التيار والفولطية في دارات (RC) والسعة والمقاومة

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

تخزِّن المكثفةُ الطاقةَ على شكل حقل كهربائي، وعندما نطبق فولطية تيار متناوب على دارة تحتوي على مقاومة و

سعة، يتقدم التيار طورياً على الفولطية، وتتجاوز زاوية الطور دائماً 0°، لكنها تبقى أقل من 90°.

 

السعة والمقاومة

عندما تكون المقاومةُ في دارة مقاومة- سعة (RC) مهمةً بالمقارنة مع القيمة المطلقة للمفاعلة السعوية، فإن التيار يتقدم على الفولطية بشيء أقل من 90° كما يبين الشكل 3-13.

وإذا كانت R صغيرةً مقارنة مع القيمة المطلقة لـ X_C، فإن الفرق يساوي 90° تقريباً، وعندما تصبح R كبيرة بالنسبة إلى القيمة المطلقة لـ X_C ، فإن فرق الطور يتناقص.

يمكن لقيمة R أن تزداد بالنسبة للقيمة المطلقة لـ X_C لأننا نضع عمداً مقاومةً في الدارة أو لأننا نجعل تردّد التيار المتناوب منخفضاً جداً إلى درجة أن القيمة المطلقة لـ X_C ترتفع إلى قيمة تُقارن بـ مقاومة تسرُّب المكثفة. في حالة أخرى، يمكننا تمثيل حالة من هذا النوع كمقاومة ومكثفة متصلتين على التسلسل.

مع زيادة المقاومة في دارة RC حتى تتجاوز كثيراً القيمة المطلقة للمفاعلة السعوية، تقارب زاوية الطور0°. ويحدث نفس الشيء إذا أصبحت القيمة المطلقة لـ X_C صغيرة مقارنة بـ R.

 

فكرة مفيدة: عندما تكون R عدة مرات أكبر من القيمة المطلقة لـ X_C، يقع الموجه في ربع المستوي RX_C على طول المحور R  على الأغلب، وعندها، تكون زاوية الطور قريبة من 0°.

في النهاية، إذا أصبحت القيمة المطلقة للممانعة السعوية صغيرة حتى الاضمحلال، تسلك الدارة سلوك مقاومة صافية ويصبح التيار في نفس الطور مع الفولطية ويقع موجه الممانعة على طول المحور R.

 

ألا تزال تكافح؟

نشير باستمرار في هذا السياق إلى القيمة المطلقة لـ X_C وليس إلى X_C نفسها لأن الممانعة السعوية دائماً سالبة، وإذا أخذنا قيمتها المطلقة، نحصل على كمياتٍ موجبةٍ يمكننا مقارنتها بمغزى مع قيم المقاومة التي تكون دائماً موجبة.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]