Posted in إلكترونيات, العناصر الإلكترونية

السيدة حلزونة..رمزالنضال والمقاومة

كانت الساعة تشير إلى الثالثة فجرا..

كان الشارع خاليا من المارة، إلا من بعض قطط الحي التي لا زالت تعبث في قمامة المنازل

هدوء صارخ..ونسمة هواء باردة تضفي مزيدا من الشاعرية في هذا الوقت من الليل

وفجأة..صوت قرع أقدام عند مقدمة الشارع..

وماهي إلا لحظات حتى ترجلت مجموعة ملثمة

بدؤوا بطرق  أحد الأبواب بشكل هستيري  مستخدمين كل وسائل القوة لديهم

كانوا ملثمين بأقنعة سوداء..ومدججين بأسلحة بيضاء

أفاق الجيران على صوت ذلك الضجيج..وكل بدأ يسترق النظر من خلف الشبابيك..متخفين خلف الستائر خوفا من أن يشاهدهم أولئك الملثمون

بدأت المجموعة الملثمة تتحرك بسرعة هائلة..50 اهتزازة بالثانية

الهدف كان واضحا..القضاء على من بداخل هذا البيت الصغير المتواضع وتمزيق أفراده إربا

وفجأة..ودون سابق إنذار

فتح الباب

ولف صمت عجيب

بدأت المجموعة مصدومة..فلم تتوقع وجود ذلك العنصر المفاجئ

سيدة..نعم..مجرد سيدة رشيقة تدعى السيدة حلزونة

وما هي إلا صرخات بسيطة

حتى اضمحل الملثمون للأبد

فمن هم أولئك الملثمون؟

ومن هي السيدة حلزونة؟

تعالوا نتابع  أولا هذا الفيديو

httpv://www.youtube.com/watch?v=STDlCdZnIsw

من هي السيدة حلزونة؟

هل عرفتموها؟ نعم السيدة حلزونة هي الملف..

فالملف هو أحد أهم العناصر الإلكترونية الرئيسية التي يتعامل معها المصمم الإلكتروني. وهو ببساطة عبارة عن سلك ملفوف كما في الشكل التالي

سلك؟!؟ هل هذا صحيح يا وسيم؟

نعم بكل بساطة الملف هو سلك ملفوف بطريقة معينة، ولهذا السلك مواصفات معينة تحدد خصائصه الكهربائية مثل : مساحة مقطع السلك، طوله، نوع المادة المصنوع منها، وغيرها. عند مرور تيار في هذا السلك سينشأ حقل مغناطيسي حول الملف تعتمد شدته على شدة التيارالمار خلال السلك وعلى عوامل أخرى مثل شكل الملف هل هو حلزوني أم دائري أم مستقيم. فإن استمر ذلك التيار بالمرور دون تغير في الشدة أو الاتجاه “تيار مستمر” فسيبقى الحقل  المغناطيسي الناتج ثابتا ولن يكون هناك أي تأثيرعلى التيار المار.

الآن، عند تغيير قيمة التيار المار خلال الملف أو اتجاهه سينشأ ما يعرف بقوة الحث المغناطيسي للملف والتي ستعمل على ممانعة مرور التيار خلال السلك والحد منه . والسبب وراء ذلك أن المجال المغناطيسي حول الملف  يقوم بتوليد قوة مغناطيسية في الملف تعاكس تولد تيارا يعاكس اتجاه التيار الأصلي وبالتالي ستمنع التيار من المرور خلال الملف. وتعتمد قوة الحث هذه على مشتقة التيار المار خلال الملف بالنسبة للزمن فكلما زادت سرعة صعود أو هبوط التيار زادت قوة الحث للملف.وتقاس وحدة حث الملف بالهنري نسبة للعالم  الأمريكي هنري

شاهدوا هذه الصورة التوضيحية:

طيب ما معنى هذا الكلام؟

الملف هو أخ عزيز للمكثف  الذي تناولته في تدوينة سابقة

فكما عرفنا سابقا أن المكثف سيخزن الشحنات بداخله، كذلك الأمر بالنسبة للملف، فسيخزن تيار يقوم بإرجاعه للدارة عند فصل التيار الرئيسي

ويقاس حث الملف كما في المعادلة التالية:

حسنا..فما الذي يفعله ذلك الملف؟ وكيف يخزن الشحنات؟ وما هو مبدأ عمله؟

ببساطة شديدة، تخيلوا الملف عبارة عن مقاومة، قيمتها تكون صغيرة جدا في حالة مرور تيار مستمر، ومقاومتها عالية في حالة مرور تيار متردد

طيب ماهي المعادلة التي تحكم ذلك

لاحظوا وجود التردد في المعادلة فكل ما زاد التردد زادت الممانعة

وماهو سبب تخزينه للشحنات؟ هل تعني يا وسيم أنه يخزن الشحنة كالمكثف؟

سبب تخزينه للشحنات يعود لقدرته على توليد مجال مغناطيسي له القدرة على منح الملف تخزين الشحنة.

طيب ماذا لو كان التيار المار عبر الملف غير متغير؟

سيرحب الملف بذلك ولن يمنعه. فكما وضحنا في المعادلة السابقة فإن ممانعة الملف هي مطردة ومحكومة بتردد التيار المار

حسنا إذا ومافائدة الملف إذا؟ ماهي تطبيقاته؟

1. دوائر الحماية

عند الحديث عن حماية مداخل وحدات التغذية أو التطرق لمداخل الدارات الرقمية فلابد من ذكر الملف. انظروا الشكل التالي:

هذه الدارة هي فلتر بسيط للترددات العابرة التي قد تتواجد عند مداخل وحدة التغذية. فدور هذا الفلتر هو منع التشويش قبل وصوله لمدخل الدارة الرقمية.

