المقاومات فى دوائر التيار المتردد

عند حساب القدرة فى حالة وجود جهد متغير AC فاننا نتعامل مع القيمة الفعالة للجهد ( Vrms).

وذلك لأن التأثير الحرارى لجهد ثابت على مقاومة لايساوى نفس التأثير اذا كان الجهد متغير وقيمته القصوى (Vm) تساوى نفس قيمة الجهد الثابت.

 بل تتساوى قيمة الجهدالثابت مع القيمة الفعالة (Vrms) للجهد المتغير.

فيدوهات تعليمية بالعربية فى الالكترونيات وبرمجة الانظمة المدمجة

عندما نتعامل مع دوائر التيار المتردد التى تحتوى على مقاومات فقط (ولا تحتوى على مكثفات او ملفات) فاننا نستخدم قانون اوم دون تغيير، الا ان الفرق هو الجهد الواقع على المقاومة الذى سيتم استخدامه فى القانون.

حيث نستخدم قيمة الجهد الفعال (Vrms)، بالاضافة الى تغير شكل مخطط الدائرة كما هو موضح بالشكل التالى

وفى دوائر التيار المتردد يظهر مصطلح أخر مرتبط بالمقاومة هو Impedance او الممانعة ورمزها Z، وتشير الى ممانعة الدائرة لمرور التيار المتردد.

وفى دوائر التيار المتردد فان كلا من الجهد والتيار على المقاومة الموجودة فى الدائرة يرتفعا ويهبطا وذلك لان تيار الدائرة متردد وليس مستمر، كما يوضح الشكل التالى

ونلاحظ من الشكل السابق أن كلا من الجهد والتيار يرتفعا ويهبطا مع بعضهما البعض فى نفس اللحظة ونقول على ذلك أنهما فى نفس زاوية الطور، اى ان الفرق بينهما (منحنى الجهد ومنحنى التيار) يساوى صفر درجة.

يوجد مصطلح آخر يسمى معامل القدرة power factor الخاص بالدائرة وهو يساوى cos φ حيث φ هى زاية الطور التى تكلمنا عنها،  وبما انها تساوى صفر اى ان cos 0 = 1 اذا فمعامل القدرة الخاص بدائرة التيار المتردد التى تحتوى على مقاومات فقط يساوى واحد.

ويتراوح معامل القدرة فى دوائر التيار المتردد ما بين الصفر والواحد، وكلما زاد معامل القدرة واقترب من الواحد كلما زادت الاستفادة من القدرة الفعالة أوالقدرة الحقيقة Active Power or Real Power وقلت القدرة غير الفعالة  Reactive Power (كما سنعرف فيما بعد عند شرح دوائر المكثف والملف مع دوائر التيار المتردد).

والقدرة الفعالة هى القدرة التى نستفيد بها من الدائرة الكهربائية (نستخدمها فى ادارة محرك او اضاءة مصباح او تسخين ملف حرارى وهكذا) ووحدة قياسها هى الواط Watt.

والقدرة غير الفعالة هى القدرة التى يستهلكها الحمل (الدائرة) دون ان نستفيد منها حيث يمكن ان تستهلك فى المكثفات والملفات الموجودة بدائرة التيار المتردد ووحد قياسها فار VAR.

ويتم حساب القدرة المستهلكة فى المقاومة فى دوائر التيار المتردد من القانون التالى

P = Vrms Ι cosφ

وبما ان  cosφ تساوى واحد - كما اوضحنا - فنه يمكن كتابة القانون على الصورة التالية

P = Vrms Ι

ويبين الشكل التالى منحنى القدرة والتيار والجهد.

ونلاحظ ان منحنى القدرة دائما فى الاتجاه الموجب، مما يدل على أنها قدرة مستفادة.

مثال

من الشكل التالى 

اذا كانت قيمة المقاومة 100 اوم، احسب القدرة المستهلكة فيها.

P = Vrms  * Ι

p = (Vrms)^2 / R

p = 10 * 10 / 100 = 1 watt

"نحن لانمنع ان تنقل عنا، ولكن من فضلك يجب ان تذكرنا (اسم الكاتب ورابط الصفحة)"