درس التيار الكهربائي المتناوب الجيبي للثانية إعدادي

التيار الكهربائي المتناوب الجيبي
Le courant électrique alternatif sinusoidal

مقدمــــــة:
    يظهر على شاشة راسم التذبذب (كاشف التذبذب) منحنى يمثل التوتر الموجود بين مربطي عمود وهو توتر مستمر تبقى قيمته ثابتة خلال الزمن في حين لا نلاحظ نفس الشيء بالنسبة للتوتر الموجود بين مربطي مأخذ التيار المنزلي.
فما هو الفرق بين التوتر المستمر و التوتر المتناوب الجيبي؟ ماهي مميزات التوتر المتناوب الجيبي؟
  I - التمييز بين التوتر المستمر و التوتر المتناوب الجيبي:
      لمعرفة طبيعة التيار الكهربائي نستعمل جهاز يسمى راسم التذبذب (كاشف التذبذب) L’osciloscope حيث يلاحظ على شاشته منحى تغيرات التوتر بدلالة الزمن.

*- نربط مربطي راسم التذبذب بمربطي عمود فنشاهد على شاشته المنحنى المبين في الشكل التالي: 

*- نربط مربطي راسم التذبذب بمربطي مأخد التيار فنشاهد على شاشته المنحنى المبين في الشكل التالي:

» استنتــــــاج:
» المنحنى المحصل عليه في الشكل 1 يبين أن التوتر بين قطبي العمود توتر ثابت (خط أفقي موازي لمحور الزمن) ونقول أنه توتر مستمر و بالتالي فإن هذا المولد ينتج تيارا مستمرا. يرمز له بالعلامة (=) أو بالحرفين DC أو CC .
» المنحنى المحصل عليه في الشكل 2 يبين أن التوتر بين مربطي مأخد التيار توتر يتغير بدلالة الزمن (خط متموج) ونقول أنه توتر متناوب جيبي و بالتالي فإن هذا المولد ينتج تيارا متناوبا جيبيا. يرمز له بالعلامة (~) أو بالحرفين AC .
II -مميزات التوتر المتناوب الجيبي:
     نصل مربطي راسم التذبذب بمربطي مولد منخفض التوتر و نمثل تغيرات التوتر بدلالة الزمن.

1- الدور La période :
    نسمي الدور لتوتر متناوب جيبي المدة الزمنية التي يستغرقها هذا التوتر ليسترجع نفس القيمة و نرمز له بالحرف T .
وحدة قياس الدور هي الثانية (s ) و يعبر عنه بالعلاقة :

T = Sh x X

حيث:
Sh : الحساسية الأفقية (الكسح) وحدتها s/div .
X : عدد التدريجات الموافقة للدور أفقيا وحدته التدريجة div .
T : الدور وحدته الثانية (s ).
        مثـــــــــــال:
     احسب الدور T علما أن:
Sh = 2ms/div  و X = 4div
        الجــــــــواب:
       لدينا: T = Sh x X
      ت.ع: T = 2ms/div x 6div
      اذن: = 0.012s T = 12 ms
2- التردد La fréquence :
التردد هو عدد الأدوار في الثانية نرمز له بالحرف f أو N ووحدة قياسه هي الهرتز (Hz ) ونعبر عنه بالعلاقة:

f= 1/T

    مثــــــــــال:
     احسب تردد التوتر علما أن T = 12ms .
    الجـــــــواب:
       لدينا: f = 1/T
       ت.ع: T = 12ms = 0.012s
       اذن: f = 83.33Hz
3- القيمة القصوية للتوتر Valeur maximale de tension :
    تمتل القيمة القصوية لتوتر متناوب جيبي أكبر قيمة يأخدها التوتر، وحدة قياسها هي الفولط (ٍٍV ) و نرمز لها بالحرف Um و نعبر عنه بالعلاقة :

Um = Sv x Ym

 حيث:
Sv : الحساسية الرأسية وحدتها V/div
Ym :عدد التدريجات بين الخط الأفقي و قمة المنحنى.
Um : التوتر القصوي وحدته الفولط V
     مثــــــــــال:
احسب التوتر القصوي علما أن : Sv = 2V/div و Ym = 2div
    الجــــــــــواب:
      لدينا: Um = Sv x Ym
      ت.ع: Um = 2V/div x 2div
     أي أن Um = 4V
4- القيمة الفعالة للتوتر Valeur efficace du tension
القيمة الفعالة للتوتر هي تلك القيمة التي يشير إليها جهاز الفولطمتر عند ربطه بين مربطي مولد للتيار المتناوب الجيبي نرمز لها بـ Ue .
العلاقة التي تربط بين التوتر القصوي Um و التوتر الفعال Ue هي
Um / Ue =1.41 أي أن Um = 1.41 x Ue