ما هي العلاقة بين التردد والفولتية؟

العلاقة بين التردد والفولتية في التيار المتناوب:

في التيار المتناوب، ترتبط الفولتية (V) و التردد (f) بعلاقة طردية عكسية، أي كلما زاد أحدهما نقص الآخر والعكس صحيح.

يمكن التعبير عن هذه العلاقة رياضيًا بقانون أوم للتيار المتناوب:

V = fXL

حيث:

V: الجهد بالفولت (V)

f: التردد بالهرتز (Hz)

X: الممانعة الكلية للدائرة بالأوم (Ω)

L: الحث الكلي للدائرة بهنري (H)

شرح العلاقة:

في دائرة كهربائية ذات مقاومة فقط:

لا يوجد حث (L = 0): تصبح المعادلة V = fR، حيث R هي المقاومة بالأوم (Ω).

كلما زاد التردد (f)، زادت الفولتية (V) والعكس صحيح.

في دائرة كهربائية ذات حث فقط:

لا توجد مقاومة (R = 0): تصبح المعادلة V = 2πfL، حيث π هو ثابت ط (π ≈ 3.14).

كلما زاد التردد (f)، زادت الفولتية (V) أيضًا.

في دائرة كهربائية ذات مقاومة وحث:

تتكون الممانعة الكلية (X) من مزيج المقاومة (R) والحث (L): X = √(R² + (2πfL)²)

العلاقة بين الفولتية (V) والتردد (f) معقدة وتعتمد على قيم المقاومة (R) والحث (L).

أمثلة على تطبيقات العلاقة بين التردد والفولتية:

محولات الطاقة: تُستخدم محولات الطاقة لرفع أو خفض الجهد في التيار المتناوب. تعتمد قدرة المحول على رفع أو خفض الجهد على نسبة الترددات بين اللفائف الأولية والثانوية.

مولدات التيار المتناوب: تُولد مولدات التيار المتناوب جهدًا كهربائيًا يتغير مع الزمن بتردد محدد. يعتمد التردد على سرعة دوران الملفات داخل المولد.

دوائر الإلكترونيات: تُستخدم دوائر الإلكترونيات التي تعمل بالتيار المتناوب في العديد من التطبيقات، مثل أجهزة الراديو وأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر. تعتمد وظائف هذه الدوائر على العلاقة بين التردد والفولتية.

ملخص:

في التيار المتناوب، ترتبط الفولتية والتردد بعلاقة طردية عكسية.

يمكن التعبير عن هذه العلاقة رياضيًا بقانون أوم للتيار المتناوب.

تعتمد العلاقة الدقيقة بين الفولتية والتردد على خصائص الدائرة الكهربائية.

تُستخدم العلاقة بين الفولتية والتردد في العديد من التطبيقات، مثل محولات الطاقة ومولدات التيار المتناوب ودوائر الإلكترونيات.