المحول الكهربي جهاز يرفع أو يخفض الجهد المتردد بالحث المتبادل لنقل الطاقة بكفاءة، والمحرك الكهربي يحول الطاقة الكهربية لحركية ميكانيكية بعزم الازدواج. ندرس قوانين المحول المثالي وغير المثالي وكفاءة النقل وسرعة دوران المحرك المنتظمة.
🌳 شجرة التصنيفات والمفاهيم الهيكلية (Hierarchy Concept Tree)
خريطة ذهنية هيكلية مستوحاة من أسلوب كبار معلمي الثانوية العامة ونظم التعلم الحديثة لتنظيم استيعاب الطالب قبل الخوض في التفاصيل:
📋 سبورة الأستاذ الذهبية وتريكات الامتحان (The Master Teacher's Blackboard)
أسلوب كبار معلمي الثانوية العامة • يوتيوب- ⚡ قاعدة لينز الحاكمة: التيار المستحث يعاكس التغير في الفيض المسبب له؛ عند تقريب قطب شمالي يتكون قطب شمالي (تنافر)، وعند إبعاده يتكون قطب جنوبي (تجاذب).
- ⚡ دينامو التيار المتردد: emf اللحظية تكون قيمة عظمى عندما يكون مستوى الملف موازياً لخطوط الفيض (θ = 90° مع العمودي على الملف)، وتساوي صفراً عندما يكون الملف عمودياً على المجال.
- ⚡ المحول الكهربي: يعمل فقط على التيار المتردد ولا يعمل على التيار المستمر (لأن الفيض يجب أن يكون متغيراً لتوليد emf مستحثة).
- ⚡ قانون الطاقة في المحول المثالي: VP / VS = IS / IP = NP / NS (الجهد يتناسب طردياً مع عدد اللفات وعكسياً مع شدة التيار).
01 أولًا: المحول الكهربي (Transformer)
يعمل بالحث المتبادل في التيار المتردد فقط (ولا يعمل إطلاقاً على تيار مستمر لثبوت فيضه ΔΦ=0).
المحول الرافع للجهد: Ns > Np و Vs > Vp ويكون خافضاً لشدة التيار (Is < Ip) ويستخدم عند محطات توليد الطاقة لتقليل الفقد الحراري (I2R) في أسلاك النقل.
المحول الخافض للجهد: Ns < Np و Vs < Vp ويكون رافعاً للتيار ويستخدم عند أماكن الاستهلاك والمنازل والمصانع.
\[ \eta (\text{كفاءة المحول}) = \frac{V_s \cdot I_s}{V_p \cdot I_p} \times 100\% \]
02 ثانيًا: المحرك الكهربي (الموتور Motor)
يحول الطاقة الكهربية لميكانيكية اعتماداً على عزم الازدواج المؤثر على ملف. ولضمان استمرار دوران الملف في اتجاه واحد يستخدم أسطوانة معدنية مشقوقة لنصفين معزولين تعكس اتجاه التيار في الملف كل نصف دورة عند ملامسة المادة العازلة للفرشتين في الوضع العمودي حيث يستمر الملف في الدوران بالقصور الذاتي.
انتظام سرعة دوران المحرك: يرجع إلى القوة الدافعة الكهربية العكسية المستحثة المتولدة في الملف أثناء دورانه؛ فإذا زادت سرعته زادت emf العكسية فتقل شدة التيار المحرك وتبطؤ السرعة، وإذا قلت سرعته تقل العكسية فيزداد التيار وتزيد السرعة، فتثبت سرعة دورانه تلقائياً.
⚠️ فخاخ وزارية شائعة ونقاط دقيقة في الامتحانات 2026/2027
- الخلط في وحدات القياس: انتبه دائماً إلى تحويل الوحدات الدولية القياسية قبل التعويض في القوانين.
- قراءة السؤال حتى الكلمة الأخيرة: احذر من كلمات النفي والاستثناء مثل (عدا، ما عدا، ليس من، لا ينطبق).
- التمييز بين النتيجة والسبب: فسر الظواهر بناءً على الأساس العلمي المباشر ولا تكتفِ بالوصف السطحي.
💡 الكبسولة الذهبية للمراجعة المركزة ليلة الامتحان
تم استخلاص وتكثيف نواتج التعلم في هذا الدرس لتمكين الطالب من تثبيت المفاهيم البنيوية الأساسية وحل الأسئلة المدمجة متعددة المستويات في أقل من دقيقة لكل سؤال.
تحدَّ نفسك: تقييمات وزارية تفاعلية على هذا الدرس
أسئلة تفاعلية حصرية على نمط الاختبار الوزاري 2026/2027 مبنية على محتوى هذا الدرس فقط، مع التفسير العلمي وسبب صحة أو خطأ كل خيار.
لا يعمل المحول الكهربي إطلاقاً إذا وُصل ملفه الابتدائي ببطارية تيار مستمر (DC) لأن:
انتظام سرعة دوران ملف المحرك الكهربي (الموتور) يرجع فيزيائياً إلى دور:
سلك نحاسي منتظم المقطع مقاومته الكهربية R، سُحب بانتظام حتى أصبح طوله ثلاثة أمثال طوله الأصلي مع ثبوت حجمه ودرجة حرارته، فإن مقاومته الكهربية الجديدة تصبح مساوية:
ثلاث مقاومات متماثلة قيمة كل منها R، عند توصيلها معاً على التوالي كانت المقاومة المكافئة لها 36 أوم، فإذا تم إعادة توصيل نفس المقاومات الثلاث على التوازي، فإن المقاومة المكافئة تصبح:
في دائرة كهربية تحتوي على بطارية قوتها الدافعة VB ومقاومتها الداخلية r متصلة بمقاومة متغيرة (ريوستات) R، عند زيادة قيمة مقاومة الريوستات فإن قراءة الفولتميتر المتصل بين قطبي البطارية (V = VB - I*r):
هل أنت جاهز لخوض الاختبار الوزاري الكامل وبنك الـ 300 سؤال؟
اختبر استيعابك الشامل مع المؤقت الزمني وحساب الدرجات والمراجعة التفصيلية لكل سؤال.
🚀 ابدأ بنك الأسئلة الشامل (300+ سؤال) الآن