السلام عليكم جميعًا
عساكم بخير؟
موضوعنا اليوم عن أحد الأجهزة الذي يقوم يومياً بتوفير مئات الملايين و ربما أكثر من الدولارات بالإضافة إلى أنه يعتبر إثبات لأحد القوانين في علم الكهرباء.عساكم بخير؟
المحول (transformer) : هو جهاز يتكون من ملفين و هما (ملف أولي وملف ثانوي)والعلاقة أو تحديداً النسبة بين عدد ملفات الأول إلى الثاني = جهد الأول إلى الثاني
فما نستنتجه هنا أنه إن استطعنا تغيير عدد اللفات (بالطبع نستطيع) يمكننا تغيير الجهد الخارج.
كمثال بسيط: إن كان الجهد الداخل 100 فولت و عدد لفات الجزء الأول 60 , وأردنا إخراج جهد مقداره 300 فولت فما سنقوم به هو تعويض القيم في القانون, فنحصل على:
وبعد الحساب سيكون الناتج 180 أي 3 أضعاف عدد لفات الملف الإبتدائي.
فمن هنا نستنتج أن العلاقة بين الجهد و عدد اللفات طردية و لا تنسى قانون القدرة P الذي ينص على أن P = VI , مما يعني أن العلاقة بين الجهد و التيار عكسية:
️فكلما
زاد عدد اللفات
و قل التيار
وستكون هذه النقطة مهمة جداً عندما نتحدث عن أهم استخدامات المحول (في شركات إنتاج الكهرباء)
فالمحول في الأعلى يسمى محول رافع للجهد أما الثاني فيسمى خافض للجهد
ملاحظة مهمة : المحول بالشكل الطبيعي يعمل على التيار المتردد (AC) فقط ولا يعمل على ال DC
رمز المحول: أمثلة على المحولات عمليُا:فالنبدأ من محطة إنتاج الطاقة (الكهرباء) , تنتج طاقة مقدارها 12 ألف فولت و لكن المنازل تحتاج ما بين 120 - 240 فولت, فماذا سنفعل هنا؟
إن قلت نقوم بتوصيلها من خلال الأسلاك و عند المنزل نضع محول خافض للجهد وانتهينا .. فجوابك خاطئ عمليًا
️لماذا ؟
بكل بساطة لأن المسافة بين محطة توليد الطاقة ومنزلك كبيرة جدًا والأسلاك تأخذ قدر من التيار (نعم الأسلاك تتصرف مثل المقاومات ولكن لأنها تأخذ مقدار صغير جدًا فيهمل) ولكن إن كانت المسافة كبيرة فهذه يجب أن تكون نسبة مُعتبرة.
فما سنقوم به هنا هو رفع الجهد المولد من المحطة من 12 الف فولت إلى 400 ألف فلوت وبما أن الأسلاك تأخذ التيار فنحن هنا قللنا التيار فسيكون ما تأخذ أقل, وعند الوصول للمنطقة نضع محول خافض للجهد من 400 ألف فولت إلى 11 أو 12 ألف فولت. ثم محول آخر عند منزلك ليحوله من 12 ألف فولت لـ 120 أو 240 فولت.
كملاحظة جانبية: أنت مهندس يدرس عن الطاقة يجب دائمًا أن تسأل نفسك الطاقة إلى ماذا ستتحول ؟
كلنا نعلم أن الطاقة محفوظة ولكن الفرق من 87% إلى 0.00003% أين كان سيذهب؟ بكل بساطة كان سيكون حرارة في الأسلاك, مما قد يسبب تلف بها ويزيد التكلفة.
الآن الكهرباء في المنزل ومقدارها 120 أو 240 فولت , أريد أن أشحن اللابتوب ولكن لحظة جهازي يحتاج 19 فولت فقط لذلك داخل كل الشواحن محولات خافضة للجهد تخفض ال 120 أو 240 إلى 5 و 10 بحالة الهواتف أو 20 بحالة اللابتوب.
فائدة الشرائح : أتذكر عندما تحدثنا في مقال الملف عن الملفات من حيث القلب وذكرنا الحديد قلنا أن أحد تطبيقاته المحول ومشكلته تكمن في التيارات الدوامية لذلك نضعه على شكل شرائح.
ولقراءة المقال كامل ولمزيد من المعلومات عن الملف [اضغط هنا]
والهدف من هذه النقطة هو تقليل الطاقة المفقودة من خلال التيارات الدوامية.
وربما عند مرورك بأحد المُحولات سمعت صوتُا مثل:
وقلنا بأن المحول لا يعمل إلا على التيار المتردد, فيقوم هذا التيار بجعل الصفائح تتمدد و تتقلص بمقدار صغير جدًا ما يؤدي إلى خروج هذا الصوت المُزعج منها.
فوائد أخرى للمحول:هو استخدامه في دوائر التقويم الموجي لتخفيض ال AC لمقدار تتمكن دوائر التقويم من تحمله, وإن كنت لا تعلم عن دوائر التقويم الوجي فقرأ هذا المقال [اضغط هنا]
وربما تسأل ما علاقة المحول (transformer) بالبرنامج الشهير ترانسفورمر برايم؟ الجواب لا أدري
وإلى هنا أظن بأني غطيت أهم نقاط المحول وكيف يعمل وأهميته
كان معكم أبو المعالي مهندس ميكاترونكس
وبالتوفيق
التعديل الأخير بواسطة المشرف:
