المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 9019 موضوعاً
تاريخ الفيزياء
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
قبس من حياة أمير المؤمنين ( ع )
23 / 5 / 2022
مجموعة مونروفيا
23 / 5 / 2022
منظمة الوحدة الأفريقية
23 / 5 / 2022
أهداف منظمة الوحدة الأفريقية
23 / 5 / 2022
مبادئ منظمة الوحدة الأفريقية
23 / 5 / 2022
الاتحاد الأوربي
23 / 5 / 2022

الأفعال التي تنصب مفعولين
23 / كانون الاول / 2014 م
صيغ المبالغة
18 / شباط / 2015 م
الجملة الإنشائية وأقسامها
26 / آذار / 2015 م
معاني صيغ الزيادة
17 / شباط / 2015 م
انواع التمور في العراق
27 / 5 / 2016
صفات المحقق
16 / 3 / 2016


الرنين الكهربائي في دوائر LRC المتصلة على التوالي  
  
43333   05:21 مساءاً   التاريخ: 8 / 1 / 2016
المؤلف : فريدريك بوش ، دافيد جيرد
الكتاب أو المصدر : اساسيات الفيزياء
الجزء والصفحة :
القسم : علم الفيزياء / الفيزياء الكلاسيكية / الكهربائية والمغناطيسية / الكهربائية /


أقرأ أيضاً
التاريخ: 8 / 11 / 2021 490
التاريخ: 17 / 10 / 2020 691
التاريخ: 24 / 11 / 2021 523
التاريخ: 16 / 10 / 2021 716

الرنين الكهربائي في دوائر LRC المتصلة على التوالي

سننظر في حالة دائرة لا تحتوي إلا على مكثف C ومحاثة L، كالمبينة في الشكل ((1. على ان هذا ليس موقفاً واقعياً، لأن أي ملف محاثة لابد وأن يتضمن ــ بشكل عام ــ بعض المقاومة. وعلى الرغم من هذا فيمثل هذه الدائرة المثالية يمكن أن نتعلم منها الكثير. إذا وضعت R = 0 فإن المعادلة الخاصة بالمعاوقة تؤول على:

Z = |XL – XC

وقد استعملنا هنا الخطين الرأسين الدالين على القيمة المطلقة، لأن المعاوقة السالبة ليس لها مدلول فيزيائي. والتيار المار في هذه الدائرة هو:

 

شكل ((1 : عند تغير تردد الجهد فإن كلاً من XL و XC تتغير.

يلاحظ أنه عندما تكون XL = XC فإن التيار يصبح لا نهائياً.

 

شكل 2)): تتغير كل من XC ،XL  وكذا Z للدائرة المبينة في الشكل (1) مع تردد المصدر.

ومن السهل ــ في الواقع ــ الحصول على الشرط XL – XC = 0 لأن XL تزيد بتزايد التردد بينما XC تتناقص مع زيادة التردد. ويبين الشكل ((2 كيفية تغير هذه المقادير بالنسبة لكل من C و L الواردتين في الشكل ((1. وعندما يصبح التردد f = 4500 Hz فإن المعاوقة تصير صفراً في هذه الحالة. ويطلق على التردد الذي تصير عنده XL = XC اسم تردد الرنين للدائرة، وسنرمز له بالرمزf0 وبما أن XL = 2πf L و XC = 1/f C فإنا لرنين يحدث عندما.

 

ومنها نستنتج قيمة تردد الرنين:

(1)                        

 

شكل 3)) : عندما يتغير تردد المصدر المبين في الشكل (1)، فإن التيار المار في الدائرة بسلك كما هو مبين بالشكل.

ويوضح الشكل (3) كيف يتغير التيار في الدائرة المبينة في الشكل (1) مع تغير تردد الجهد المتردد. ( من الطبيعي أنه لابد لسعة الجهد أن تحفظ ثابتة عند كل الترددات). وكما نلاحظ فإن التيار يصل إلى قيمة حادة عند تردد الرنين. على أنه في الدوائر العملية تكون القمة محددة وليست لا نهائية وذلك لأن جميع الأسلاك لابد وأن تحتوي على بعض المقاومة.

دعنا الآن نطبق هذه النتيجة على دائرة LRC، تعطى معاوقتها بالمعادلة 1)) عند الرنين يلغى XC و XL أحدهما الآخر بحيث تظل Z = R. ويعنى هذا أيضاً أن cos ϕ =1 وأن يكون الفقد في القدرة = IV. وعليه نرى ان:

عند تردد الرنين تسلك دائرة LRC كما لو كانت دائرة بها مقاومة نقية فحسب.

