التيارات المتناوبة المعقدة

بالإضافة إلى الأشياء البسيطة ، مثل. التيارات المتناوبة الجيبيةغالبًا ما يتم مواجهة التيارات المعقدة ، حيث لا يكون الرسم البياني للتغير الحالي بمرور الوقت منحنى جيبيًا ، ولكنه منحنى أكثر تعقيدًا. بعبارة أخرى ، بالنسبة لمثل هذه التيارات ، يكون قانون تغير التيار بمرور الوقت أكثر تعقيدًا منه بالنسبة للتيار الجيبي البسيط. يظهر مثال على مثل هذا التيار في الشكل. 1.

تعتمد دراسة هذه التيارات على حقيقة أن أي تيار غير جيبي معقد يمكن اعتباره مؤلفًا من عدة تيارات جيبية بسيطة ، تختلف سعاتها ، والترددات هي عدد مرات أكبر من تردد a نظرا للتيار المعقد. يعد مثل هذا التحلل للتيار المعقد إلى سلسلة من التيارات البسيطة أمرًا مهمًا ، لأنه في كثير من الحالات يمكن اختزال دراسة تيار معقد إلى النظر في التيارات البسيطة التي تم اشتقاق جميع القوانين الأساسية لها في الهندسة الكهربائية.

أرز. 1. التيار غير الجيبي المعقد

يطلق عليهم التيارات الجيبية البسيطة التي تشكل التوافقيات الحالية المعقدة ويتم ترقيمها بترتيب تصاعدي لترددها.على سبيل المثال ، إذا كان تردد تيار معقد 50 هرتز ، فإن أول توافقي له ، والذي يُسمى بخلاف ذلك التذبذب الأساسي ، هو تيار جيبي بتردد 50 هرتز ، ويكون التوافقي الثاني تيارًا جيبيًا بتردد 100 هرتز ، التوافقي الثالث له تردد 150 هرتز ، وهكذا.

يشير الرقم التوافقي إلى عدد مرات تردده أكبر من تردد تيار معقد معين. مع زيادة عدد التوافقيات ، عادةً ما تنخفض اتساعها ، ولكن هناك استثناءات لهذه القاعدة. في بعض الأحيان ، تكون بعض التوافقيات غائبة تمامًا ، أي أن اتساعها يساوي صفرًا. فقط التوافقية الأولى موجودة دائمًا.

أرز. 2. التيار المتردد المعقد وتوافقياته

كمثال ، FIG. يُظهر الشكل 2 أ مخططًا للتيار المعقد يتكون من التوافقيات الأولى والثانية والمؤامرات من هذه التوافقيات ، وفي الشكل. 2 ، ب ، يظهر الشيء نفسه بالنسبة للتيار الذي يتكون من التوافقيات الأولى والثالثة. في هذه الرسوم البيانية ، تتم إضافة التوافقيات والحصول على التيار الكلي بشكل معقد عن طريق إضافة مقاطع رأسية تصور التيارات في أوقات مختلفة ، مع مراعاة علاماتها (زائد وناقص).

في بعض الأحيان ، يشمل التيار المعقد ، بالإضافة إلى التوافقيات ، أيضًا العاصمة، وهذا هو ، عنصر ثابت. نظرًا لأن التردد الثابت هو صفر ، يمكن تسمية المكون الثابت بالمتوافق الصفري.

من الصعب العثور على التوافقيات لتيار معقد. تم تخصيص قسم خاص من الرياضيات يسمى التحليل التوافقي لهذا ... ومع ذلك ، وفقًا لبعض العلامات ، يمكن الحكم على وجود بعض التوافقيات. على سبيل المثال ، إذا كانت الموجات النصف الموجبة والسالبة لتيار معقد هي نفسها في الشكل والقيمة القصوى ، فإن مثل هذا التيار يحتوي على توافقي فردي واحد فقط.

ويرد مثال على مثل هذا التيار في الشكل. 2 ، ب.إذا كانت موجات نصف الموجة الموجبة والسالبة تختلف عن بعضها البعض في الشكل والقيمة القصوى (الشكل 2 ، أ) ، فهذا بمثابة علامة على وجود التوافقيات الزوجية (في هذه الحالة ، قد يكون هناك أيضًا مدروجات فردية).

أرز. 3. تيار متناوب معقد على شاشة راسم الذبذبات

يمكن تمثيل الفولتية المتناوبة والمجالات الكهرومغناطيسية المعقدة الشكل ، مثل التيارات المعقدة ، كمجموع من المكونات الجيبية البسيطة.

فيما يتعلق بالمعنى المادي لتحلل التيارات المعقدة إلى التوافقيات ، يمكن تكرار ما قيل تيار نابض، والتي يجب تصنيفها أيضًا على أنها تيارات معقدة.

في الدوائر الكهربائية التي تتكون من أجهزة خطية ، يمكن دائمًا اعتبار تأثير التيار المعقد وحسابه على أنه الإجراء الكلي للتيارات المكونة له. ومع ذلك ، في حالة وجود أجهزة غير خطية ، فإن هذه الطريقة لها تطبيق أكثر محدودية ، حيث يمكن أن تؤدي إلى أخطاء كبيرة عند حل عدد من المشكلات.

راجع أيضًا حول هذا الموضوع: حساب دارات التيار غير الجيبية