تنزيل المقال
تنزيل المقال
الحث هو قدرة الملف على منع حركة التيار الكهربي خلاله. يمكن أن يوقف ملف الحث تيارًا ما بحيث يسري تيارٌ مختلف، تستخدم أجهزة التلفاز والراديو مثلًا الحث الكهربي لاستقبال القنوات المختلفة والتحويل بينها. عادة ما يقاس الحث بوحدة تسمى ميللي هنري أو ميكرو هنري، ويشيع قياسه بمولد التردد وراسم الإشارة أو بالملتيمتر، كما يمكن حسابه من خلال ميل منحنى الجهد-التيار الذي يقيس التغير في التيار الكهربي المار في الملف.
الخطوات
-
اختر مقاومة 100 أوم بسماحية 1%. تحمل المقاومات خطوطًا ملونة تساعدك على التمييز فيما بينها. ستجد على المقاومة 100 أوم خطًا بنيًا وأسود وبنيًا، سيكون الخط الأخير في الطرف البعيد بنيًا أيضًا ليمثل مقاومة 1%. اختر مقاومة معروفة القيمة إذا كان أمامك مجموعة مقاومات تختار من بينها. [١] X مصدر بحثي
- المقاومات الجديدة مميزة لكن يسهل الخلط بينها بعد إخراجها من العلبة. اختبر الحث دومًا بمقاومة تعرفها لضمان الحصول على نتيجة دقيقة.
-
وصل ملف الحث بالمقاومة على التوالي. يعني التوصيل على التوالي مرور التيار في الملف واحدًا تلو الآخر. ابدأ بتأسيس الدائرة بوضع الملف والمقاومة بجوار بعضهما البعض. تأكد من تلامس طرف أحدهما مع الآخر، كما ستحتاج إلى توصيل الأسلاك بالأطراف المكشوفة للمقاومة والملف. [٢] X مصدر بحثي
- اشتر الأسلاك الكهربية عبر الإنترنت أو من متجر العدد والأدوات. عادة ما تكون الأسلاك باللون الأحمر والأسود لذا ستتمكن من التفريق بينها بسهولة. قم بملامسة السلك الأحمر مع الطرف المكشوف للمقاومة والسلك الأسود مع الطرف المقابل للملف.
- ضع في اعتبارك شراء لوح تجارب إذا لم يكن متوافرًا لديك بالفعل. تساعد الثقوب في اللوح كثيرًا عند توصيل الأسلاك والمكونات.
-
وصل مولد موجات وراسم إشارات في الدائرة. خذ أطراف خرج مولد الموجات ووصلها براسم الإشارة ثم شغل الجهازين لضمان عملهما. خذ طرف الخرج الأحمر لمولد الموجات حين يعمل الجهازان ووصله بالسلك الأحمر في دائرتك. وصل طرف الدخل الأسود لراسم الإشارة بالسلك الأسود في دائرتك. [٣] X مصدر بحثي
- مولد الموجات هو جهاز اختبار كهربي يرسل موجات كهربية في الدائرة ويمكنك من التحكم بالإشارة التي تسري في الملف بحيث يسعك حساب الحث بدقة.
- يستخدم راسم الموجات لتحديد جهد الإشارة في دائرتك وعرضها، ستحتاجه لعرض الإشارة التي تضبطها بمولد الموجات.
-
مرر تيارًا في الدائرة بمولد الموجات. يحاكي مولد الموجات التيار الذي كان ليستقبله الملف والمقاومة لو تم استخدامهما فعلًا. استخدم مقبض التحكم الموجود بالجهاز لبدء حركة التيار. جرب ضبط مولد الموجات على شيء مثل 100 أو 50 أوم وتأكد من ضبط المولد على موجات الجيب حتى ترى موجات منحنية كبيرة تتحرك على الشاشة بانتظام. [٤] X مصدر بحثي
- ادخل على إعدادات المولد لتغيير نوع الموجة. يمكن أن تنتج مولدات الموجات موجات مربعة ومثلثة وغيرها من الأنواع التي لن تفيد في حساب الحث.
