المغناطيسية وتحويل الطاقة بين الحركية والكهربائية

اختبر فهمك

اختبار المغناطيسية وتحويل الطاقة

1
ما هو دور المغناطيسية في تحويل الطاقة؟

الشرح

المغناطيسية وتحويل الطاقة

الموضوع: دور المغناطيسية كوسيط لتحويل الطاقة بين الحركية والكهربائية

المفاهيم: المولدات الكهربائية، الموتورز، السماعات، المايكروفون

الهدف: فهم كيف تعمل الأجهزة الكهربائية عبر تحويل الطاقة بواسطة المغناطيسية

المغناطيسية كوسيط

المغناطيسية هي الوسيط بين الطاقة الحركية والطاقة الكهربائية
المبدأ الأساسي:
• لتحويل طاقة حركية إلى كهربائية أو العكس، نحتاج للمغناطيسية
• التحويل يحدث في الاتجاهين: حركية ⟷ مغناطيسية ⟷ كهربائية

طاقة حركية مغناطيسية طاقة كهربائية ↔ عملية عكسية
المغناطيسية هي الجسر الوحيد لتحويل الطاقة الحركية إلى كهربائية

1 المولدات الكهربائية (Generators)

تحول الطاقة الحركية إلى كهربائية عبر المغناطيسية
1
مبدأ العمل
في شركات الكهرباء والمولدات:

المدخل: طاقة حركية (توربين: رياح، ماء، بخار)
العملية: حركية → مغناطيسية → كهربائية
المخرج: طاقة كهربائية

توربين مغناطيسية كهرباء أمثلة: محطات الكهرباء، توربينات الرياح، السدود
المولد: حركة → مغناطيسية → كهرباء

2 الموتورز (Motors)

تحول الطاقة الكهربائية إلى حركية (عكس المولدات)
1
مبدأ العمل
في الموتورز (المحركات):

المدخل: طاقة كهربائية (من بطارية أو مصدر كهرباء)
العملية: كهربائية → مغناطيسية → حركية
المخرج: طاقة حركية (دوران)

+ - بطارية مصدر مغناطيسية موتور أمثلة: السيارات الكهربائية، المراوح، الغسالات، المثاقب
الموتور: كهرباء → مغناطيسية → حركة (عكس المولد)

3 السماعات (Speakers)

تشبه الموتورز: تحول الكهرباء إلى حركة (ذبذبات صوتية)
1
مبدأ العمل
في السماعات:

المدخل: إشارة كهربائية
العملية: كهربائية → مغناطيسية → ذبذبات حركية → موجات صوتية
المخرج: صوت

الديافرام: غشاء متحرك يتذبذب بفعل المجال المغناطيسي وينتج الصوت

إشارة ملف ديافرام صوت كهرباء → مغناطيسية → ذبذبات → صوت
السماعات: تشبه الموتورز (كهرباء → حركة)

4 المايكروفون (Microphone)

يشبه المولدات: تحول الحركة (الصوت) إلى كهرباء
1
مبدأ العمل
في المايكروفون:

المدخل: موجات صوتية
العملية: صوت → ذبذبات حركية → مغناطيسية → كهربائية
المخرج: إشارة كهربائية

الديافرام: يتحرك بذبذبات متناسبة مع الصوت الوارد، فنقرأ الذبذبات كإشارة كهربائية

صوت ديافرام ملف إشارة صوت → ذبذبات → مغناطيسية → كهرباء
المايكروفون: يشبه المولدات (حركة → كهرباء)

الميزة الرئيسية

نقدر نتحكم في الطاقة الكهربائية، وبالتالي نتحكم في قوة المغناطيس

• زيادة التيار الكهربائي = زيادة قوة المجال المغناطيسي
• تقليل التيار = تقليل قوة المجال
• إيقاف التيار = إيقاف المجال
• هذا يعطينا تحكم دقيق في القوة والحركة والصوت
التحكم في الكهرباء = التحكم في قوة المغناطيس

المقارنة بين الأجهزة

الجهاز المدخل المخرج يشبه
مولد كهربائي طاقة حركية طاقة كهربائية المايكروفون
موتور طاقة كهربائية طاقة حركية السماعات
سماعات إشارة كهربائية موجات صوتية الموتور
مايكروفون موجات صوتية إشارة كهربائية المولد الكهربائي

الملخص

مولدات

حركة → كهرباء
محطات الكهرباء
يشبه المايك

موتورز

كهرباء → حركة
السيارات، المراوح
يشبه السماعات

سماعات

كهرباء → صوت
ذبذبات + ديافرام
يشبه الموتور

مايكروفون

صوت → كهرباء
قراءة الذبذبات
يشبه المولد

نصائح مهمة

• المغناطيسية وسيط بين الحركية والكهربائية
• المولد والمايكروفون: حركة → كهرباء
• الموتور والسماعات: كهرباء → حركة
• الديافرام في السماعات ينتج الصوت
• الديافرام في المايكروفون يستقبل الصوت
• التحكم في التيار = التحكم في قوة المجال
• زيادة التيار = زيادة قوة المغناطيس
• المغناطيسية هي الجسر الوحيد لتحويل الطاقة

انضم لعائلة الهندسة و الرياضيات

سجل معنا
👨‍💻
جاري تحميل التعليقات...