قلب الملف: هوا وحديد وفِرّيت، وليه اللفات بتتربّع
محاثة الملف L = A_L × N²: عدد اللفات متربّع، مضروب في ثابت بيحدده القلب (A_L). القلب المغناطيسي بيلمّ خطوط المجال جوّاه، فنفس اللفات على حديد بتدّي محاثة عشرات المرات أكتر من الهوا، وعلى فِرّيت آلاف المرات. هنقيس ده بفلتر RL: الملف توالي مع مقاومة 10 Ω والخرج على المقاومة، وتردد القطع fc = R ÷ (2πL) — كل ما المحاثة تكبر، القطع بينزل. الحديد بيخسر في التيارات الدوامية على الترددات العالية فبيتستخدم في المحولات والخنّاقات على 50 Hz، والفِرّيت في الترددات العالية ومصادر الـ switching، والهوا في دواير الراديو.
مدة التجربة 25 دقيقة · 5 مهام
القطع في بداية التجربة
- FG — مولّد إشارات
- L1 — ملف بقلب (لفّات)
- R1 — مقاومة 10 Ω
- GND — أرضي
التوصيلات
- FG:+ ↔ L1:1
- L1:2 ↔ R1:1
- R1:2 ↔ FG:-
- FG:- ↔ GND:1
02 / المهام التي ستطبقها
- 01افتح الأوسيلوسكوب: قناة 1 على الدخل (L1:1) وقناة 2 على المقاومة (R1:1)، وبدّل لـ «منحنى بود»
تلميح / الحل المقترح
الكسب على المقاومة R ÷ (R + jωL): ثابت تحت تردد القطع، وبيقع 20 dB لكل عشر أضعاف بعده.
- 02بقلب هوا و50 لفة: اقرا تردد القطع (حوالين 320 kHz)
تلميح / الحل المقترح
A_L للهوا ≈ 2 nH ⇒ L = 2n × 50² = 5 µH، وfc = 10.1 ÷ (2π × 5µ) ≈ 321 kHz.
- 03غيّر القلب لحديد: القطع ينزل لحوالين 8.6 kHz
تلميح / الحل المقترح
A_L للحديد ≈ 75 nH: المحاثة بقت 37.5 مرة ⇒ L ≈ 188 µH وfc ≈ 8.6 kHz.
- 04وغيّره لفِرّيت: القطع ينزل لحوالين 257 Hz
تلميح / الحل المقترح
A_L للفِرّيت ≈ 2.5 µH: L = 6.25 mH، يعني 1250 مرة قد الهوا.
- 05على الفِرّيت: اختار عدد لفات يخلّي القطع 1 kHz (±10%)
تلميح / الحل المقترح
fc ∝ 1 ÷ N²: عشان القطع يطلع 4 أضعاف لازم اللفات تبقى النص تقريبًا. N = √(R ÷ (2π × fc × A_L)) ≈ 25 لفة.
03 / تجارب مرتبطة