-
راقب جهد الدخل وجهد المقاومة على الشاشة. انظر لشاشة راسم الإشارة ولاحظ ظهور موجتين من الموجات الجيبية. ستكون إحداهما محكومة من خلال مولد الموجات، أما الأخرى فستكون موجة أصغر مصدرها نقطة التقاء الملف بالمقاومة. اضبط تردد مولد الموجات بحيث يكون جهد الوصلة الظاهر على الشاشة نصف جهد الدخل الأصلي. [٥] X مصدر بحثي
- اضبط تردد المولد مثلًا بحيث يصبح الجهد بين قمتي الموجتين 1 فولت والذي ستراه على راسم الإشارة ثم غيره حتى يصبح 0.5 فولت.
- جهد الوصلة هو الفرق بين موجات الجيب على راسم الإشارة، ويجب أن يمثل نصف الجهد الأصلي لمولد الموجات.
-
جد تردد تيار مولد الموجات. سيظهر هذا على راسم الإشارة. ابحث في الأرقام الموجودة في أسفل القراءات عن قيمة بالكيلوهرتز أو kHz ودون هذا الرقم لأنك ستحتاج لاستخدامه في عملية حسابية لإيجاد الحث. [٦] X مصدر بحثي
- تذكر إذا احتجت لتحويل الهرتز (Hz) إلى كيلوهرتز أن 1 kHz = 1,000 kHz، فمثلًا 1 Hz / 1,000 kHz = 0.001 kHz.
-
احسب الحث بالمعادلات الرياضية. استخدم المعادلة L = R * sqrt(3) / (2 * pi * f) حيث L هي الحث وبالتالي ستحتاج لحساب المقاومة (R) والتردد (f) الذي أوجدته سابقًا. يتمثل الخيار الآخر في كتابة قياساتك على حاسبة للحث كالموجودة على https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml . [٧] X مصدر بحثي
- ابدأ بضرب المقاومة في الجذر التربيعي للرقم 3، فمثلًا 100 ohms x 1.73 = 173.
- ثم اضرب 2 وpi (ط) والتردد، فمثلًا إذا كان التردد 20 KHz فإن: 2 * 3.14 * 20 = 125.6.
- اختم بقسمة الرقم الأول على الثاني، في هذه الحالة يكون 173 / 125.6 = 1.38 ميللي هنري (mH).
- لتحويل الميللي هنري إلى ميكرو هنري (uH) اضرب في 1000: 1.38 x 1,000 = 1378 uH.
-
شغل جهاز LCR Meter (جهاز قياس المقاومات والملفات والمكثفات) وانتظره حتى يعمل. جهاز LCR البسيط شديد الشبه بالملتيمتر الذي يستخدم عادة لقياس الجهد والتيار وما شابه. معظم أجهزة القياس محمولة ولها شاشة تعرض الرقم 0 بعد ضغط زر التشغيل. اضغط زر إعادة الضبط إذا لم يظهر 0 لتضبطه على هذه القيمة. [٨] X مصدر بحثي
- كما أن هناك أجهزة إلكترونية أكبر تجعل عملية الاختبار أسهل من المعتاد، وعادة ما تشتمل على مكان لتوصيل ملف الحث للحصول على نتيجة أدق.
- لا يمكن استخدام الملتيمتر لقياس الحث فليس مصنعًا بهذه الإمكانية لكن لحسن الحظ أن أجهزة LCR المحمولة الزهيدة متاحة عبر الإنترنت.
-
اضبط جهاز LCR لقياس L أو الحث. يمكن أن يأخذ جهاز LCR عدة قياسات والتي ستجدها موضحة على القرص. تعني L الحث وبالتالي فهي المطلوبة. أدر القرص حتى تصل للنقطة L في الأجهزة المحمولة باليد، اضغط الأزرار على الشاشة لضبط الجهاز على L إذا كنت تستخدم جهازًا إلكترونيًا. [٩] X مصدر بحثي
- إعدادات أجهزة LCR متعددة لذا احرص على استخدام الإعدادات الصحيحة. تستخدم C للسعة وR للمقاومة.
