مفاعلة كهربائية
عودة للموسوعةالمفاعلة في المكثفات والملفات وحدتها الأوم لكنها تختلف عن المقاومة فالمقاومة تخضع لقانون أوم بغض النظر عن قيمة تردد تيار الدائرة الكهربية بينما المفاعلة فهي قيمة تخيلية تمثل معاكسة الملف والمكثف للتيار الذي يمر بهما، فهما بأن قيمتهما تتغيران بتغير تردد التيار.
رياضيا
في حالة التيار المستمر
ولذلك في حالة التيار المستمر فإن مفاعلة الملف تكون صفرا وبذلك يعتبر في الدائرة كما لوكان دارة قصر، أي لايحدث أي فقد للطاقة الكهربائية أوانبعاث حرارة وذلك لإن:
حيث
f هي تردد بالهيرتز
L هي تحريض الملف بال هنري (وحدة قياس)
بينما يتصرف المكثف في حالة التيار المستمر كما لوكان دائرة مفتوحة أي لا يمر في التيار بسبب أن:
حيث Xc هي مفاعلة المكثف بالأوم وهي دائما قيمة سالبة تعبر عن أسبقية التيار على الجهد.
F هي سعة المكثف بالفاراد
أما المفاعلة الكلية في أي دائرة فتكون:
وبما حتى المفاعلة الكلية للمكثف دائما سالبة اصطلح على وضع الإشارة مسبقا فتصبح هكذا
ويمكن الاستدلال بقيمة المفاعلة على نوع المكون الإلكتروني فهوملف إذا كانت قيمة المفاعلة موجبة ومكثف حينما تكون سالبة ومقاوم إذا ما ساوت الصفر.
وبذلك تكون المعاوقة الكلية للدائرة هي حصيلة جمع متجهات بين جملة المقاومات وجملة المفاعلات في الدائرة:
مقدار تساوي:
|
وحدات كهرومغنطيسية القياسية
| ||||
|---|---|---|---|---|
| رمز الكمية | الكمية | الواحدة | رمز الواحدة | الأبعاد |
| I | التيار | أمبير (وحدات قياسية) | A | A |
| Q | شحنة كهربائية | كولوم | C | A·s |
| V | فرق الجهد | فولت | V | J/C = kg·m2·s−3·A−1 |
| R، Z، X | مقاومة، معاوقة، مفاعلة بالترتيب | أوم | Ω | V/A = kg·m2·s−3·A−2 |
| ρ | مقاومية | أوم متر | Ω·m | kg·m3·s−3·A−2 |
| P | القدرة الكهربائية | واط | W | V·A = kg·m2·s−3 |
| C | سعة كهربائية | فاراد | F | C/V = kg−1·m−2·A2·s4 |
| مرانة | مقلوب الفاراد | F−1 | kg·m2·A−2·s−4 | |
| سماحية | فاراد لكل متر | F/m | kg−1·m−3·A2·s4 | |
| Y ، G ، B | مسامحة, مواصلة ، مطاوعة | سيمنز | S | Ω−1 = kg−1·m−2·s3·A2 |
| موصلية | سيمنز في متر | S/m | kg−1·m−3·s3·A2 | |
| تدفق مغناطيسي | فيبر | Wb | V·s = kg·m2·s−2·A−1 | |
| B | كثافة التدفق المغناطيسي أوالمجال المغناطيسي | تيسلا | T | Wb/m2 = kg·s−2·A−1 |
| H | شدة المجال المغناطيسي | أمبير لكل متر | A/m | A·m−1 |
| ممانعة | أمبير لكل فيبر | A/Wb | kg−1·m−2·s2·A2 | |
| L | محاثة مغناطيسية | هنري | H | Wb/A = V·s/A = kg·m2·s−2·A−2 |
| نفاذية | هنري على متر | H/m | kg·m·s−2·A−2 | |
| قابلية مغناطيسية | (بلا أبعاد) | χ | - | |
المفاعلة في وجود تيار متردد
(يتطلب فهم المفاعلة لمكثف أولملف كهربائي فهم بالأعداد المركبة وحساباتها)
المفاعلة هي الجزء التخيلي للمقاومة الكهربائية. وستنباط المعادلات الخاصة بها نجده في موضوعي مقاومة كهربائية وتيار متردد. ونتعامل مع تلك المسألة عادة بافتراض حتى تردد التيارقد يكون في هيئة موجة جيبية.
في تلك الحسابات تستخدم المفاعلة لحساب مطال التيار المتردد وكذلك لحساب تغير طوره الموجي في دائرة كهربائية باعتبار التيار المتردد في شكل موجة جيبية. ويرمز للمعاوقة بالرمز .
ونحتاج إلى كلا الإثنين: للمفاعلة والمقاومة
وقد تغلب قيمة أومفعول أحداهما في دائرة كهربائية ولكن فهم قيمة جميع منهما تعهدنا عما إذا كان في الإمكان أهمالها أم لا.
والمعاوقة هي:
- حيث
- المفاعلة الكهربائية، وتقاس بالأوم.
وكل من القيمة المطلقة
- حيث
وقيمتها هي حاصل قسمة مطال الجهد الكهربائي على مطال التيار الكهربائي، بينما الفرق بين طور الجهد وطور التيار يعطي الطور.
- إذا كانت
- وإذا كانت ,فتسمى المفاعلة "مفاعلة مقاومية"
- وإذا كانت , فتسمى المفاعلة " مفاعلة مكثفية ".
الملف
بالنسبة إلى "ملف" ذومحاثة L، تبلغ المعاوقة:
حيث j الوحدة التخيلية.
ومفاعلتها، وتسمى أيضا الجزء التخيلي للمعاوقة (للمقاومة، واسمها بالألمانية "مقاومة عمياء" أو"مقاومة خفية ")، تعطى بالمعادلة:
ومقاومتها التخيلية
المكثف
بالنسبة إلى مكثف ذوسعة كهربائية C:
المقاومة التخيلية للمكثف تساوي:
وهي تمثل الجزء التخيلي من المعاوقة الكهربائية
وكما نرى تكون المقاومة التخيلية لمكثف مثالي ذوسعة C مقاومة خطية للتيار المتردد، ولكنها تقل بزيادة التردد.
يلاحظ حتى المقاومة التخليلية للمكثف ذات إشارة سالبة. والمعنى الفيزيائي لهذا هوأنه بين الجهد والتيار يوجد انزياح طور معاكس بينهما.
انظر أيضا
- مقاومة كهربائية
- معاوقة
- مواصلة
المراجع
- ^ Les circuits à courant alternatifsur le site de l'IIHE. نسخة محفوظة 18 نوفمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
التصنيفات: أعداد مركبة, المقاومة والتوصيلية الكهربية, كميات فيزيائية, قالب أرشيف الإنترنت بوصلات واي باك, مقالات بحاجة لمصادر أكثر منذ ديسمبر 2017, جميع المقالات التي بحاجة لمصادر أكثر, جميع المقالات التي بحاجة لصيانة, صفحات تستخدم خاصية P244, صفحات تستخدم خاصية P227, بوابة إلكترونيات/مقالات متعلقة, بوابة كهرباء/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات, صفحات بها وصلات إنترويكي
