التصرف العام لدارة كهربائية

1. توزيع الطاقة الكهربائية على مستوى المستقبل:

• 1.1. مميزة المستقبل :

  

  التوتر U_AB بين مربطي مستقبل يمر فيه تيار كهربائي I هو:

  U_AB=E’+r’.I

  حيث: E’ : القوة الكهرمحركة المضادة. r’ : المقاومة الداخلية للمستقبل.

• 2.1. الحصيلة الطاقية :

  

  لدينا الطاقة المكتسبة من قبل المستقبل هي:

  W_e=U_AB.I.∆t

  بما أن: U_AB=E’+r’.I
  فإن: W_e=E’.I.∆t+r’.I².∆t
  وبالتالي: W_e=W_u+W_J
  

  مع: W_u=E’.I.∆t : الطاقة النافعة.

  W_J=r’.I².∆t : طاقة حرارية ناتجة عن مفعول جول.

• 3.1. مردود المستقبل :

  مردود المستقبل هو:

  

  مع: P_e : القدرة المكتسبة.

  P_u=E’.I : القدرة النافعة.

2. توزيع الطاقة الكهربائية على مستوى المولد:

• 1.2. مميزة المولد :

  

  التوتر U_PN بين مربطي مولد يمر فيه تيار كهربائي I هو:

  U_PN=E-r.I

  حيث: E : القوة الكهرمحركة للمولد.

  r : المقاومة الداخلية للمولد.

• 2.2. الحصيلة الطاقية :

  

  لدينا الطاقة الممنوحة من قبل المولد لباقي الدارة وتسمى أيضا الطاقة النافعة هي:

  W_e=U_PN.I.∆t

  نعلم أن: U_PN=E-r.I

  إذن: W_e=E.I.∆t-r.I².∆t

  وبالتالي: W_T=W_e+W_J

  مع: W_T=E.I.∆t : الطاقة المكتسبة من المولد وتسمى أيضا الطاقة الممنوحة من المولد.

  W_J=r.I².∆t : الطاقة الحرارية المبددة بمفعول جول.

• 3.2. مردود المولد :

  مردود المولد هو:

  

  مع: P_e=E.I-r.I² : القدرة النافعة.

  P_T=E.I : القدرة الكلية للمولد.

3. المردود الكلي لدارة:

نعتبر دارة كهربائية تضم مولدا مركبا على التوالي مع مستقبل.

لدينا: U_PN=U_AB

إذن E-r.I=E’+r’.I

إذن E.I.∆t-r.I².∆t=E’.I.∆t+r’.I².∆t

إذن E.I.∆t=E’.I.∆t+(r+r’).I.∆t

حيث: E.I.∆t : الطاقة الكلية التي يمنحها المولد.

E’.I.∆t : الطاقة النافعة للمحرك.

(r+r’).I².∆t : الطاقة الحرارية المبددة في الدارة.

وبالتالي نعرف المردود الكلي للدارة بالعلاقة:

4. العوامل المؤثرة على الطاقة الممنوحة من قبل مولد في دارة مقاومية:

• 1.4. تأثير القوة الكهرمحركة E :

  

  نعتبر الدارة الممثلة جانبه:

  الطاقة الكهربائية الممنوحة من قبل المولد هي: W_e=U_PN.I.∆t=R.I².∆t

  حسب قانون بويي لدينا:

  

  مع: R_éq=r+R

  وبالتالي:

  تتناسب W_e مع مربع E .

• 2.4. تأثير المقاومة R :

  

  نعتبر نفس التركيب السابق.

  لدينا:

  انطلاقا من التجربة رقم 2 نقول إن الطاقة الكهربائية الممنوحة من قبل المولد تكون قصوية عند تحقق r=R.

5. حدود اشتغال المولدات والمستقبلات :

• 1.5. المولدات :

  تتميز المولدات بقيمة حدية لشدة التيار I_L يشير إليها الصانع, وفي حالة تعديها تزداد حرارتها بمفعول جول فتتلف. وبالتالي القدرة القصوية التي يمكن أن تمنحها هي: P_max=E.I_L

• 2.5. الموصلات الأومية :

  تتميز الموصلات الأومية بالقدرة القصوية P_max التي يمكن تبديدها بمفعول جول, ويشير إليها الصانع, ومنها نستنتج I_max و U_max .