المكثف والمفاعلة السعوية - قوانين الدارة ووحدات قياسها .. الإلكترونيات
المكثف والمفاعلة السعوية
يتكون المكثف من صفائح معدنية معزولة عن بعضها البعض . فاذا وصل المكثف بقوة دافعة كهربائية فانه يختزن بداخله شحنة كهربائية . واذا فصلت القوة الدافعة الكهربائية ووصل بدلا منها عبر المكثف سلك معدني نجد ان الشحنة المختزنة قد أفرغت في الحال ( انظر صفحة ٢٨ ) . واذا وصل المكثف بمنبع للتيار المتناوب ، فان شحنة وتفريغه يتمان كلما تغيرت القطبية فيه ، أي في كل نصف دورة . وتؤدي عملية الشحن والتفريغ في المكثف الى اعاقة مرور التيار ويطلق على هذه الاعاقة اسم المفاعلة السعوية » للمكثف وتقاس أيضا بالاوم .
ويبين الشكل ( ١٢٧ ) منبعا لتيار متناوب موصول بمكثف يمر به تيار . وفيه نجد ان شدة التيار المار بالمكثف تزداد بزيادة سعة المكثف ( ٢٧ ب ( ٠ ويرجع ذلك الى انخفاض قيمة المفاعلة السعوية للمكثف بزيادة التردد . فاذا وصل المكثف بمصدر للتيار المتناوب ذي تردد قدره ۵۰ هرتز ( ١٢٨ ( ثم وصل نفس المكثف بمصدر اخر للتيار متناوب ذي تردد قدره ۱۰۰ هرتز ( ٢٨ ب ) نجد ان قيمة المفاعلة السعوية لنفس المكثف في الحالة الثانية اقل منها في الحالة الاولى . بماذا يؤثر ذلك ؟
يبين الشكل ( ٢٩ ) محولا ) انظر صفحة ٤٠ ) تتغذى ملفاته الابتدائية ( ن ) ( باشارات سمعية صادرة عن مضخم وتقوم ملفاته الثانوية ( ن ٢ ) بتغذية مجهار . ويوصل عبر الملفات الابتدائية مكثف ( س ) نختار قيمته بحيث تمر الاشارات ذات الترددات العالية خلاله بسهولة ، بينما لا تتمكن من المرور عبر الملفات الابتدائية بسبب
٢٧ - تقل مفاعلة المكثف بزيادة السعة .
٢٨ - تقل مفاعلة المكثف بزيادة التردد .
زيادة معاوقتها الناتجة عن زيادة التردد . لذلك يستخدم هذا الجهاز لقطع الترددات العالية وفي التحكم بعملية التلغيم . كما يستخدم كل من ملفات المحول الابتدائية والمكثف بمثابة دارة « منع » للترددات العالية . أما في الشكل ( ٣٠ ) ، فان المكثف ( س ا ) يكون موصولا بدارة مصعد انبوب المضخم السمعي ، ويقوم بامرار الاشارات ذات الترددات العالية الى الارض . ويمكن التحكم في قطع الاشارات ذات الترددات الواقعة في نطاق معين من الترددات العالية وتمريرها الى الارض باستخدام مقاومة متغيرة ( ما ) متصلة على التوالي بالمكثف .
٢٩ - يؤدي انخفاض مفاعلة المكثف الى « قطع » الترددات العالية .
٣٠ - دارات التحكم في الجهارة .
وهذه المقاومة تعمل كمحكم طنيني متغير . ويستخدم المفتاح ( ح ) ( لانتقاء أحد المكثفات المختلفة س ٢ او س ٣ أو س ٤ . والجدير بالذكر أن اختيار المكثف س ؟ ذي السعة المنخفضة يسمح للترددات العالية فقط بالمرور بسهولة للمرحلة التالية . اما انتقاء المكثف س ٣ ذي السعة المتوسطة فانه يسمح للاشارات ذات الترددات المتوسطة ( اقل من الترددات العالية ) بالمرور بسهولة ، بينما يسمح المكثف س ٤ ذو السعة الكبيرة بتمرير الاشارات ذات الترددات المنخفضة بسهولة وتستخدم المحكمات الطنينية في المستقبلات والمضخمات ، ويعتمد معظمها على حقيقة ثابتة هي انخفاض المفاعلة السعوية . للمكثف بزيادة التردد .
