01 أولًا: الحث المتبادل بين ملفين
- إذا وُضع ملفان أحدهما داخل الآخر أو أحدهما قرب الآخر، فإن تغير شدة التيار في أحدهما يولد قوة دافعة كهربية مستحثة في الآخر.
- السبب: يتغير الفيض المغناطيسي الناتج عن الملف الأول فتقطع خطوطه لفات الملف الثاني.
- عند ثبات التيار في الملف الأول (فيضه ثابت) لا تتولد قوة دافعة في الثاني.
- عند غلق دائرة الملف الأول تتولد لحظيًا قوة دافعة في الثاني، وبعد استقرار الفيض ينعدم التيار في الملف الثاني.
القانون
- حسب قانون فاراداي تتناسب القوة الدافعة المستحثة مع معدل تغير الفيض.
- والفيض يتناسب طرديًا مع شدة التيار في الملف الأول، فإن:
\[\begin{gathered}(\,\text{emf})_{2} = - \dfrac{M \Delta I_{1}}{\Delta t}\end{gathered}\]
- M معامل الحث المتبادل بين الملفين.
- الإشارة السالبة تعني أن القوة الدافعة المستحثة تقاوم التغير المسبب لها (قاعدة لينز).
وحدة معامل الحث
- يقاس M بوحدة الهنري (H) وهي وحدة قياس معامل الحث بصفة عامة.
- الهنري = فولت · ثانية / أمبير \(\left(H = \dfrac{V\cdot s}{A}\right)\).
- معامل الحث المتبادل = 1 هنري إذا تولدت قوة دافعة مستحثة 1 V في ملف عندما يتغير التيار في الملف المجاور بمعدل \(1 A/s\).
العوامل المؤثرة في معامل الحث المتبادل
- وجود قلب من الحديد داخل الملفين.
- حجم الملفين وعدد لفاتهما.
- المسافة بين الملفين والوضع النسبي لهما.
- المحول الكهربي من أوضح تطبيقات الحث المتبادل.
✍️ أمثلة محلولة
مثال 1: معامل الحث المتبادل بين ملفين 0.5 H. إذا تغير التيار في الملف الأول بمقدار 2 A في 0.1 s فما القوة الدافعة المستحثة في الثاني؟ الحل:
- \[\begin{gathered}\dfrac{\Delta I_{1}}{\Delta t} = 2 \div 0.1 = 20 A/s\end{gathered}\]
- |\[\begin{gathered}\,\text{emf}_{2}| = \dfrac{M \Delta I_{1}}{\Delta t} = 0.5 \times 20\end{gathered}\]
- |\[\begin{gathered}\,\text{emf}_{2}| = 10 V\end{gathered}\]