ونستطيع فهم الرنين الكهربائي بشكل أفضل إذا أدركنا أنه يشبه إلى حد بعيد الرنين الميكانيكي. وتعلم بالفعل ان النظم الميكانيكية لها دائماً تردد طبيعي تهتز عنده. وإذا دفع النظام بهذا التردد فإنه يهتز بأقصى سعة ممكنة، وبعبارة أخرى فإن النظام يصل إلى حالة الرنين. ولدائرة LC البسيطة تردد طبيعي تهتز عنده أيضاً. وسنقوم الآن باستكشاف أوجه الشبه بين الرنين في النظامين الكهربائي والميكانيكي. قارن بين دائرة LC والطفل الجالس على الأرجوحة في الشكل 4)). افترض إنه عند لحظة البداية كان التيار في الدائرة صفراً بينما كانت الأرجوحة عند أعلى موقع لها. إذا كانت الشحنة

  شكل ((4: مثلما تتذبذب طاقة الأرجوحة بشكل دائم بين طاقتي الوضع والحركة فإن طاقة الدائرة تختزن بالتبادل في المكثف وملف المحاثة.

على المكثف هي q0 فإن الطاقة المختزنة بالمكثف ستكون q20/c))½ وبالمثل فإنه سيكون للأرجوحة طاقة وضع تثاقلية بسبب الجاذبية.

ونعلم أن المكثف سيبدأ في التفريغ في حالة النظام الكهربائي خلال ملف المحاثة. وسينمو التيار ببطء ملحوظ لأن ملف المحاثة يعارض أي تغير في التيار. وبالمثل تبدأ الأرجوحة في اكتساب السرعة كلما تغلبت قوى التسارع المؤثرة عليها على قصورها الذاتي. أي أن كلا من الأرجوحة والمكثف تفقد طاقة الوضع الخاصة بها. وعندما تصل الأرجوحة إلى قاع مسارها، فإن كل ما لديها من طاقة وضع يتحول إلى طاقة حركة. وإذا نقلنا التشابه إلى الدائرة فإنه عندما يفقد المكثف كل شحنته فإن التيار المار في الدائرة يكون قد وصل إلى أقصى قيمة وتصبح الطاقة الأصلية مختزنة الآن في ملف المحاثة ومقدارها Li2/2)) ويمثل الشكل (4 جـ) لقد أصبحت كل طاقتها الآن وضعية مرة اخرى. ويحدث الشيء نفسه تماماً في الدائرة الكهربية. فالمحاثة ــ بما لديها من قصور ذاتي من نوع خاص ــ ستعارض أي تغير في التيار ولهذا لا يتوقف التيار دفعة واحدة. ومع مرور الوقت يتوقف التيار في النهاية ويتم شحن المكثف تماماً من جديد كما في الجزء (4 جـ) وتتكرر هذه العمليات مراراً وتكراراً.

إن الدائرة الكهربية تمر بعمليات تبادل للطاقة مثلما يحدث في حال الطفل والأرجوحة. فتتراوح طاقة الأرجوحة بين وضعيه وحركية اما الطاقة في الدائرة الكهربية فهي تارة تختزن في المكثف وأخرى في ملف المحاثة. ويظل كلا النظامين يتذبذبان إلى الأبد جيئة وذهاباً مالم يكن هناك فقد للطاقة. ففي حالة الأرجوحة، يتسبب الفقد نتيجة الاحتكاك في تخميد الذبذبات في نهاية الأمر فتأخذ سعة الذبذبات في الاضمحلال ببطء.

بل يمكننا أيضاً تتبع المزيد من التماثل بين النظامين. إن لكل من الأرجوحة والدائرة ترددات رنين طبيعة تميز حركتها. إن نظام الأرجوحة يمثل بندولاً، وقد حسبنا التردد الطبيعي لذبذباته. وتردد الرنين الطبيعي للدائرة هو التردد الرنيني الذي حسبناه بالمعادلة 1)).

فإذا رغبنا في جعل الطفل يتأرجح عالية جداً، فإن علينا دفعة وهو على الأرجوحة في الوقت المناسب تماماً وبتردد يساوي تردد الرنين الخاص بالأرجوحة. كما اننا قد وجدنا أن تياراً كبيراً جداً ينمو في الدائرة LC إذا قام المذبذب " بدفع " الدائرة عند ترددها الرنيني. ومن ثم فإنه حتى سلوك الرنين في النظامين متشابه إلى حد بعيد. أن دائرة LC الرنينية تمثل جزءاً مهما في أي جهاز استقبال إذاعي أو تلفزيوني.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.




معمل الحديد والصلب في العتبة العلوية المقدسة ... مشروع رائد لإنتاج (٣٥٠) طن سنوياُ
العاصفة الترابية تصل النجف الأشرف... الزائرون يجمعون ما تساقط من التراب في الصحن الشريف لأمير المؤمنين( عليه السلام) - صور -
قسم الشؤون الدينية في العتبة العلوية يشرع بدورته الدينية الثانية الخاصة بمنسوبي العتبة العلوية المقدسة
وزير الاعلام اللبناني السابق يتشرف بزيارة مرقد أمير المؤمنين (عليه السلام)