السلام عليكم وح الله وبركاته
عساكم بخير؟
عساكم بخير؟
موضوعنا اليوم عن ما هو الملف وكيف يعمل وما أهميته, بسم الله نبدأ...
الملف هو مجرد سلك ملفوف حول قالب معين مثل (الحديد, الفرايت, مسحوق الحديد) , وحتى من الممكن أن لا يكون ملفوف حول شيء و لكن نطلق عليه ملفوف حول الهواء.
يعمل الملف على مبدأ خروج مجال مغناطيسي عند مرور الإلكترونات في سلك الملف وهو الذي يقوم بحفظ الطاقة (الطاقة يتم حفظها في المجال المغناطيسي للملف) والهدف منه مقاومة التغير المفاجئ في التيار (current)
عند توصيل الملف بالبطارية .. هكذا تكون الزيادة التدريجية | عند فك توصيل الملف بالبطارية هكذا يكون التناقص التدريجي |
كيف يؤثر الملف على الموجات المختلفة؟ العملية التي تحدث:
يمر التيار في الملف => ينشأ مجال مغناطيسي حول الملف => يقطع الملف هذا المجال => يتولد جهد معاكس للجهد الأصلي => فيقوم الجهد بإنشاء تيار عكسي (معاكس للتيار الأصلي).
لأننا جميعا نعلم أنه عندما تقوم بقطع مجال مغناطيسي من خلال سلك فسينشأ جهد ما يؤدي لنشوء تيار
ويكون التيار العكسي الناشئ من تحرك الملف في مجاله ضعيف, فهو يقوم بمقاومة التيار الأصلي لفترة قصيرة ما يجعله مقاومة التغير في التيار من خلال تأخير وتقليل سرعة مُروره مُؤقتًا.
قلنا قبل قليل أنه عند تحرك في في مجاله يتم إنشاء جهد وتيار , ولكن أليست هذه وظيفة البطارية ؟ نعم إنها وظيفة البطارية لذلك من الممكن أن نعتبر الملف بطارية و لكنها بطارية مؤقتة.
توصيل الملفاتيوجد نوعين لا ثالث لهم في التوصيل, وهما التوصيل على التوالي أو التوازي:
- توصيل الملف على التوالي.
لتوضيح الرموز:
- L : هي المحاثّة و يوجد (محاثّة كلية, محاثّة الملف الأول, محاثّة الملف الثاني) , والمحاثة هي خاصية في الدوائر الكهربائية تمثل قدرة المكونات الكهربائية، مثل الملفات على تخزين الطاقة في شكل مجال مغناطيسي عندما يمر تيار كهربائي من خلالها. تقاس المحاثّة بوحدة الهينري (H)
- M : مقدار الحث المتبادل , وهو مقدر الجهد الذي أثر به الملف الأول على الثاني مقسوم على معدل التغير في تيار الملف الأول خلال الزمن.
- التوصيل على التوازي: نفس فكرة المقاومة.
الملف في دوائر التيار المستمرسيقوم الملف بالعمل إلى أن يصل لقيمته العُظمى بعد مرور 5T و عندها يصبح و كأنها سلك عادي, و لكن سلك حوله مجال مغناطيسي مُحتفظ بطاقة فعند قطع مصدر التيار (البطارية) يصبح هو الذي يعمل كبطارية في الدارة لفترة مؤقتة.
الـ T تساوي L (المحاثة) / R (المقاومة الموجودة في الدارة)
الملف في دوائر التيار المتردديعتبر الملف في دوائر التيار المتردد مُقاومة و تسمى "مفاعلة الملف الحثية"
ملاحظات مهمة:
- نستخدم الملف لتمرير الترددات المنخفضة لأنه يمنع الترددات المرتفعة
- يأخر الملف التيار ربع دورة.
أنواع الملفات من حيث القلب:| المادة المصنوع منها القلب | الملاحظات |
|---|---|
| الهواء | - مقدار الحث الذاتي لها (L) صغير جدا .. يقاس بال nano (10^-9) أو micro (10^-6) - يستخدم في التطبيقات التي تتطلب حثًا منخفضًا جدًا وترددات عالية مثل دوائر التردد العالي (RF) |
| الحديد | - يعمل على تركيز المجال داخل و حول الملف - عيبه أنه يولد تيارات دوامية ما يؤدي لزيادة الحرارة و فقدان الطاقة (الحل يكمل في جعله على شكل شرائح) - يستخدم في التطبيقات التي تتطلب حثًا عاليًا مثل المحولات والمحركات الكهربائية |
| مسحوق الحديد | - مقاومته الكهربائية عالية - كفائته عالية - يستخدم في الترددات المتوسطة إلى العالية |
| الفيرايت | - مقاومته الكهربائية عالية جدا - يبيقى المجال المغناطيسي داخله |
مادة الفيرايت: هي مادة مغناطيسية تستخدم بشكل شائع كقلب للملفات الكهربائية (Inductors) والمحولات.
الفيرايت مصنوع من أكسيد الحديد ممزوجًا بمواد معدنية أخرى مثل الزنك أو النيكل أو المنغنيز. يتميز بمقاومته العالية للكهرباء وقدرته على التركيز على المجالات المغناطيسية، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات في الترددات العالية. عندما يُستخدم الفيرايت كقلب للملف، فإنه يعزز الحث الذاتي للملف ويساعد في تحسين كفاءة الطاقة وتقليل الفقد في التطبيقات الإلكترونية.
أنواع الملفات من حيث التردد:| التردد | الملاحظات |
|---|---|
| منخفض | - نحتاجه في الترددات الصوتية (20 -20k) Hz (هيرتز) - ذات قلب من القلب الحديد |
| متوسط | - نحتاجه في أجهزة الراديو ذات تعديل الإتساع (AM) و يساوي (456k) Hz - ذات قلب من مسحوق الحديد أو الفرايت |
| مرتفع | - نحتاجه في دوائر تنعيم أجهزة الراديو (2M) Hz - ذات قلب هوائي |
الملف عمليًا:سترى في الفيديو التالي أن ما يحصل هو أن البطارية تقوم بتمرير التيار في المصباح والملف معًا و الملف يقاوم التغير في الزيادة في التيار من خلال المجال المغناطيسي و التيار العكسي الخاص به و مع استمرار تدفق التيار يزداد المجال الخاص بالملف ما يؤدي إلى جذب إلكترونات أكثر من البطارية ما يجعل المصباح لا يصل له إلكترونات (تيار) , فيصبح الملف في حالة من المقاومة للتيار من خلال مجاله المغناطيسي الذي سيبب زيادة الجهد المر به من البطارية
و عند قطعنا للتيار المتدفق من البطارية يتوقف المجال المغناطيسي و يبدأ بالإنهيار, ويعمل هنا كبطارية فيتحول المجال المُحاط بالملف لبطارية.
صناعة الملف بنفسكهنا وصلنا للجزء الأجمال في الملف و هو صناعته , بالطبع الملفات الجاهزة من الممكن أن تكون أكثر استقرارًا ولكن في الدوائر البسيطة يمكنك تجربة صناعة ملفك الخاص من خلال القانون التالي:
N : عدد اللفات
L : قيمة محاثة الملف
l الهندية (المضروبة ب 40) : طول الملف
a : نصف قطر الملف
فحص الملفيُقاس الملف ب LC meter لنعرف محاثته بدقة , ويوجد بعض المتليميتر التي تدعم قياس الملف و لكن يبقى ال LC meter أدق. وللتفريق بين الملف و المقاومة (الملف يصدر طنين أما المقاومة فلا).
بالتوفيق جميعًا
التعديل الأخير بواسطة المشرف:
