Le dipôle RC القطب ثنائي الكهرباء

I)المكثف ) لبوسين ،نسميهما متقابلين موصلين من يتكون قطب ثنائي : المكثف تعريف(1.1

armatures) استقطابي عازل بينهما يفصل( . diélectrique) بسعة ويتميز C :

: رمزه(1.2

أمثلة (1.3 إلكتروليتية مادة بوجود المكثفات بعض تتميز

( تسمى صلبا أو سائال بكون ) قد استقطابي كعازل(.)-( و )+( : القطبيين إلى االنتباه ) يجب مستقطبة وهي كيميائية مكثفات

IIمكثف وتفريغ ( شحن المكثف ( شحن1.2التجريبي: التركيب

المستعمل األمبيرمتر الوسط في صفر ذو

مر قد كهربائي تيار أن نقول للصفر تعود ثم األمبيرمتر إبرة انحراف نالحظ الدارة غلق عند االلكترونات انتقال نتيجة هو الكهربائي التيار . مرور الشحن تيار نسميه ، وجيزة مدة خالل

على ( وتظهر إلكترونات فقدان ) نتيجة موجبة كهرباء األول على فتظهر آخر إلى لبوس من. شحن قد المكثف أن نقول . سالبة كهرباء الثاني

qB = qA- : ومنهqA + qB = 0: فإن تنحفظ الكهربائية الشحنة أن بما

الموجب اللبوس شحنة هي المكثف في المخزونة الكهرباء كمية أو المكثف : شحنة تعريف لهاب ويرمز الكولوم: ب للوحدات العالمي النظام في عنها ويعبر Q ب لها ونرمز للمكثف

C مكثف ( تفريغ2.2

في التيار قاطع وضع عند نالحظ اآلخر الوضع

المنحى في اإلبرة انحراف للمنحى المعاكس

مرور على يدل مما السابق يسمى كهربائي تيار

التفريغ تيار

اصطالحي منحى اختيار يستلزم متعاكسين منحيين لهما كهربائيين تيارين : وجود ملحوظة i الكهربائي التيار شدة ( وتجبير الموجب اللبوس من دخوله يوافق نختاره ما ) غالبا موجب

+ www.ibnalkhatib2.canalblog.com 1 ذ. الغزيزال

C

U

I

+q -q

الشحنة و الكهربائي التيار شدة بين ( العالقة3.2الكهربائية الدارة في الكهربائية الشحنات صبيب هي الكهربائي التيار شدة الكهرباء كمية أن أي ثابتة بشدة الكهربائي التيار : يتميز المستمر التيار حالة Qتجتار التي

وتكون نفسهاt المدة نفس خالل الدارة من ما مقطعا

اللحظية الكهربائي التيار شدة أن : نبرهن المتغير التيار حالة i(t) األولى المشتقة تمثل للزمن بالنسبة

C: مكثف ( سعة4.2التجريبية: العدة

ثابت كهربائي تيار يمر حيث ، للتوتر مؤمثل مولد نستعمل I =12A

مستمرا كهربائيا توترا ونطبق الكهربائية الدارة نغلق t = 0 اللحظة عند: التالي الجدول في النتتائج . نشسجل نطبيقه تاريخ ونسجل

القياسات جدول

t (s) 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

uAB (V) 0,00 1,32 2,64 4,00 5,35 6,70 7,98 9,20 10,6

: المبياني التمثيل(.I =12A تحديد ) تم q = I.t العالقة تطبيق يكفيq لحساب

: خالصةطرفيه بين المطبق التوتر مع المكثف شحنة تتناسب

Cالفاراد ب العالمي النظام في عنها ويعبر المكثف سعة هي (F ) كبيرة وحدة وهي . :q =f(u) للدالة الممثل للمستقيم الموجه المعامل تمثل السابقة الدراسة في السعة ) قيمة

(C=5.10-6F ومنه i ;q ;C ;Uالمقادير: تربط التي التالية العالقات نكتب أن ملحوظة: يمكن

i = dq/dt

q = C.uC

dq/dt = C.duC /dt ; i = C.duC /dt

www.ibnalkhatib2.canalblog.com 2 ذ. الغزيزال

المكثف طرف من المخزونة ( الطاقة5.2 طاقة يختزن المكثف أن نقول الحاجة عبد ويعيدهاQ الكهرباء من كمية تخزين من المكثف يمكن

. كهربائية: EC كهربائية طاقة يختزنU توتر وتحت C سعة ذو مكثف كل

EC = ½ C.uC2=½q2/C حيث Cو   بالفاراد U و بالفولط Q بالكولوم

IIIالمكثفات ( تجميع على ( التجميع2.3 التوازي على ( التحميع1.3

: التواليوالتوالي التوازي على التجميع و  العقد قانون بتطبيق

IVالتجريبية ( الدراسة توتر لرتبةRC القطب ثنائي الستجابة

: مكثف لشحن التجريبية ( الدراسة1.4 Echelon de tensionتوتر ( رتبة1.14

ينتقل طرفيه بين المطبق التوتر كان إذا توتر لرتبة يخضع قطب ثنائي أن نقول . صحيح والعكس E ثابتة قيمة إلى منعدمة قيمة من فجأة

التجريبي ( التركيب2.14) قطب ثنائي على لنحصل C سعة ذو ومكثفاR مقاومة ذو أوميا موصال التوالي على نركب

RC)، السابقة التجريبية العدة بنفس . نحتفظ توتر لرتبة ونخضعه (RC) القطب ثناقي طرفي بين التوتر تطور معاينة يمكن

بواسطة بواسطة ( أو مستطيلي توتر ) باستعمال التذبذب راسم

نرنم: على يتوفر حاسوب (logiciel : EsAO 4 Généris) ريكريسي المنحنيات راسم و المجدول .

: ( المعاينة3.14 (1) في التيار قاطع : وضع الشحن حالة

.: نظامين وجود u (t) منحنى يبرز

ازدياد يالحظ انتقالي نظام الزمن خالل التوتر

www.ibnalkhatib2.canalblog.com 3 ذ. الغزيزال

التوتر خالله يصل دائم نظام ( iالتيار شدة تنعدم . ) عندها ثابتة حدية قيمة إلى

: بتغيير وذلك الشحن تطور سرعة المؤثرة العوامل ابراز ملحوظة: يمكن بقيمE تغيير ) يكفي المجموعة تطور سرعة من يغير ال المولد يطبقها التي Eالتوتر.1

...(4V أخرى .E قيمةUC(t) لتأخذ أكبر وقتا ذلك تطلب كلما كبيرةR ماكانت كل.2E قيمةUC(t)لتأخذ أكبر وقتا ذلك تطلب كلما كبيرةC ماكانت كل.3

القطب لثنائي الزمن ثابتة ( تعيين4.12 ثنائي تطور يميز مقدار وهو(RC) القطب لثنائي الزمن ثابتة =RC المقدار نعرف

.E يساوي المكثف طرفي بين التوتر يصبح لكي الالزمة المدة : هو الزمن بعد له القطب التواريخ. أنظر أصل عند المماس طريق عن التجريبية الطريقة باعتماد=RC يحدد

. السابق المنحنىالنظرية( )uC = 0,63 E: نظريا تحديده يمكن الدراسة انظر

: مكثف لتفريغ التجريبية ( الدراسة2.4. المكثف تفريغ ( نالحظ2) الوضع إلىK التيار قطع نأرجح

: السابقة بالدراسة شبيهتين مرحلتين من التفريغ يمرالزمن خالل التوتر : تناقص انتقالي نظام ( الكهربائي التيار ) انعدام التوتر : انعدام دائم نظام

