نسخة الفيديو النصية
يوضح الخط الأحمر تيارًا مترددًا. أي من الآتي يفسر سبب عدم تمثيل الخط الأسود المتقطع لهذا التيار عندما يكون مقومًا؟ أ: يمثل الخط الأسود المتقطع سعة تيار مختلفة عن الخط الأحمر المتصل. ب: يمثل الخط الأسود المتقطع تردد تيار مختلفًا عن الخط الأحمر المتصل. ج: يمثل الخط الأسود المتقطع تيارًا يعكس اتجاهه.
مطلوب منا في هذا السؤال التعرف على ما يجعل التيار مترددًا وما يجعله مقومًا. إذا استرجعنا آلية توليد التيار، فسيمكننا فهم ما نراه في التمثيل البياني. نتذكر أن المولد الكهربي جهاز يتكون من جزئين أساسيين: مولد مجال مغناطيسي يمثله المغناطيس الموضح هنا، وملف يدور عبر المجال المغناطيسي.
على الرغم من أن شدة المجال المغناطيسي ثابتة، فإن شدة المجال المغناطيسي الكلي الذي يمر عبر الملف تتغير أثناء دورانه. ومع تغير شدة المجال المغناطيسي في الملف، يستحث جهد كهربي في الملف. ومن فرق الجهد هذا، يتولد تيار ينتقل بعد ذلك إلى دائرة كهربية خارجية.
إذا تخيلنا حركة الملف الذي يدور، يمكننا معرفة من أين يأتي الخط الأحمر الموجود على التمثيل البياني. بينما يتحرك الملف عبر المجال المغناطيسي، يغير التيار اتجاهه في الملف. ويغير التيار اتجاهه في كل مرة يكمل فيها الملف نصف دورة. عند لحظة معينة من الزمن، قد يتحرك التيار في الاتجاه الموجب، وعند لحظة أخرى، قد يتحرك في الاتجاه السالب. هذه الحركة تعد من أسباب تسميته بالتيار المتردد.
من ناحية أخرى، التيار المقوم هو تيار تم تغييره ليمر دائمًا في الاتجاه نفسه. ونسمي هذا تيارًا مستمرًّا. في حالة التيار المتردد، كلما تغير اتجاه التيار، تغيرت شدته. عندما تصل شدة التيار إلى القيمة صفر، يمر الخط عبر محور الزمن ثم يصل إلى أقصى سعة في الاتجاه المعاكس. لهذا السبب نرى القمم المشار إليها بالدوائر الحمراء، والقيعان المشار إليها بالدوائر الزرقاء. من ناحية أخرى، لن تكون للتيار المقوم هذه القيعان، لكن سعته ستساوي سعة التيار المتردد.
فيما يخص التيارين الموضحين في هذا السؤال، تكون للخطين الأحمر والأسود نفس السعة، أو القيمة العظمى، لكلا اتجاهي التيار. ومن ثم، فإن خيار الإجابة أ غير صحيح.
وخيار الإجابة ب غير صحيح أيضًا؛ لأن الخطين الأسود والأحمر يصعدان ويهبطان بنفس التردد. تتغير شدة التيارين الممثلين بالخطين بنفس المعدل تقريبًا. ويكون للتيار المقوم نفس تردد التيار المتردد على أية حال. تذكر أن الفرق الوحيد هو أن التيار المقوم، أو المستمر، لا يغير اتجاهه.
إذن: لم يتبق إلا خيار الإجابة ج. لا يمكن أن يمثل الخط الأسود المتقطع تيارًا مقومًا؛ لأنه يمثل تيارًا يعكس اتجاهه.
