✓ درس 3.3 · كتاب الوزارة
الكهربية الديناميكية والمغناطيسية
المولد الكهربي (الدينامو)
الصف الثالث الثانوي
المدة 45 د
محتوى كامل
المولد AC — emf=NBAωsinθ, Ieff, commutator, تجربة دوران ملف.
اضغط أي أداة — لتوليد اختبارات وفلاش كارد وملخصات وتجارب من الدرس تفاعلياً
المولد AC — emf=NBAωsinθ, Ieff, commutator, تجربة دوران ملف.
⚙️ فيزياء · الفصل · المولد الكهربي
المولد الكهربي (الدينامo)
· · AC/DC
📖 الدرس
⏱ ~٤٥$ د
🔬 21 رسمًا
🧪 دوران ملف
🎯
سوف تتعلم
- ✓يشرح تركيب المولد AC وتحويل ميكانيكي→كهربائي
- ✓يطبق
- ✓يفهم والتقويم (commutator)
📐
معادلات المولد
ω → rad/sf → Hzemf → VIeff → A50 Hz منزلي
⚙️
المولد الكهربي — كتاب الوزارة
المولد الكهربي أو الدينامo AC Generator هو وسيلة لتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربية، عندما يدور ملفه في مجال مغناطيسي.
أجزاء المولد: مغناطيس ثابت · ملف دوار · حلقتان · فرشتان من الجرافيت.
عند دوران الملف: · · للملف → .
القوة الدافعة تتغير جيبياً — منحنى sine. .
التيار يعكس اتجاهه كل نصف دورة — تردد منزلي 50 Hz = 50 ذبذبة/ث.
🎮
استكشف — محاكي المولد AC
🔬
تجربة الدرس — دوران ملف في مجال B
أدر ملفاً بين قطبَي مغناطيس — وصّل بفولتمiتر/G. لاحظ emf يتغير جيبياً: max عند θ=90° · صفر عند θ=0. ↑f → ↑emf_max. تحقق .
1ملف + B ثابت — أدر يدوياً
2قِس emf vs زاوية الدوران
3ارسم منحنى sine
4↑ω — تحقق emf_max
🧮
مثال الكتاب — N=100 · A=0.21m² · f=50Hz · B=0.3T
emf_max
✓ V
θ=30° V
📊
القيمة الفعالة للتيار
متوسط التيار المتردد = 0 لكنه يولّد حرارة — .
Ieff = التيار DC الذي يعطي نفس القدرة الحرارية.
مثال: Ieff=10A · Veff=240V → Imax=14.14A · Vmax=339.5V.
🔋
تقويم التيار — DC Generator
لتحويل AC→DC: استبدال الحلقتين بـ commutator (مقوم) مشقوق.
الفرشاتان تلامسان الشقين — عند θ=0 (ملف ⊥ B) emf=0.
في النصفين: I في الدائرة الخارجية بنفس الاتجاه — F1 موجب · F2 سالب.
🔬
الرسوم — 21 شكلًا
🔬يوضِّح الشكل الآتي قضيبًا مغناطيسيًّا في حالة سكون بالقرب من ملف مصنوع من سلك مو
- يوضِّح الشكل الآتي قضيبًا مغناطيسيًّا في حالة سكون بالقرب من ملف مصنوع من سلك موصل.
🔬يوضِّح الشكل الآتي تحرُّك القطب الشمالي للقضيب المغناطيسي ميكانيكيًّا، إما نحو ا
- يوضِّح الشكل الآتي تحرُّك القطب الشمالي للقضيب المغناطيسي ميكانيكيًّا، إما نحو الملف وإما بعيدًا عنه.
🔬يوضِّح الشكل الآتي المكوِّنات الأساسية للمولِّد.
- يوضِّح الشكل الآتي المكوِّنات الأساسية للمولِّد.
🔬لا بد أن يكون ملف المولِّد متصلًا بدائرة كهربية، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.
- لا بد أن يكون ملف المولِّد متصلًا بدائرة كهربية، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.
🔬ولتوليد تيار، لا بد من التأثير بقوى ليدور الملف، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.
- ولتوليد تيار، لا بد من التأثير بقوى ليدور الملف، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.
🔬إحدى هذه الطرق هي استخدام حلقتَي انزلاق. وذلك موضَّح في الشكل الآتي.
- إحدى هذه الطرق هي استخدام حلقتَي انزلاق. وذلك موضَّح في الشكل الآتي.
🔬سيكون مفيدًا أن نُمعِن النظر في تفاصيل الحلقتين الموضَّحتين في الشكل الآتي.
- سيكون مفيدًا أن نُمعِن النظر في تفاصيل الحلقتين الموضَّحتين في الشكل الآتي.