۳۱ - استخدام المفاعلة التحريضية .
وللمفاعلة التحريضية استعمالات شتى . يبين الشكل ( ۳۱ ) مقوما يقوم بتغذية مرشح قدرة ، كما يبين كيفية الحصول على تيار مستمر خال من التموجات انطلاقا من التيار المتردد . في هذا الشكل ، تكون ل عبارة عن خانق ذي تحريضية عالية يعيق مرور التموجات ذات الترددات العالية أيضاً ، أما س ١ فهو عبارة عن خزان لها ، بينما يعمل المكثف س ٢ على امرار تيار مستمر خال من التموجات .
في الشكل ( ١٣٢ ) تظهر اشارات التردد اللاسلكي مع اشارات التردد السمعي عند المجمع مج ، ويقوم الملف الخانق باعاقة مرور الاشارات ذات التردد اللاسلكي فتضطر الى المرور خلال المكثف سا ذي السعة الصغيرة . وبما أن المفاعلة التحريضية للملف الخالق صغيرة عند الترددات المنخفضة فانه يسمح بمرور الاشارات ذات التردد السمعي خلاله لتأخذ طريقها خلال المكثف س ؟ ذي السعة الكبيرة .
وفي الشكل ( ٣٢ ب ) يوضع الملف الخانق مرشح الفحيح في دارة للاشارات السمعية . وهذا المرشح يعمل على منع مرور الاشارات ذات
٣٢ - ايقاف مرور الترددات العالية .
۳۳ - تغذية شبكة الحجب .
٣٤ - مشاكل تحيز المهبط .
الترددات العالية الى المرحلة السمعية وبذلك يقلل من الفحيح الناتج عن احتكاك ابرة الفونوغراف بسطح الاسطوانة عند الاستماع اليها . ويبين الشكل ( ۳۳ ) صماما خماسيا يستخدم كمضخم ، ويلاحظ أن خط التغذية يكون على ٢٥٠ فلط ، بينما تتغذى شبكة الحجب ش ؟ بفلطية مقدارها ١٥٠ فلط فقط . وللحصول على هذه الفلطية يجب أن تخفض فلطية خط التغذية ما مقداره ۲۵۰ - ۱۵۰ = ۱۰۰ فلط . لذلك يستخدم المقاوم م ١ مع دارة شبكة الحجب لخفض هذه الفلطية 100 فلط . أما قيمة المقاوم ما فتعرف من قياس شدة التيار الذي يمر فيه او عن طريق البيانات الخاصة بالصمام . فاذا كانت شدة التيار هذه 6 مللي أمبير فان م ١ = ج / ت = ١٠٠ / ٢٠٠٥ = ٢٠٠٠٠ أوم .