-
اضبط الجهاز على 100 KHz عند 1 فولت. تعطي أجهزة LCR في العموم عدة إعدادات مختلفة للاختبار. عادة ما يكون أقل حث يمكن قياسه 200 uH تقريبًا. إذا كنت تستخدم الجهاز الذي يوضع على طاولة فإن 100 kHz عند 1 فولت قيمةٌ مثالية لمعظم لأجهزة. [١٠] X مصدر بحثي
- استخدام الإعدادات الخاطئة يضعف دقة الاختبار. معظم أجهزة LCR مخصصة للقياس عند تيارات منخفضة لكن يجب تجنب زيادة التيار عن قدرة الملف.
-
وصل الأطراف بجهاز LCR. للجهاز طرفان -أحمر وأسود- كالملتيمتر. يدخل الطرف الأحمر في القابس الذي يحمل علامة موجب بينما يدخل الأسود في القابس الذي يحمل علامة سالب. قم بملامسة الطرفين مع أطراف الجهاز الذي تختبره لتبدأ بتحريك التيار خلاله. [١١] X مصدر بحثي
- تحتوي بعض أجهزة LCR على فتحة حيث يمكن توصيل المكونات التي يتم اختبارها كالمكثفات والملفات. أدخل أطراف العنصر في الفتحات لاختباره.
-
تفقد شاشة العرض لإيجاد الحث. تجري أجهزة LCR اختبارات الحث بشكل فوري في الغالب. يجب أن تلاحظ تغير الناتج على الشاشة في الحال، سيظهر لك رقمٌ بالميكرو هنري (uH)، يمكنك إطفاء المقياس وفصل الجهاز بعدما تجد الرقم.
-
وصل ملف الحث بمصدر جهد نبضي مربع. أسهل طريقة للحصول على تيار نبضي هي شراء مولد نبضات، وهو يعمل بطريقة مشابهة لمولد الموجات العادي ويثبت بالدائرة بنفس الطريقة. وصل طرف الخرج للمولد بالسلك الأحمر الذي يتوجب عليك توصيله بمقاومة تحويل. [١٢] X مصدر بحثي
- تتمثل الطريقة الأخرى للحصول على النبضات في تصميم الدائرة بنفسك، يمكن أن تتلف الأجهزة الإلكترونية القريبة لذا احترس عند استخدامها.
- يتحكم مولد النبضات بالتيار أكثر من الدائرة المصممة خصيصًا لذا اعتمد على المولد إذا توافر لديك.
-
وصل جهاز ملاحظة التيار بمقاومة تحويل وراسم إشارات. ستحتاج لإضافة مقاومة تحويل تيار إلى الدائرة، ضعها خلف الملف مع التأكد من تلامس الأطراف قبل توصيل السلك الأحمر بالطرف الموجب. أضف راسم الإشارات بعد ذلك بتوصيل طرف الدخل الأسود بالسلك الأسود المتصل بنهاية الملف. [١٣] X مصدر بحثي
- افحص الشاشة بعد توصيل كل شيء. سترى حركة على شاشة راسم الإشارات حين ينشط التيار المربع إذا سار كل شيء كما يجب.
- مقاومة تحويل التيار هي نوعٌ خاص من المقاومات يستهلك أقل قدر من الطاقة، كما تسمى أيضًا بالمقاومة المجزئة وهي ضرورية للحصول على قراءة دقيقة للجهد.
-
اضبط دورة النبضة على 50% أو أقل. راقب النبضة وهي تتحرك على شاشة راسم الإشارة. تشير النقاط المرتفعة من الموجة لنشاط النبضة ويجب أن تكون هذه النقاط بنفس طول النقاط السفلية. تحسب دورة النبضة بطول موجة كاملة على راسم الإشارة. [١٤] X مصدر بحثي
- فمثلًا يمكن أن تكون النبضة نشطة لمدة ثانية ثم تخمد لثانية، سيبدو نمط الموجة على الشاشة شديد الاتساق لأن النبضة تنشط خلال نصف المدة فقط.
-
اقرأ القيمة العظمى للتيار والمدة بين النبضات. تفقد راسم الإشارة لإيجاد هذه القياسات. القيمة العظمى للتيار هي ذروة أطول موجة تراها على الشاشة وتقاس بالأمبير. تعرض المدة بين هذه الذروات بالميكروثانية. يمكنك حساب الحث بمعرفة هذين القياسين. [١٥] X مصدر بحثي
- الثانية 1000000 ميكروثانية. اقسم الميكروثانية على 1000000 إذا أردت تحويلها إلى الثانية.