فالملف في هذه الحالة سيتصرف وكأنه مقاومة ذات ممانعة عالية جدا عند حدوث أي تشويش على مدخل التغذية ليقوم بامتصاصه ومجابهته بقوة الحث المغناطيسية.

2. تصميم الفلاتر أو المرشحات

المرشحات يدخل في تصميمها ثلاثة عناصر رئيسية : الملف، المقاومة والمكثف

شاهدوا الصورة التالية

فهذه الصورة تختصر أنواع الفلاتر المشهورة: الترددات المنخفضة، المرتفعة، وغيرها.

3. تصميم المحولات الكهربائية

فالمحول ما هو إلا عبارة عن ملفين: ابتدائي وثانوي وما يختلف هنا هو نوع القالب الذي يلف عليه الملف فقد يكون حديديا . فقدرة الملف على توليد مجال مغناطيسي ووجود ملف بالقرب منه سيولد تيارا مستحثا في ذلك الملف.

4. إشارات المرور

تعتمد إشارات المرور الذكية في التقاطها لوجود السيارات على خاصية الحث المغناطيسي. حيث أنه يمكننا وضع ملف كبير الحجم  على أرض الشارع وعند مرور جسم معدني كبير “مثل السيارة” فوق الملف سيتغير حثه ومن ثم يمكننا استخدام تلك الخاصية لفتح الإشارة وتشغيلها.

5. كاشف المعادن

هناك أنواع من كواشف المعادن التي يعتمد عملها على تغير حث الملف وذلك عند وجود معدن بالقرب منها.

هذا باختصار بعض من تطبيقات الملفات، واسرحوا بخيالكم لتجدوا أنه يمكنكم استخدام خاصية الحث المغناطيسي للقيام بتطبيقات عديدة جدا.

ملاحظات هامة عند اختيار الملفات

1. القيمة القصوى للتيار

وهي أقصى قيمة يمكن للملف أن يتحملها، فانتبه عند اختيار الملف وتقييم المنتجات

2. التشبع

وهو عدم قدرة الملف على تخزين الطاقة المغناطيسية

3. تداخل الترددات

وهو كمية المجال المغناطيسي التي يرسلها الملف في الفراغ وتؤدي لحدوث تشويش على الأجهزة القريبة منه

ختاما..هل عرفتم أولئك الملثمين؟

نعم إنهم التيار الكهربائي، والذي حاول اقتحام دارة إلكترونية في وسط الظلام

لكن ..الملف العزيز..حلزوني الشكل كان له بالمرصاد

المصادر:

المصدر الأول

المصدر الثاني

المصدر الثالث

Coils

خواص الملفات

12 thoughts on “السيدة حلزونة..رمزالنضال والمقاومة

    1. خبيني ياما يا حلزونة…
      شكرا لك عزيزي راشد على الفيديو الممتع
      🙂

  1. الله يعطيك الف عافية على هالموضوع المشوق والمفيد ويفتح عليك 🙂
    بس في سؤال صغير: بالنسبة لكاشف المعادن: شلون المعادن بتأثر على حث ملف الجهاز اذا المعدن مابنتج عنه مجال مغناطيسي كما هو الحال في السيارات ؟ في لبس شوي عندي 🙁

    1. الله يعافيك عزيزي سعد
      وشكرا على دعواتك
      بخصوص سؤالك: تذكر يا سعد أن الحث لمغناطيسي لأي ملف يعتمد على نوعية القالب أو المادة التي يلف حولها الملف. فلو كانت هواء فسيكون الحث له قيمة معينة، ولو كانت غير ذلك فستغيير. ولكل مادة ثابت خاص يتم إدخاله في معادلة حساب الحث للملف التي وضحتها في التدوينة. الذي سيحصل في حالة كاشف المعادن هو أن الملف هو كبير الحجم للغاية ولنتخيل أن قلب الكاشف هو فقط هواء. ما سيحصل الآن هو أنه عند وجود سيارة “معدن ” سيؤثر ذلك بأنه سيكون بمثابة القالب الملفوف حوله الملف. ما يعني أنه سيؤثر في حث الملف.
      أتمنى أن تكون قد اتضحت الصورة
      وبانتظار المزيد من أسئلتك
      🙂

  2. الله يعطيك العافية أخوي وسيم على الاسلوب الرائع والشرح الوافي..

  3. بارك الله فيك أستاذ وسيم , ومشكور على الجهد الرائع.

    استفسار : بما أن التيار المستمر إذا مر بالملف ينتج مجال مغناطيسي ، لماذا لا توجد المحولات في التيار المستمر ؟

    ولك أجمل تحية

    1. أهلا بك..المستعجل
      سؤال جيد ومنطقي، السبب هو أن آلية عمل المحولات تعتمد على وجود مجال مغناطيسي متردد وليس مستمرا. وبما أن التيار المستمر يولد مجالا ثابتا وغير متغير فلن تتمكن الموحلات من تحويل ذلك المجال لتوليد جهد في الملف الثانوي.

  4. شكرا على سرعه الرد أستاذي الكريم ، مدونتك الرائعةاستفدت منها بشكل كبير ، فهي بالمفضلة وكل يوم أخذ منها درس مفيد.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *