قانون أوم في شكل معقد
في عملية حساب الدوائر الكهربائية بالتيار الجيبي المتناوب ، غالبًا ما يكون قانون أوم في شكل معقد مفيدًا. تُفهم الدائرة الكهربائية هنا على أنها دائرة خطية في حالة تشغيل ثابتة ، أي دائرة تنتهي فيها العمليات العابرة ويتم إنشاء التيارات.
إن انخفاض الجهد ومصادر المجالات الكهرومغناطيسية والتيارات في فروع هذه الدائرة هي ببساطة وظائف مثلثية للوقت. إذا كان الشكل الحالي للدائرة ، حتى في حالة الثبات ، ليس جيبيًا (ضوضاء متعرجة ، سن المنشار ، ضوضاء اندفاعية) ، فلن يتم تطبيق قانون أوم في شكل معقد.
بطريقة أو بأخرى ، يتم استخدامه في كل مكان في الصناعة اليوم نظام ثلاثي الطور بتيار جيبي متناوب… الجهد في مثل هذه الشبكات له تردد محدد بدقة وقيمة فعالة. يمكن العثور على القيمة الفعالة "220 فولت" أو "380 فولت" في علامات المعدات المختلفة ، في الوثائق الفنية الخاصة بها. لهذا السبب ، وبسبب هذا التوحيد الواضح ، فإن قانون أوم في شكل معقد مناسب في العديد من حسابات الدوائر الكهربائية (حيث يتم استخدامه جنبًا إلى جنب مع قواعد كيرشوف).
الشكل المعتاد لكتابة قانون أوم يختلف عن الشكل المعقد لتسجيله. في شكل معقد ، تتم كتابة تسميات EMF والفولتية والتيارات والمقاومات كـ ارقام مركبة... هذا ضروري لحساب وتنفيذ الحسابات بشكل ملائم مع كل من المكونات النشطة والمتفاعلة التي تحدث في دوائر التيار المتردد.
ليس من الممكن دائمًا ببساطة أن نأخذ ونقسم انخفاض الجهد على التيار ، في بعض الأحيان يكون من المهم أن نأخذ في الاعتبار طبيعة قسم الدائرة وهذا يجبرنا على إجراء بعض الإضافات إلى الرياضيات.
تلغي الطريقة الرمزية (طريقة العدد المركب) الحاجة إلى حل المعادلات التفاضلية في عملية حساب الدائرة الكهربائية للتيار الجيبي. لأنه يحدث في دائرة التيار المتردد ، على سبيل المثال ، وجود تيار ولكن لا يوجد انخفاض في الجهد في قسم الدائرة ؛ أو يوجد انخفاض في الجهد ولكن لا يوجد تيار في الدائرة بينما تبدو الدائرة مغلقة.
في دوائر التيار المستمر ، هذا ببساطة مستحيل. هذا هو السبب في أن قانون AC و Ohm مختلف. ما لم يكن هناك حمل نشط بحت في دائرة أحادية الطور ، يمكن استخدامه مع عدم وجود اختلافات تقريبًا عن حسابات التيار المستمر.
يتكون العدد المركب من Im وهمي وجزء Re حقيقي ويمكن تمثيله بواسطة متجه في الإحداثيات القطبية. سيتم تمييز المتجه بمعامل معين والزاوية التي يدور حولها حول أصل الإحداثيات بالنسبة لمحور الإحداثي. المعامل هو السعة والزاوية هي المرحلة الأولية.
يمكن كتابة هذا المتجه في الأشكال المثلثية أو الأسية أو الجبرية.ستكون صورة رمزية لظواهر فيزيائية حقيقية ، لأنه في الواقع لا توجد خصائص خيالية ومادية في المخططات. إنها مجرد طريقة مناسبة لحل المشكلات الكهربائية في الدوائر.
يمكن تقسيم الأعداد المركبة أو ضربها أو إضافتها أو رفعها إلى أس. يجب أن تكون هذه العمليات قابلة للتنفيذ من أجل تطبيق قانون أوم في شكل معقد.
تنقسم المقاومات في دارات التيار المتناوب إلى: نشطة وتفاعلية ومشتركة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تمييز الموصلية. السعة الكهربائية والحث لها مفاعلات تيار متردد. مقاومة رد الفعل الرجوع إلى الجزء التخيلي ، والمقاومة النشطة والتوصيل - إلى الجزء الحقيقي ، أي إلى الجزء الحقيقي تمامًا.
مقاومة الكتابة في شكل رمزي لها بعض المعنى المادي. في المقاومة النشطة ، يتم بالفعل تبديد الكهرباء كحرارة معًا قانون جول لينز، أثناء السعة والتحريض ، يتم تحويلها إلى طاقة مجال كهربائي ومغناطيسي. ومن الممكن تحويل الطاقة من أحد هذه الأشكال إلى أخرى: من طاقة المجال المغناطيسي إلى حرارة ، أو من طاقة المجال الكهربائي ، جزئيًا إلى مغناطيسي وجزئيًا إلى حرارة ، وهكذا.
تقليديا ، تكتب التيارات وقطرات الجهد والمجالات الكهرومغناطيسية في شكل مثلث ، حيث يتم أخذ كل من السعة والمرحلة في الاعتبار ، مما يعكس بوضوح المعنى المادي للظاهرة. قد يختلف التردد الزاوي للجهود والتيارات ؛ لذلك ، فإن الشكل الجبري للتدوين هو عمليًا أكثر ملاءمة.
يؤدي وجود زاوية بين التيار والجهد إلى حقيقة أنه أثناء التذبذبات توجد أوقات يكون فيها التيار (أو انخفاض الجهد) صفرًا وهبوط الجهد (أو التيار) ليس صفراً. عندما يكون الجهد والتيار في نفس المرحلة ، تكون الزاوية بينهما من مضاعفات 180 درجة ، ثم إذا كان انخفاض الجهد صفرًا ، فإن التيار في الدائرة يكون صفرًا. هذه قيم لحظية.
لذا ، بفهم الترميز الجبري ، يمكننا الآن كتابة قانون أوم في صورة معقدة. بدلاً من المقاومة النشطة البسيطة (نموذجية لدارات التيار المستمر) ، ستتم كتابة المقاومة الإجمالية (المعقدة) Z هنا ، وستصبح القيم الفعالة لـ emf والتيارات والجهد كميات معقدة.
عند حساب دائرة كهربائية باستخدام أرقام معقدة ، من المهم أن تتذكر أن هذه الطريقة قابلة للتطبيق فقط على دارات التيار الجيبي وهي في حالة مستقرة.