب:

لدينا: U_m = S_v x Y_m

 ت.ع: U_m = 2V/div x 2div

 أي أن  U_m = 4V

4-      القيمة الفعالة للتوتر Valeur efficace du tension

القيمة الفعالة للتوتر هي تلك القيمة التي يشير إليها جهاز الفولطمتر عند ربطه بين مربطي مولد للتيار المتناوب الجيبي نرمز لها بـ U_e.

العلاقة التي تربط بين التوتر القصوي U_m و التوتر الفعال U_e هي

 = 1.41     أي أن      U_m = 1.41 x U_e

التركيب الكهربائي المنزلي

Installation électrique doméstique

        مقدمــــــة:

يستعمل الانسان مأخد التيار الكهربائي المنزلي لتشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية.

فما خصائص التوتر المنزلي؟ و كيف يتم توزيعه في المنزل؟ وما الأخطار التي قد تنجم عنه؟ وكيف يمكن الوقاية منها؟

I-        مأخد التيار المنزلي:

1-      سلك الطور و السلك المحايد:

يحتوي مأخذ التيار المنزلي على سلكين مختلفين:

»        مربط يسمى الطور ، ويسمى السلك المتصل به سلك الطور  fil de phase.

»        مربط يسمى المحايد ، ويسمى السلك المتصل به سلك المحايد .fil de neutre

»         وللتمييز بينهما نستعمل مفك البراغي الذي يحمل مصباحا كاشفا حيث يتوهج عند اتصاله بسلك الطور بينما لا يتوهج عند اتصاله بالسلك المحايد.

2-              المربط الأرضي:

من أجل السلامة يجب أن يشتمل التركيب الكهربائي المنزلي على سلك نحاسي سميك يتصل بأساس المنزل و توصل به المرابط الارضية التي تشكل مربطا ثالثا.

     ملحوظة:

 نستعمل الألوان المختلفة لعوازل الأسلاك للتمييز بينهما في التركيب المنزلي:

»        اللون الاحمر بالنسبة لسلك الطور

»        اللون الأزرق بالنسبة لسلك المحايد

»        اللون الأصفر أو الأخضر بالنسبة لسلك المأخذ الارضي.

II-     التركيب الكهربائي المنزلي:

  يزود المنزل بالتيار المتناوب الجيبي توتره الفعال 220V وتردده 50Hz بواسطة سلكي الطور  و المحايد انطلاقا من مركز التحويل يمر هذا التيار من العداد الذي يقوم بحساب الطاقة المستهلكة في الدارة الكهربائية ثم الفاصل الذي تحمي التركيب المنزلي من الدارة القصيرة حيث تفتح الدارة تلقائيا عندما تتجاوز قيمة شدة التيار القيمة المحدد.

يتم تركيب المصابيح و الاجهزة الكهربائية على التوازي بين سلكي الطور و المحايد، وتتم حمايتها باستعمال الصهيرة في كل دارة كهربائية و تركب على التوالي مع الجهاز المراد حمايته.