المقاوم المتغير للتيار المتناوب

التعريف

يُطلق على المقاوم الذي يقيس الطور والحجم من القوة الكهربائية المحركة (emf) غير المعروفة عن طريق مقارنتها بـ emf معروفة اسم مقاوم التيار المتناوب. مبدأ عمل مقاوم التيار المتناوب هو نفسه مبدأ عمل مقاوم التيار المستمر، أي أن الجهد غير المعروف يتم تحديده عن طريق مقارنته بجهد معروف. عندما يكونان متساويين، يشير الأمبيرمتر إلى نقطة الصفر، وبالتالي يتم الحصول على قيمة emf غير المعروفة.

عمل مقاوم التيار المتناوب أكثر تعقيدًا مقارنة بعمل مقاوم التيار المستمر. فيما يلي العوامل الهامة التي يجب مراعاتها لتشغيله:

• في مقاوم التيار المتناوب، يجب أن تكون تردد وتوزيع التيار متطابقة مع تلك الخاصة بالجهد المقاس. لذلك، في مقاوم التيار المتناوب، يتم استخراج الجهد من نفس المصدر الخاص بالتيار أو الجهد المقاس.

• تستخدم العناصر غير الحثية لصنع السلك المتحرك وملف المقاومة في مقاوم التيار المتناوب، مما يقلل من أخطاء القراءة.

• تتأثر قراءات مقاوم التيار المتناوب بالمجالات المغناطيسية الخارجية، لذا يتم إزالة هذه المجالات أثناء القياس.

• يجب أن يكون مصدر التغذية جيبياً وخاليًا من التوافقيات، حيث يجعل وجود التوافقيات تحقيق التوازن صعبًا.

أنواع مقاوم التيار المتناوب

يتم تصنيف مقاومات التيار المتناوب وفقًا للقيم المقاسة بواسطة مقاييسها وأقلمتها. يمكن تقسيم مقاومات التيار المتناوب بشكل عام كالتالي:

مقاوم القطبي

مقاوم الإحداثيات

يحتوي مقاوم الإحداثيات على مقياسين يستخدمان لقراءة المكون المتجانس V1 والمكون المتعامد V2 من الجهد غير المعروف V. هذان الجهدان متداخلان بمقدار 90 درجة. تم تصميم المقاوم بحيث يمكنه قراءة القيم الموجبة والسالبة لكل من V1 وV2، ويمكنه تغطية جميع الزوايا حتى 360 درجة.

تطبيقات المقاوم

يجد مقاوم التيار المتناوب تطبيقات واسعة في مجالات مختلفة. بعض التطبيقات الرئيسية له مفصلة أدناه:

1. معايرة الفولتمتر

يستطيع مقاوم التيار المتناوب قياس الجهد المنخفض مباشرة حتى 1.5 فولت. لقياس الجهود الأعلى، يمكن استخدام نسبة صندوق الفولت أو استخدام مكثفين متصلين بالمتوازي مع المقاوم.

2. معايرة الأمبيرمتر

يمكن قياس التيار المتناوب باستخدام مقاوم قياسي غير حثي بالاشتراك مع المقاوم.

3. اختبار الواطميتر ومقياس الطاقة

تشبه دوائر اختبار الواطميتر ومقياس الطاقة تلك المستخدمة في القياسات ذات التيار المستمر. يتم توصيل محول تغير الطور مع المقاوم لضبط طور الجهد بالنسبة للتيار. بهذه الطريقة، يمكن تغيير الجهد والتيار عند عوامل قوة مختلفة.

4. قياس التفاعل الذاتي للفائف

يتم وضع تفاعل قياسي متسلسل مع الفائف التي تحتاج إلى قياس تفاعلها الذاتي.

5. تطبيقات أخرى

يلعب مقاوم التيار المتناوب دورًا مهمًا في القياسات الهندسية حيث تتراوح الدقة بين 0.5٪ إلى 1٪. كما يتم استخدامه في الحالات التي يتطلب فيها تجزئة الجهد إلى مكونين. هذا الجهاز يوفر نتائج دقيقة للغاية في الاختبارات المغناطيسية ومعايرة محولات الأجهزة بدقة، مما يجعله أداة أساسية في هذه المجالات المتخصصة من الهندسة الكهربائية.

في هذا النوع من المقاوم، يتم قياس حجم الجهد غير المعروف من مقياس واحد، ويتم قراءة زاوية الطور مباشرة من مقياس ثانٍ. يسمح هذا الإعداد بقراءة زوايا الطور حتى 360 درجة. يتم قراءة الجهد على شكل V∠θ.