بوهر للتدريب الفنى الهندسة الكهربية والكهروميكانيكية 
رابط ما قبله : https://wp.me/paiFWG-lg
الملف الكهربى كخازن للطاقة فى حالة الكهرباء المستمرة (DC)
مقدمة :-
لاستيعاب وفهم خاصية تخزين الكهرباء فى الملف والتى تقابل مثيلها فى المكثف السابق شرحها سوف نستعين بما يشابهه فى الطبيعة من أمر ملموس للجميع .
لو هممت برفع حجر وزنه (W) لوضعه على سور بارتفاع (H) كما فى ش (1) فإنك تبذل شغلا للتغلب على الجاذبية الأرضية للحجر قيمته (WH) نيوتن . متر ، وهذا الشغل المبذول كطاقة لم تذهب هباءا بل تحولت إلى طاقة وضع ميكانيكية مختزنه فى الحجر بوضعه على ارتفاع من الارض قدره (H) وتظهر تلك الطاقة المختزنه بالحجر إذا تم أزاحته من فوق السور ليهوى إلى الأرض بسرعة وتتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية تساوى ½ V2W ليتحقق مبدأ حفظ الطاقة
هذا السيناريو هو ما يحدث بالضبط فى تخزين الطاقة الكهربية فى الملف ،
فى ش (3) ملف محاثته (L) ومقاومة سلكه (R) وبطارية Vb وسوتش (S) (مدخل ومخرجين 1، 2 ) ، شحن الملف بالطاقة يحدث كالآتى :-
بوضع السوتش فى (1) يحدث للملف تغير فجأة بمرور تيار كهربى به فيقاومه بتوليد قوة دافعة كهربية عكسية ( B.E.M.F) تعوق نمو التيار وازدياده فيواجهها مصدر التغذية بامداد الدائرة بالطاقة اللازمة للتغلب على الجهد العكسى للملف (حالة تماثل محاولة رفع الحجر والتغلب على الجاذبية الأرضية ) ، فى ش (4) شكل نمو التيار فى الملف بدءا من الصفر إلى حالة الاستقرار وفيها التيار = Vb/Rl ، والمنحنى للتيار مع الزمن منحنى أسى ، فمن تطبيق قانون كيرشوف للجهد
Vb – IRl –LdI/dt =0
وهى معادل تفاضلية من الدرجة الأولى وحلها
( Il = Vb/Rl (1- e-rt/l
المقدار (L/R) يسمى الثابت الزمنى للملف (تاو) وهو الزمن الذى عنده يصل التيار إلى 63% من قيمة تيار الاستقرار Vb/R
بمزيد من الطاقة من المصدر والتغلب على القوة الدافعة الكهربية المضادة يتزايد التيار ومن ثم المجال المغناطيسى ليصل فى النهاية إلى حالة الاستقرار (i=V/R)التى تمثل هبوط الجهد العكسى للملف إلى صفر كما فى ش (5) وتلك الحالة تماثل وصول الحجر واستقراره على السور
أصبح الملف متشبعا بمجال مغناطيسى ذو قوة يمكنها بذل شغل موجب (أى طاقة مستردة)
حساب الطاقة الكهربية المختزنه فى الملف على شكل مجال مغناطيسى
الطاقة عند أى لحظة فى الفترة الانتقالية = dw
وهى تساوى التيار (المار فى الملف ) مضروبا فى الجهد الحثى المنتج على طرفى الملف عند أى لحظة = ei
و e= Ldi/dt
Dw = I L di/dt
بالتكامل للطرفين وحدود التكامل من I=0 إلى I= I
W = ½ L I2
أى أن الملف الذى تياره المستقر (I) به طاقة مخزنه مقدارها نصف مربع التيار مضروبا فى معامل حثه
تذكر أن مثيلها فى المكثف تساوى ½ C V2
رابط ما بعده : https://wp.me/paiFWG-mg
