اختراعات


1 - تمهيد :

فيما يلي سنتطرق إلى مقدار كهربائي لا يقل أهمية عن التيار الكهربائي , وهو التوتر الكهربائي,سوف نتحدث عن التوتر الكهربائي وقياسه (لاحقا إن شاء الله سأعد محاكاة لتوضيح ماهية التيار الكهربائي والتوتر الكهربائي,على كل حال سأدرج لكم في أحد التمارين تناظر (تشابه) بين الكهرباء والهيدروليك).

2- التوتر الكهربائي :

1-2) تجربة :


2-2) ملاحظة و تفسير :

  • المصباح في التركيب 2 أكثر إظاءة ,لأن في هذا التركيب تم تجميع على التوالي عمودين (القطب + لأحد الأعمدة مرتبط بالقطب - للعمود الأخر).
  • إظاءة المصباح في التركيب 2 أكبر لأن شدة التيار الكهربائي في هذا التركيب أكبر.
  • شدة التيار الكهربائي في التركيب 2 أكبر لأن التوتر الكهربائي للعمودين معا أكبر (لكل عمود توتره).

3-2) استنتاج :

  • التوتر الكهربائي مقدار فيزيائي (قابل للقياس) نرمز له بالحرف U ,وحدة قياسه العالمية هي الفولط رمزها V.
  • نقيس التوتر الكهربائي بواسطة جهاز الفولطمتر.

ملحوظة :
  • أجزاء ومضاعفات الفولط الإعتيادية :
  • ميكروفولط µV1µV =10 -6 V 
    ميليفولط mV1mV =10 -3 V 
    كيلوفولط kV1kV =10 3 V 
  • الرمز الاصطلاحي للفولطمتر:

3-قياس التوتر الكهربائي:

1-3) باستعمال جهاز فولطمتر ذي إبرة (تناظري Analogique) :

أ- تجربة :


ب-ملاحظة و تفسير :





  • ركب جهاز الفولطمتر على التوازي في الدارة الكهربائية ,مع احترام قطبيته (القطب الموجب للجهاز مرتبط بالقطب الموجب للمنبع الكهربائي ,والقطب السالب للجهاز مرتبط بالقطب السالب للمنبع الكهربائي).
  • كل الاحتياطات الأخرى التي تطرقنا لها في الفصل السابق,والتي تهم استعمال الأمبيرمتر ,تهم استعمال الفولطمتر.
  • حساب التوتر الكهربائي U بتطبيق العلاقة  U = (n ⁄ N ).C بحيث n  التدريجة التي تشير إليها إبرة الفولطمتر , N عدد تدريجات سلم الميناء و C العيار المستعمل. لدينا التدريجة التي تشير إليها إبرة الفولطمتر هي 60 ,تمت قراءة هذه التدريجة في سلم تدريجته القصوى هي 100 والعيار مضبوط على القيمة 10V ,إذن حسب العلاقة السابقة لدينا :
     U = (n ⁄ N ).C= (60 ⁄ 100 ).10V=6V
     التوتر الكهربائي بين نقطتين من الدارة الكهربائية:
  • العنصرخارج الدارة الكهربائيةفي دارة كهربائية مفتوحةفي دارة كهربائية مغلقة
    العمودU=6VU=6VU=6V
    المصباحU=0VU=0VU=6V
    قاطع التيارU=0VU=6VU=0V
    • خارج الدارة الكهربائية ,فقط المنبع الكهربائي يوجد توتر بين قطبيه,هذا التوتر نسميه توتر المنبع (المنبع المستعمل توتره 6V).
    • عندما تكون الدارة مغلقة ,يوجد توتر كهربائي بين مربطي كل ثنائي قطب (المنبع الكهربائي و المصباح).
    • التوتر المسجل على المصباح (مستقبل كهربائي) نسميه توتر استعمال المصباح .
    • التوتر بين مربطي قاطع التيار المغلق منعدم بينما التوتر بين مربطي قاطع التيار المفتوح غير منعدم (عموما).

ج- استنتاج :

  • لقياس التوتر الكهربائي بين مربطي ثنائي قطب (أو بين نقطتين في دارة كهربائية) نركب جهاز الفولطمتر على التوازي مع الثنائي القطب (بين النقطتين في الدارة) ,واتباع الاحتياطات السالفة الذكر.
  • التوتر المسجل على منبع كهربائي هو توتر المنبع , بينما التوتر المسجل على مستقبل كهربائي هو توتر استعمال المستقبل.
  • التوتر الكهربائي بين نقطتين من سلك موصل منعدم (حالة قاطع تيار مغلق).

2-3) باستعمال الجهار الرقمي المتعدد القياسات كفولطمتر :

أ- تجربة :


ب-ملاحظة و تفسير :

  • وضع زر الإنتقاء في المنطقة الخاصة بقياس التوتر الكهربائي المستمر.
  • تم اختيار العيار الأكبر (يشير إليه المبدل).
  • ركب الجهاز الرقمي المتعدد القياسات على التوازي ,بحيث تم وصل المربط COM (القطب السالب للجهاز) بالقطب السالب للمنبع الكهربائي ووصل المربط الخاص لقياس التوتر الكهربائي ,بالقطب الموجب للمنبع الكهربائي.
  • تظهر شاشة الجهاز قيمة التوتر: U=5,99V≈ 6V.



ج- استنتاج :

  • يمكن استعمال الجهاز الرقمي المتعدد القياسات كفولطمتر لقياس التوتر الكهربائي .
  • بعد الربط والضبط الصحيحين للجهاز الرقمي المتعدد القياسات (تركيب الجهاز على التوازي بحيث المربط COM مرتبط بالقطب - للمنبع الكهربائي و القطب + للمنبع مرتبط بالمربط الخاص بالتوتر الكهربائي و نبدأ بالعيار الأكبر),يظهر هذا الأخير قيمة التوتر الكهربائي على شاشته.
ملحوظة :
  • تتأثر دقة قياس ما بعدة مصادر للخطأ هي :
    • الطريقة المتبعة أثناء القياس.
    • أجهزة القياس المستعملة (حساسة للظروف الخارجية كالحرارة...,عيب في التصنيع).
    • المجرب (قراءة خاطئة أو غير دقيقة للقياسات...).
  • خارج المختبر تصادفون أجهزة القياس (أمبيرمتر ,فولطمتر ,مقياس الضغط (مقياس الارتفاع) ,محرار ...)في مجموعة من الأجهزة (كمسجل الصوت...) و وسائل النقل (الدرجات النارية ,سيارات وطائرات ...).
  • مثال :لوحة التحكم الرئيسية في دارة التغدية الكهربائية لطائرة :
    لتتبع والتحكم في إنتاج الطاقة الكهربائية في الطائرة ,يتم تزويد هذه الأخيرة بلوحة التحكم الكهربائية الرئيسية(الصورة أسفله ,لوحة التحكم توجد عادة في الأعلى بالنسبة لمقعد الربان),التي تضم أمبيرمتر وفولطمترو ومجموعة أزرار للتحكم في المولدات (المنوب ,دينامو) والبطاريات.






انـــتــــهــــــى

أتمنى أن أفيدك بهدا الموضوع 
والى موضوع جديد ان شاء الله والحمد لله رب العالمين.
لا تنسوا. لايك لصفحتي على الفيسبوك