🔬بافتراض أن الملف له سرعة دوران ثابتة، يوضِّح الشكل الآتي التغيُّر في شدة التيار
- بافتراض أن الملف له سرعة دوران ثابتة، يوضِّح الشكل الآتي التغيُّر في شدة التيار مقابل الزمن في دائرة متصلة بمولِّد من خلال حلقتَي انزلاق.
🔬هناك طريقة أخرى لتوصيل المولِّد بدائرة، وهي استخدام مقوِّم التيار. وذلك موضَّح ف
- هناك طريقة أخرى لتوصيل المولِّد بدائرة، وهي استخدام مقوِّم التيار. وذلك موضَّح في الشكل الآتي.
🔬يظهر مقوم التيار بالتفصيل في الشكل الآتي.
- يظهر مقوم التيار بالتفصيل في الشكل الآتي.
🔬explainer_fig11_820148210141
- بافتراض أن الملف له سرعة دوران ثابتة، يوضِّح التمثيل البياني الآتي التغيُّر في شدة التيار مقابل الزمن في دائرة متصلة بمولِّد بواسطة مقوم تيار.
🔬explainer_fig12_820148210141
- يقارن التمثيل البياني الآتي تغيُّر شدة التيار مقابل الزمن أثناء دورة كاملة في ملفين؛ أحدهما موصَّل باستخدام حلقتَي انزلاق، والآخر موصَّل باستخدام مقوم تيار.
🔬مثال ١: فهم المولِّدات
- يوضِّح الشكل تصميمَين لمولِّديْنِ بسيطين. يَستخدم التصميم الأول حلقتَي انزلاق لتوصيل التيار المُستحَث إلى دائرة كهربية خارجية. أما التصميم الثاني فيَستخدم مُقوِّم تيار لتوصيل التيا
🔬مثال ١: فهم المولِّدات
- يوضِّح الشكل تصميمَين لمولِّديْنِ بسيطين. يَستخدم التصميم الأول حلقتَي انزلاق لتوصيل التيار المُستحَث إلى دائرة كهربية خارجية. أما التصميم الثاني فيَستخدم مُقوِّم تيار لتوصيل التيا
🔬مثال ١: فهم المولِّدات
- يوضِّح التمثيل البياني الآتي فرق الجهد مُقابِل الزمن لأربعة مصادر جهد مختلفة.
🔬الحل
- يوضِّح الشكل الآتي اتجاه التيار المتولِّد بواسطة الحث الكهرومغناطيسي في ملف المولِّد عندما يكون الملف في موضعين.
🔬مثال ٢: فهم المولِّد ذي حلقتَي الانزلاق
- التمثيل البياني (ب) هو منحنى التيار الناتج عن المولِّد مقابل الزمن.
🔬الحل
- يمكن أن يكون للملف المستخدَم في المولِّد لفة واحدة أو أكثر، كما هو موضَّح في الشكل الآتي.
🔬مثال ٣: فهم المولِّد ذي حلقتَي الانزلاق
- يوضِّح الشكل تصميمين للمولِّدات. يَستخدم التصميمان مغناطيسات دائمة مُثبَّتة لصنع مجال مغناطيسي وحلقات انزلاق لتوصيل التيار المُستحَث إلى دائرة خارجية. التصميم (أ) فيه ملف مُكوَّن م
🔬مثال ٣: فهم المولِّد ذي حلقتَي الانزلاق
- يوضِّح الشكل تصميمين للمولِّدات. يَستخدم التصميمان مغناطيسات دائمة مُثبَّتة لصنع مجال مغناطيسي وحلقات انزلاق لتوصيل التيار المُستحَث إلى دائرة خارجية. التصميم (أ) فيه ملف مُكوَّن م
🔬الحل
- ثمة مسألة أخرى تتعلَّق بتصميم المولِّد، وهي أن الفُرَش المستخدَمة في المولِّدات تتآكل نتيجة الاحتكاك؛ حيث تحتك بالأسطح المتحرِّكة لحلقات الانزلاق أو مقوم التيار. وبالفعل، تُوجَد مو
🃏
المراجعة — بطاقات تذكّر (12)
اقلب البطاقة ثلاثية الأبعاد — وجه السؤال ثم الإجابة:
🏅
قائمة الإنجازات
📝
اختبر نفسك — ٦ أسئلة
أسئلة الفهم
٠ / ٦٠١
emf max:
٠٢
Ieff:
٠٣
emf = NBAω ?
٠٤
θ=0 emf:
٠٥
DC gen uses:
٠٦
f منزلي (Hz):
➡️
الدرس القادم
🔌
التالي: المحول الكهربي والمحرك الكهربي