الشحن على المؤثرة العوامل : نفس ملحوظة لتحديد الطريقة ونفس التفريغ على المؤثرة هي

=RC الزمن ثابتة: حيث تختلف النظرية الطريقة أن إال

uC = 0,37 E ( )النظرية الدراسة انظرVمكثف وتفريغ لشحن النظرية ( الدراسة

الشحن ( دراسة1.5 الخاصة الكهرباء قوانين باعتماد التجريبية الدراسة من التحقق إلى الدراسة هذه خالل من نسعى. أوم وقانون التوالي على التركيب خاصية و للجمع التوترات قابلية : قانون الكهربائية بالدارة

: التالية المتوالية الدارة نعتبرuR + uC = E للجمع التوترات قابلية

uR = R . i أوم قانونi = dq / dt مستقبل االصطالح وفق الكهربائي التيار شدة

q = C.uC Þ dq/dt = C.duC/dt ومنه uR = R.C.duC/dt

R.C.duC/dt + uC = E: التالية المعادلة على لنحصل(1)

من المعادلة ربتة تحدد ومشتقاتها رياضية دالة تجمع معادلة ) وهي التفاضلية المعادلة نسميها( االشتقاق رتبة قيم تحديد المطلوبuC = a.e -t/ t+ b: عام تعبير له السابقة المعادلة حل أن نقبل

a ; b ;(1) للمعادلة حل يكون لكي: المعادلة في UC نعوض

R.C.(a/te-t/t+ a.e-t/t+ b = E- : إذا .duC/dt = - (a/te-t/t معÞ a.e-t/t( 1 – R.C / t) + b = E

www.ibnalkhatib2.canalblog.com 4 ذ. الغزيزال

= R.C / t = 0 Þ t- 1و b = E: يجب الزمن كان أيا السابقة العالقة تتحقق لكي R.C

.a + E => a = -Eومنه : uC = 0 Vلدينا t =0عند uC = a.e-t/RC + E: لدينا ،a الثابتة تحديدخالصة :

uC = E.( 1- e-t/RC). التفريغ ( دراسة2.5

التفاضلية المعادلة نفس إلى نصل الطريقة بنفسR.C.duC/dt + uC =0 (1)

المعادلة في نعوض uC = a.e -t/ t+ b هو وحلها األولية الشروط تحقيق من تمكن التيb وa عن نبحث و

t= 0s اللحظة عند UC = E وأن الزمن كان أيا للمعادلة حل uC: وهي

uC = E.e-t/RC: هو بالتفريغ الخاص التفاضلية المعادلة حل.a = E وb = 0: : إذا

: والتفريغ الشحن خالل i (t) التيار شدة تغيرات دراسة) 3.5 i = uR/ R: للجمع التوترات قابلية و أوم قانون على اعتمادا

الشحن حالة :uR = E - uC ومنه

i = (E - uC ) / R = (E – E + E.e –t/ RC)/ R = (E / R).e –t/ RC

i0 = E / R: نضع قصوية قيمة من الشحن خالل تتناقص التيار : شدة أسي قانون وفق تتناقص الكهربائي التيار شدة

i0 = E / R. المكثف شحن صعب الشحن مرحلة تقدمت كلما الصفر تقارب قيمة إلى

التفريغ حالة : uR = - uC ومنهi = - uC / R = - E.e -t / RC / R

i0 = - E / R: نضع=RC الزمن لثابتة األبعاد ( معادلة4.5 [RC[ = ]R[.]C]: لدينا

R = U / I Þ ]R[ = ]U[.]I[-1

C = q / u Þ ]C[ = ]Q[/]U[ Þ ]C[ = ]I[.]t[/]U[

]RC[=]U[.]I[-1.]I[.]t[.]U[-1 Þ ]RC[ =]t[

s الثانية بك العالمي النظام في عنها ويعبر الزمن بعد=RCل

www.ibnalkhatib2.canalblog.com 5 ذ. الغزيزال