ما هي القدرة المفقودة في المقاوم ما ؟
القدرة المفقودة = ت X ج = ٢٠٥ ٠ × ۱۰۰ = ۰ ٫ ۵ واط وعلى ذلك يجب استعمال مقاوم ٢٠ ك اوم ، ٢/١ واط
بالاضافة الى ذلك لا بد من وصل شبكة الحجب بالارض عند تردد الاشتغال ، أي « تأريضها » ، ويتم ذلك بواسطة مكثف تبلغ سعته ٠ ٫ ٠٥ ميكروفاراد ويكون قادرا على تحمل ٢٥٠ فلط . ونجد في مرحلة مخرج جهاز الاستقبال ( ٣٤ ) أن قيمة فلطية المهبط لا بد أن تساوي ١٥ فلط . وحيث ان التيار المار بالمهبط يساوي مجموع التيارين المارين بالمصعد والشبكة أي
٠.٢٥ + ٠،٠٠٥ = ٠,٠٣ أمبير لذلك تصبح ما :
م ١ = ج / ت = ١٥ / ٠،٠٣ = ٥٠٠ أوم
ولامرار الاشارات ذات الترددات السمعية على فلطية قيمتها ١٥ فلط يوصل المكثف س ا الذي تبلغ سعته ٢٥ ميكروفاراد على التوازي
٣٥ - قيمة المقاومات في مقياس الجهد
٣٦ - ظروف تشغيل المضخم الترانزستوري بتيار مستمر
مع المقاوم ، وذلك عند فلطية تشغيل تبلغ ٢٥ فلط . يظهر في الشكل ٣٥ جهاز اختباري يعمل على اكثر من مدى للفلطية : صفر - ۱۰ فقط ، صفر - ۱۰۰ فلط . ولنفرض أن قيمة التيار المار به 1 مللي أمبير ، ( ٠٠١ أمبير ) ، عندئذ لا بد من توصيل مقاومتين على التوالي احداهما
م ١ ١٠ / ٠،٠٠١ = ١٠٠٠٠ اوم والثانية م ٢ = ۱۰۰,۰۰۰ اوم
يبين الشكل ( ٣٦ ) دارة ترانزستور ربما لم يكن تيار مجمعه صحيحا بالرغم من أن كافة مقاومات الدارة وفلطية تغذيتها صحيحة . فان كانت القيمة الصحيحة لتيار المجمع ٢ مللي أمبير فان أبسط طريقة لاختبار الترانزستور هي قياس فلطية المقاوم بين نقطة س ونقطة ص . هذه الفلطية يجب ان تساوي ج = ت x م = ٠،٠٠٢ × ١٠٠٠ = ٢ فلط .
فاذا قرأ الجهاز ٠،٥ فلط فقط فان التيار المسحوب يصبح ت = ج / م = ٠،٥ / ۱۰۰۰ = ٠٠٠٥، أمبير اي ٠،٥ مللي أمبير فقط .
المكثف والمفاعلة السعوية
يتكون المكثف من صفائح معدنية معزولة عن بعضها البعض . فاذا وصل المكثف بقوة دافعة كهربائية فانه يختزن بداخله شحنة كهربائية . واذا فصلت القوة الدافعة الكهربائية ووصل بدلا منها عبر المكثف سلك معدني نجد ان الشحنة المختزنة قد أفرغت في الحال ( انظر صفحة ٢٨ ) . واذا وصل المكثف بمنبع للتيار المتناوب ، فان شحنة وتفريغه يتمان كلما تغيرت القطبية فيه ، أي في كل نصف دورة . وتؤدي عملية الشحن والتفريغ في المكثف الى اعاقة مرور التيار ويطلق على هذه الاعاقة اسم المفاعلة السعوية » للمكثف وتقاس أيضا بالاوم .
ويبين الشكل ( ١٢٧ ) منبعا لتيار متناوب موصول بمكثف يمر به تيار . وفيه نجد ان شدة التيار المار بالمكثف تزداد بزيادة سعة المكثف ( ٢٧ ب ( ٠ ويرجع ذلك الى انخفاض قيمة المفاعلة السعوية للمكثف بزيادة التردد . فاذا وصل المكثف بمصدر للتيار المتناوب ذي تردد قدره ۵۰ هرتز ( ١٢٨ ( ثم وصل نفس المكثف بمصدر اخر للتيار متناوب ذي تردد قدره ۱۰۰ هرتز ( ٢٨ ب ) نجد ان قيمة المفاعلة السعوية لنفس المكثف في الحالة الثانية اقل منها في الحالة الاولى . بماذا يؤثر ذلك ؟
يبين الشكل ( ٢٩ ) محولا ) انظر صفحة ٤٠ ) تتغذى ملفاته الابتدائية ( ن ) ( باشارات سمعية صادرة عن مضخم وتقوم ملفاته الثانوية ( ن ٢ ) بتغذية مجهار . ويوصل عبر الملفات الابتدائية مكثف ( س ) نختار قيمته بحيث تمر الاشارات ذات الترددات العالية خلاله بسهولة ، بينما لا تتمكن من المرور عبر الملفات الابتدائية بسبب
٢٧ - تقل مفاعلة المكثف بزيادة السعة .
