أرحب بكم أعضاء و زوار منتدى العلوم الهندسية في موضوع جديد و أتمنى أن ينال إعجابكم و أن تستفيدوا من المعلومات التي يتضمنها
مصادر القوة الدافعة الكهربائية تحرك الشحنات داخل موصل يسمى تيار كهربائي لكن ما هو سبب تحرك هذه الشحنات . أي موصل يحتوي بداخله على العديد من الشحنات الحرة القادرة على التحرك بعكس العازل الذي ترتبط اغلب الكتروناته بالمادة على شكل ثنائيات . برغم أن الكترونات الموصل دائمة الحركة الا أن هذا الموصل
يحتوي على تيار وذلك لنا الحركة العشوائية للالكترونات تؤدي أي محصلة حركة تساوي صفر بالتالي فانه لايوجد تيار. لكن ما الذي يدفع الشحنات للتحرك وتكوين تيار لا بد من مصدر خارجي يدفع الشحنات للحركة وهذا المصدر هو البطارية في العادة.
البطارية هي مثال على ما يسمى مصادر القوة الدافعة الكهربائية Electromotive Forces وتكتب ( emf ) رغم الاسم إلا أن هذه المصادر لا توفر قوى وانما توفر فرق جهد يؤدي الى اندفاع الشحنات الكهربئية في الموصل أو الدارات الكهربئية. فكما ذكرنا تتحرك الشحنات السالبة بعكس المجال الكهربائي والموجبة مع المجال الكهربائي . وجود فرق جهد يؤدي الى تحرك الشحنات وهذا ما يدعى بالتيار. فالبطارية تلعب هنا دور المضخة التي ترفع الماء من مناطق منخفضة الى اخرى مرتفعة والبطارية توفر ايضا فرق الجهد اللازم لنقل الشحنات من المناطق ذات الجهد المنخفض الى المناطق ذات الجهد المرتفع . إن القوة الدافعة الكهربائية للبطارية تعني أكبر قيمة من فرق الجهد الكهربائي الذي يمكن للبطارية أن توفره بين طرفيها. للننظر لى الدائرة التالية التي تمثل مقاومة موصوله مع بطارية. على فرض أن السلك عديم المقاومة فان الطرف الموصول مع القطب الموجب للبطرية يكون صاحب الجهد الاعلى والعكس للطرف الاخر.
ان الشحنات الكهربائية ستتحرك من القطب الموجب عبر المقاومة الى القطب السالب في البطارية ثم تمر عبر البطارية لتكمل دورة كاملة وهكذا ، لكن البطارية تبدي مقاومة لحركة الشحنات داخلها وهذا يسمى المقاومة الدخلية لذلك تمثل البطاريات على انها مصدر قوة دافعة كهربائية موصولة بمقاومة صغيرة ( r ) كما يمثل لشكل: لاحظ أننا مثلنا البطارية الحقيقية ببطارية نموذجية ليس لها مقاومة فرق جهدها (E ) ومقاومتها الداخلية ( r ) وان فرق الجهد ( E ) يسمى Terminal voltage. بهذا يمكن تمثيل الدارة الكهربائية السايقة بالشكل التالي . لاحظ طرف المقاومة ( c ) موصول مع الجهد الاعلى من البطرية وان الطرف الاخر d موصول مع الجهد المنخفض وان التير يتجه من الجهد الاعلى الى لمنخفض اي من القطب لموجب الى السالب خارج البطارية وهذا الاندفاع تلقائي . أما داخل البطرية فالانتقال من السالب الى الموجب وهذا يحتاج الى مضخة فيلزم فرق جهد . لاحظ أن بعضا من القوة الدافعة سيضيع في مقاومة البطارية الداخلية فان فرق الجهد بين طرفي المقاومة ( R ) لا يساوي E بل هو نفس فرق الجهد بين طرفي البطارية أي a و b لحساب هذا المقدار نستخدم قانون أوم : جهد المقاومة r يساوي V= Ir أما جهد المقاومة R V= IR لكن جهد المقاومة R يساوي الجهد بين الطرف a ولطرف b كما ذكرنا وهذا يساوي مجموع جهد البطارية والقوة الدافعة الكهربائية اي ان : E + Ir = IR E = IR- Ir بالتالي فان التير المار بالدائرة I = E \ R-r لاحظ أن هذ التيار هو نفسه الذي يمر في كل الدائرة.
الأربعاء أغسطس 18, 2010 12:25 pm