-
اضرب الجهد وطول النبضات. استخدم المعادلة L = V*Ton/Ipk لحساب الحث. يجب أن تكون جميع الأرقام المطلوبة على راسم الإشارة. ترمز V لجهد النبضات وترمز Ton للزمن بين كل نبضتين وتعني lpk القيمة العظمى للتيار والتي سبق قياسها. [١٦] X مصدر بحثي
- فمثلّا إذا تم توليد نبضة 50 فولت كل 5 ميكروثانية فإن 5*50=250 فولت-ميكروثانية.
- يتمثل الخيار الآخر في كتابة الأرقام على حاسبة كالمتاحة على https://daycounter.com/Articles/How-To-Measure-Inductance.phtml .
-
اقسم الناتج على القيمة العظمى التيار لإيجاد الحث. راجع قراءة راسم الإشارة لتحديد ذروة التيار ثم عوض به في المعادلة لإتمام حساباتك بنجاح!
- فمثلًا 250 فولت-ميكروثانية/5 أمبير = 50 ميكروهنري (mH).
- رغم أن العملية الرياضية تبدو بسيطة جدًا إلا أن تحضير القياسات أعقد من طرق أخرى. سيصبح إيجاد الحث فائق السهولة حين تتم كل شيء!
أفكار مفيدة
- حث الملفات الطويلة أقل منه للملفات القصيرة نظرًا لشكلها.
- الحث الكلي لمجموعة ملفات موصلة على التوالي هي مجموع حث كل ملف.
- إذا وصلت مجموعة ملفات على التوازي فإن الحث الكلي سيصبح أقل بكثير من المعتاد. سيكون عليك أن تقسم واحد على قيمة حث كل ملف منها ثم جمع النواتج ثم قسمة 1 على ذلك الرقم.
- يمكن أن تتخذ ملفات الحث شكل القضيب أو الحلقة أو الغشاء الرقيق، وكلما زادت لفاتها أو مساحتها زاد حثها.
تحذيرات
- يمكن أن تكون الملفات عالية الجودة مكلفة وغير شائعة، كذلك فإن أجهزة قياس LCR معقولة الكلفة تقيس عند تيارات منخفضة في الغالب لذا فلن تفيد في اختبار الملفات الكبيرة.
الأشياء التي ستحتاج إليها
استخدام مقاومة لتحديد الحث
- مولد جهد نبضي
- راسم إشارات
- ملف حث
- أسلاك توصيل
- آلة حاسبة
القياس بجهاز LCR
- جهاز LCR
- ملف أو غيره من الأجهزة
- أطراف توصيل حمراء وسوداء
حساب الحث من ميل منحنى التيار مع الجهد
- مولد جهد نبضي
- راسم إشارات
- مقاومة تحويل تيار
- ملف حث
- أسلاك توصيل
- حاسبة
المصادر
- ↑ https://sciencing.com/connect-diodes-5462387.html
- ↑ https://www.testandmeasurementtips.com/how-to-measure-inductance/
- ↑ https://meettechniek.info/passive/inductance.html
- ↑ https://www.dos4ever.com/inductor/inductor.html#method
- ↑ https://www.dos4ever.com/inductor/inductor.html#method
- ↑ https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-3/series-resistor-inductor-circuits/
- ↑ https://doc.modelica.org/Modelica%203.2.3/Resources/helpMapleSim/Electrical/QuasiStationary/MultiPhase/Examples/index.html
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=BYjNkWE2v2E&feature=youtu.be&t=26
- ↑ https://www.electronics-notes.com/articles/test-methods/lcr-meter-bridge/primer-basics.php
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=zZiVvgUiRdc&feature=youtu.be&t=29
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=Jcuxh7iJ_nI&feature=youtu.be&t=814
- ↑ https://webassign.net/labsgraceperiod/ncsulcpem2/lab_7/manual.html
- ↑ https://meettechniek.info/passive/inductance.html
- ↑ https://www.testandmeasurementtips.com/how-to-measure-inductance/
- ↑ https://www.testandmeasurementtips.com/how-to-measure-inductance/
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=bnqYDxMtOL8&feature=youtu.be&t=275
