الفصل 1: التيّار الكهربائي المتغيّر

ملخّص: خاصيّات التيّار المتناوب الجيبي

الأساسيّ

  • يتميّز التوتّر المتناوب الجيبي بأربعة مقادير: الدور T، التواتر N، القيمة القصوى Umax والقيمة الفعّالة Ueff.
  • التواتر N هو عدد الأنماط في الثانية، وحدته الهرتز (Hz). كلّما صغر الدور كبر التواتر.
  • القيمة القصوى Umax تُقرأ على شاشة راسم الذبذبات: عدد التدريجات العموديّة للقمّة × الحساسيّة.
  • القيمة الفعّالة Ueff هي قيمة التوتّر المستمرّ الذي يُحدث نفس المفعول (نفس الإضاءة، نفس التسخين) في نفس الجهاز. يقيسها الفولطمتر في وضعية ~ (AC).
  • شبكة STEG: ⁦Ueff = 230 V⁩ و⁦N = 50 Hz⁩، إذن ⁦T = 20 ms⁩ و⁦Umax ≈ 325 V⁩. التوتّرات المكتوبة على الأجهزة قيم فعّالة.

القواعد والصيغ

التواتر
⁦N = 1/T⁩ (N بالهرتز Hz عندما يكون T بالثانية s).
القيمة الفعّالة
⁦Ueff = Umax / √2⁩، أي ⁦Umax = Ueff × √2 ≈ 1,41 × Ueff⁩.

الطريقة

  1. من الشاشة: Umax = تدريجات القمّة × الحساسيّة، وT = تدريجات النمط × قاعدة الزمن.
  2. أحوّل T إلى الثانية، ثمّ أحسب ⁦N = 1/T⁩ و⁦Ueff = Umax/√2⁩.

مثال

حساسيّة ⁦2 V/div⁩ وقاعدة زمن ⁦2 ms/div⁩، القمّة على 3 تدريجات والنمط على 5 تدريجات: ⁦Umax = 3 × 2 = 6 V⁩؛ ⁦T = 5 × 2 = 10 ms = 0,01 s⁩؛ ⁦N = 1 ÷ 0,01 = 100 Hz⁩؛ ⁦Ueff = 6 ÷ √2 ≈ 4,2 V⁩.

أخطاء شائعة

  • الظنّ أنّ الفولطمتر يقيس Umax: في وضعية AC يقيس القيمة الفعّالة.
  • حساب N وT بالميلّي ثانية: ⁦T = 20 ms = 0,02 s⁩ يعطي ⁦N = 50 Hz⁩ وليس 0,05.
  • الخلط بين الدور والتواتر: N مقلوب T، إذا كبر أحدهما صغر الآخر.
  • استعمال وضعية DC لقيس توتّر متناوب: يشير الفولطمتر إلى قيمة معدومة تقريبًا.

مصطلحات الدرس

ملخّص من إعداد سكولار لمراجعة الدرس بسرعة، ولا يغني عن قراءة الدرس وإنجاز تمارينه.