رابط ما قبله : https://bit.ly/2Bu41t2
الطاقة فى المكثف بين الأخذ والرد (الشحن والتفريغ)
المكثف بنك طاقة ايداعا وسحبا بدون عمولة غير المقاومة المادية R والتى إن مر بها التيار الكهربى استهلكت الطاقة الكهربية وتحولت بها إلى طاقة حرارية تساوى مضروب مقاومتها فى مربع التيار المار بها وهى طاقة مستفاد بها فأُسميت طاقة فاعلة Active Power وعلى العكس كانت تسمية الطاقة بالمكثف طاقة غير فاعلة Reactive Power فهى طاقة غير مستفاد بها وتتردد على لوحى المكثف من موجب وسالب أى من شحن إلى تفريغ وقد بينا من قبل ونذكر أن المكثف خلال الربع الأول من الموجة يجرى شحنه وفى الربع الثانى تفريغ وفى الربع الثالث شحن معاكس وفى الربع الرابع تفريغ لتبدو موجة الطاقة متردده فى المكثف بين شحن وتفريغ ومحصلتها على مدى الموجة الكاملة يساوى صفر كما فى ش (1) وواضح به أن موجة الطاقة لها تردد ضعف موجة الجهد
ولإثبات ذلك رياضيا
الجهد على لوحى المكثف
Vin(t) = Vm sin ωt
التيار فى دائرة المكثف الخارجية كما أوضحنا فى محاضرة سابقة
(I(t) =Im sin (ωt +90
طاقة المكثف عند أى لحظة زمنية ( pc(t
(Pc(t) = ImVm sin ωt sin (ωt +90
(Pc(t) = ImVm sin ωt cos ωt ( 1
(Sin ωt cos ωt = ½ sin 2 (2
بالتعويض من (2) فى (1)
(Pc(t) = ½ im Vm sin 2ωt (3
معادلة (3) هى قيمة الطاقة اللحظية للمكثف عند أى زمن ولايجاد الطاقة بالمكثف على مدى موجة كاملة نجرى التكامل للقيمة اللحظية على مدى زمنى لموجة كاملة أى من زاوية صفر إلى زاوية 2π
(Pc = ½ Im Vm ∫sin 2 ωt ( 0 →2π) = 0 (sin 2π = 0 – sin 0 =0
من المعادلة (3)
منحنى الطاقة دالة جيبية لها تردد ضعف تردد موجتى الجهد والتيار (سرعة زاوية 2ω ).
القيمة العظمى لموجة الطاقة [ Irms×Vrms ]
Pm = Im /√2 . Vm /√2 = ½ Im Vm
القيمة المتوسطة للطاقة خلال موجة الجهد = صفر أى لا طاقة مستهلكة فى المكثف والطاقة اللحظية به غير فاعلة Reactive
المكثف يمتلئ طاقة مقدارها ½ CV2 خلال الربع الأول من موجة الجهد ويردها للمصدر خلال الربع الثانى ويعيد الكرة فى النصف الثانى من الموجة أو يردها فى الحمل إن وجد
تفسيرا لأمتصاص الطاقة وردها نقول الطاقة فى الأساس شغل مبذول فالمصدر يبذل شغلا فى نقل الألكترونات من قطب المكثف إلى القطب الآخر وهو موجب ثم يقوم جهد المكثف فى بذل شغل عكسى مساوى لتحريك الالكترونات عكسيا فى الدائرة الخارجية فهو سالب
المكثف بنك طاقة يودعها فيه المصدر ويسحبها منه وليس للمكثف عمولة على الايداع أو السحب