٢٨ - تقل مفاعلة المكثف بزيادة التردد .
زيادة معاوقتها الناتجة عن زيادة التردد . لذلك يستخدم هذا الجهاز لقطع الترددات العالية وفي التحكم بعملية التلغيم . كما يستخدم كل من ملفات المحول الابتدائية والمكثف بمثابة دارة « منع » للترددات العالية . أما في الشكل ( ٣٠ ) ، فان المكثف ( س ا ) يكون موصولا بدارة مصعد انبوب المضخم السمعي ، ويقوم بامرار الاشارات ذات الترددات العالية الى الارض . ويمكن التحكم في قطع الاشارات ذات الترددات الواقعة في نطاق معين من الترددات العالية وتمريرها الى الارض باستخدام مقاومة متغيرة ( ما ) متصلة على التوالي بالمكثف .
٢٩ - يؤدي انخفاض مفاعلة المكثف الى « قطع » الترددات العالية .
٣٠ - دارات التحكم في الجهارة .
وهذه المقاومة تعمل كمحكم طنيني متغير . ويستخدم المفتاح ( ح ) ( لانتقاء أحد المكثفات المختلفة س ٢ او س ٣ أو س ٤ . والجدير بالذكر أن اختيار المكثف س ؟ ذي السعة المنخفضة يسمح للترددات العالية فقط بالمرور بسهولة للمرحلة التالية . اما انتقاء المكثف س ٣ ذي السعة المتوسطة فانه يسمح للاشارات ذات الترددات المتوسطة ( اقل من الترددات العالية ) بالمرور بسهولة ، بينما يسمح المكثف س ٤ ذو السعة الكبيرة بتمرير الاشارات ذات الترددات المنخفضة بسهولة وتستخدم المحكمات الطنينية في المستقبلات والمضخمات ، ويعتمد معظمها على حقيقة ثابتة هي انخفاض المفاعلة السعوية . للمكثف بزيادة التردد .
۳۱ - استخدام المفاعلة التحريضية .
وللمفاعلة التحريضية استعمالات شتى . يبين الشكل ( ۳۱ ) مقوما يقوم بتغذية مرشح قدرة ، كما يبين كيفية الحصول على تيار مستمر خال من التموجات انطلاقا من التيار المتردد . في هذا الشكل ، تكون ل عبارة عن خانق ذي تحريضية عالية يعيق مرور التموجات ذات الترددات العالية أيضاً ، أما س ١ فهو عبارة عن خزان لها ، بينما يعمل المكثف س ٢ على امرار تيار مستمر خال من التموجات .
في الشكل ( ١٣٢ ) تظهر اشارات التردد اللاسلكي مع اشارات التردد السمعي عند المجمع مج ، ويقوم الملف الخانق باعاقة مرور الاشارات ذات التردد اللاسلكي فتضطر الى المرور خلال المكثف سا ذي السعة الصغيرة . وبما أن المفاعلة التحريضية للملف الخالق صغيرة عند الترددات المنخفضة فانه يسمح بمرور الاشارات ذات التردد السمعي خلاله لتأخذ طريقها خلال المكثف س ؟ ذي السعة الكبيرة .
وفي الشكل ( ٣٢ ب ) يوضع الملف الخانق مرشح الفحيح في دارة للاشارات السمعية . وهذا المرشح يعمل على منع مرور الاشارات ذات
٣٢ - ايقاف مرور الترددات العالية .
۳۳ - تغذية شبكة الحجب .
٣٤ - مشاكل تحيز المهبط .
