ما هو الدائرة المؤدبة النقية والدائرة المقاومة النقية؟

الدارة ذات المكثف النقي والدارة ذات المقاومة النقي هما نموذجان أساسيان للدارة، وهما يمثلان الحالة المثالية للدارة التي تحتوي فقط على مكونات المكثف أو المقاومة. فيما يلي وصف لنمذجة الدارةين هذه وخواصهما:

دارة ذات مقاومة نقي

التعريف

دارة ذات مقاومة نقي هي دارة تحتوي فقط على عناصر المقاومة (R) ولا تحتوي على أي نوع آخر من العناصر (مثل الملفات L أو المكثفات C). تستخدم عناصر المقاومة لتمثيل الجزء من الدارة حيث يتم استهلاك الطاقة، مثل إنتاج الحرارة.

الخصائص

• الجهد والتيار في نفس الطور: في الدارة ذات المقاومة النقي، يكون الجهد والتيار في نفس الطور، أي أن الفرق الطوري بينهما هو 0°.

• قانون أوم: العلاقة بين الجهد (V) والتيار (I) تتبع قانون أوم، أي V=I×R، حيث R هي مقاومة المقاومة.

• استهلاك الطاقة: عنصر المقاومة يستهلك الطاقة الكهربائية ويحولها إلى طاقة حرارية، وتحسب بواسطة القوة P=V×I أو P= V²/R أو P=I²×R.
  

التطبيقات

• عنصر التسخين: عنصر المقاومة شائع جدًا في الأجهزة الحرارية، مثل سخانات المياه الكهربائية، وأدوات كي الملابس الكهربائية، وغيرها.

• عنصر تقييد التيار: يُستخدم كعنصر لتقييد التيار في الدارة لمنع تدفق التيار الزائد الذي قد يضر بالمكونات الأخرى.

• مجزئ الجهد: في دارة مجزئ الجهد، يتم استخدام المقاومة لتوزيع الجهد بشكل تناسبي.

دارة ذات ملف نقي

التعريف

دارة ذات ملف نقي هي دارة تحتوي فقط على عناصر الملف (L) ولا تحتوي على أي نوع آخر من العناصر. يمثل الملف الجزء من الدارة الذي يخزن الطاقة المغناطيسية ويتألف عادة من ملفات ملفوفة.

الخصائص

• الجهد متقدم على التيار بـ 90°: في الدارة ذات الملف النقي، يكون الجهد متقدم على التيار بمقدار 90° (أو فرق طوري +90°).

• المقاومة الاستقرائية: تأثير الملف المعيق للتيار المتردد يسمى المقاومة الاستقرائية (XL)، ويتناسب حجمه مع التردد، والمعادلة الحسابية هي

XL=2πfL، حيث f هو تردد التيار المتردد وL هو قيمة الاستقراء للملف.

• الطاقة الرجعية: لا تستهلك الملفات الطاقة، ولكنها تخزن الطاقة في المجال المغناطيسي وتطلقها في الدورة التالية، لذلك يوجد طاقة رجعية (Q) في الدارة الاستقرائية، ولكن بدون استهلاك طاقة حقيقي.

التطبيقات

• المرشحات: تستخدم الملفات غالبًا في المرشحات، خاصة مرشحات المنخفضات، لحجب مرور الإشارات ذات التردد العالي.

• الممانع: في دارات الأنابيب الفلورية، تستخدم الملفات كممانع، لتقييد التيار وتوفير الجهد اللازم للتشغيل.

• دارة الرنين: عند استخدامها مع المكونات السعة، يمكن للملفات تكوين دارات LC المتذبذبة لإنتاج إشارات ذبذبات بتردد معين.

ملخص

• دارة ذات مقاومة نقي: تميز بالجهد والتيار في نفس الطور، يتبع قانون أوم، الطاقة المستهلكة على المقاومة تحول إلى حرارة.

• دارة ذات ملف نقي: تميز بالجهد متقدم على التيار بـ 90°، المقاومة الاستقرائية، الطاقة تخزن في المجال المغناطيسي وتطلق في الدورة التالية، لا يوجد استهلاك للطاقة.

في التطبيقات العملية، نادرًا ما تواجه دارات ذات مقاومة نقي أو ملف نقي، وغالبًا ما تشمل الدارة مزيجًا من المكونات المتعددة، ولكن فهم هذين النموذجين الأساسيين للدارة يساعد في تحليل وتصميم دارات أكثر تعقيدًا.