الفيزياء — المحول الكهربائي: مبدأ العمل والأنواع — الثانية ثانوي (شعب علمية) — بكالوريا — المنهاج الجزائري

درس في الفيزياء مخصص لتلاميذ السنة الثانية ثانوي شعبة علوم تجريبية حول المحول الكهربائي. المحتوى يتبع المنهاج الرسمي الجزائري ويساعد في التحضير للبكالوريا من خلال أمثلة وتمارين محلولة.

المحتوى النظري

المحول الكهربائي جهاز كهرومغناطيسي يستخدم لرفع أو خفض الجهد الكهربائي المتناوب. يعمل على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي (قانون فاراداي).

مكونات المحول: قلب حديدي (نواة مغناطيسية)، ملف ابتدائي (N1 لفة)، ملف ثانوي (N2 لفة).

المعادلة: V2/V1 = N2/N1 (نسبة التحويل).

نوعا المحول:

1. محول رافع: N2 > N1 يرفع الجهد ويخفض التيار.

2. محول خافض: N2 < N1 يخفض الجهد ويرفع التيار.

3. في المحول المثالي: P1 = P2 (V1xI1 = V2xI2).

القواعد الأساسية

1. المحول يعمل فقط مع التيار المتناوب (AC) وليس المستمر (DC).

2. المردود: h = P2/P1 (عادة 95% – 99%).

3. في المحول المثالي: I2/I1 = V1/V2 = N1/N2.

4. الاستخدامات: خطوط نقل الطاقة الكهربائية (رفع الجهد)، الأجهزة الإلكترونية (خفض الجهد).

5. فقد الطاقة: بسبب مقاومة الملفات (تأثير جول) والتيارات الدوامية.

تمارين بكالوريا

تمرين 1:

محول عدد لفات ملفه الابتدائي 500 لفة والثانوي 50 لفة. الجهد الابتدائي 220 V. أحسب الجهد الثانوي. ما نوع المحول؟

الحل: N2/N1 = 50/500 = 0.1. V2 = 0.1 x 220 = 22 V. محول خافض (V2 < V1).

تمرين 2 (بكالوريا):

محول مثالي نسبة تحويله 1/20 يمد دارة بتيار شدته 2 A تحت جهد 12 V. أحسب الجهد والتيار الابتدائيين.

الحل: N2/N1 = 1/20. V2/V1 = 1/20 يرجع إلى V1 = 20 x 12 = 240 V. P1 = P2 يرجع إلى V1xI1 = V2xI2 يرجع إلى I1 = (V2xI2)/V1 = (12×2)/240 = 0.1 A.

دروس مشابهة

• الفيزياء — الكهرباء: دارة RC والتيار المتناوب
• الحث الكهرومغناطيسي وقانون فاراداي