فيديو السؤال: معاوقة دوائر التيار المتردد الفيزياء • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

مفاعلة المكثف المطلوبة في دائرة تيار متردد تساوي 120 أوم. السعة الكهربية للمكثف المستخدم تساوي 75 ميكروفاراد. ما تردد التيار المتردد؟ قرب إجابتك لأقرب هرتز.

نتحدث هنا عن مكثف يشكل جزءًا من دائرة تيار متردد. السعة الكهربية ‪𝐶‬‏ للمكثف المعطاة في السؤال تساوي 75 ميكروفاراد، أو 75 جزءًا من المليون من الفاراد. أخبرنا السؤال أيضًا بمفاعلة المكثف. لاحظ أن المفاعلة التي يرمز لها بالرمز ‪𝑋C‬‏ تقاس بوحدة الأوم. وهذا يتسق مع حقيقة أن المفاعلة تتعلق بممانعة تدفق الشحنة. فهي تشبه المقاومة، وإن لم تكن مطابقة لها.

علينا إيجاد تردد التيار المتردد، الذي سنسميه ‪𝑓‬‏، بحيث ينتج عن هذه الدائرة التي سعتها الكهربية 75 ميكروفاراد مفاعلة سعوية مقدارها 120 أوم. ترتبط هذه المتغيرات الثلاثة؛ التردد، والمفاعلة السعوية، والسعة الكهربية، معًا من خلال معادلة رياضية. وبوجه عام، فإن المفاعلة السعوية تساوي واحدًا على اثنين ‪𝜋‬‏ في التردد في السعة. وفي حالتنا هذه، ليست المفاعلة السعوية هي التي علينا إيجادها، وإنما التردد. إذا ضربنا طرفي هذه المعادلة في ‪𝑓‬‏ على ‪𝑋C‬‏، فستحذف المفاعلة السعوية في الطرف الأيسر من المعادلة، وسيحذف التردد في الطرف الأيمن. وبهذا يتبقى لنا هذه المعادلة. لعلك تتذكر أننا نعرف السعة الكهربية والمفاعلة السعوية للدائرة.

سنعوض الآن بالقيم المعطاة في هذه المعادلة: 75 في 10 أس سالب ستة فاراد قيمة ‪𝐶‬‏، و 120 أوم قيمة ‪𝑋C‬‏. هذا الكسر يساوي ناتجًا مقيسًا بوحدة الهرتز. وعند تقريبه لأقرب عدد صحيح، فإنه يساوي 18 هرتز. إذن، تردد التيار المتردد في الدائرة يساوي 18 هرتز.