الترددات العالية الى المرحلة السمعية وبذلك يقلل من الفحيح الناتج عن احتكاك ابرة الفونوغراف بسطح الاسطوانة عند الاستماع اليها . ويبين الشكل ( ۳۳ ) صماما خماسيا يستخدم كمضخم ، ويلاحظ أن خط التغذية يكون على ٢٥٠ فلط ، بينما تتغذى شبكة الحجب ش ؟ بفلطية مقدارها ١٥٠ فلط فقط . وللحصول على هذه الفلطية يجب أن تخفض فلطية خط التغذية ما مقداره ۲۵۰ - ۱۵۰ = ۱۰۰ فلط . لذلك يستخدم المقاوم م ١ مع دارة شبكة الحجب لخفض هذه الفلطية 100 فلط . أما قيمة المقاوم ما فتعرف من قياس شدة التيار الذي يمر فيه او عن طريق البيانات الخاصة بالصمام . فاذا كانت شدة التيار هذه 6 مللي أمبير فان م ١ = ج / ت = ١٠٠ / ٢٠٠٥ = ٢٠٠٠٠ أوم .
ما هي القدرة المفقودة في المقاوم ما ؟
القدرة المفقودة = ت X ج = ٢٠٥ ٠ × ۱۰۰ = ۰ ٫ ۵ واط وعلى ذلك يجب استعمال مقاوم ٢٠ ك اوم ، ٢/١ واط
بالاضافة الى ذلك لا بد من وصل شبكة الحجب بالارض عند تردد الاشتغال ، أي « تأريضها » ، ويتم ذلك بواسطة مكثف تبلغ سعته ٠ ٫ ٠٥ ميكروفاراد ويكون قادرا على تحمل ٢٥٠ فلط . ونجد في مرحلة مخرج جهاز الاستقبال ( ٣٤ ) أن قيمة فلطية المهبط لا بد أن تساوي ١٥ فلط . وحيث ان التيار المار بالمهبط يساوي مجموع التيارين المارين بالمصعد والشبكة أي
٠.٢٥ + ٠،٠٠٥ = ٠,٠٣ أمبير لذلك تصبح ما :
م ١ = ج / ت = ١٥ / ٠،٠٣ = ٥٠٠ أوم
ولامرار الاشارات ذات الترددات السمعية على فلطية قيمتها ١٥ فلط يوصل المكثف س ا الذي تبلغ سعته ٢٥ ميكروفاراد على التوازي
٣٥ - قيمة المقاومات في مقياس الجهد
٣٦ - ظروف تشغيل المضخم الترانزستوري بتيار مستمر
مع المقاوم ، وذلك عند فلطية تشغيل تبلغ ٢٥ فلط . يظهر في الشكل ٣٥ جهاز اختباري يعمل على اكثر من مدى للفلطية : صفر - ۱۰ فقط ، صفر - ۱۰۰ فلط . ولنفرض أن قيمة التيار المار به 1 مللي أمبير ، ( ٠٠١ أمبير ) ، عندئذ لا بد من توصيل مقاومتين على التوالي احداهما
م ١ ١٠ / ٠،٠٠١ = ١٠٠٠٠ اوم والثانية م ٢ = ۱۰۰,۰۰۰ اوم
يبين الشكل ( ٣٦ ) دارة ترانزستور ربما لم يكن تيار مجمعه صحيحا بالرغم من أن كافة مقاومات الدارة وفلطية تغذيتها صحيحة . فان كانت القيمة الصحيحة لتيار المجمع ٢ مللي أمبير فان أبسط طريقة لاختبار الترانزستور هي قياس فلطية المقاوم بين نقطة س ونقطة ص . هذه الفلطية يجب ان تساوي ج = ت x م = ٠،٠٠٢ × ١٠٠٠ = ٢ فلط .
فاذا قرأ الجهاز ٠،٥ فلط فقط فان التيار المسحوب يصبح ت = ج / م = ٠،٥ / ۱۰۰۰ = ٠٠٠٥، أمبير اي ٠،٥ مللي أمبير فقط .
تعليق