شكل 35صفحة 115

[ابراهيم ناصر]

السلام عليكم ارجو مناقشة شكل 35 صفحة 115واقصد المنحنيين الاخيرين حيث انهما يمثلان الطاقه او مربع التيار ومربع الشحنه للملف وللمتسعة وقد تم رسمهما في الكتاب على اساس منحني الفولتيه عبر المتسعه والملف واعتقد ان هدا لايجوز بسبب فرق الطور الثابت بين المتسعة والتيار في الملف او المتسعة ارجو من الاساتدة الافاضل طرح ارائهم بالموضوع لانه في جميع الطبعاتوحتى طبعة 2014 لم يصحح هدا الرسم مع التقدير

[صادق السعداوي]

السلام عليكم
تقصد فرق الطور بين الفولتية والتيار وليس المتسعة والتيار كما كتبت في سؤالك
المهم يمكن فهم المنحنيين كما يلي وهذا رأيي بالموضوع وفهمي للرسم من ان
فرق الجهد عبر المتسعة يتاخر بزاوية 90 درجة عن التيار وفرق الجهد يتقدم بنفس الزاوية عبر المحث عن التيار
وبالتالي يبقى فرق الطور بين الفولتية عبر المحث والفولتية عبر المتسعة 180 درجة خلال الزمن وهذا مايحص
بالدائرة المهتزة من انتقال الطاقة بين المحث والمتسعة

[سعيد الزريجاوي]

اساتذتي الاعزاء السلام عليكم هذه المنحنيات لا تمثل منحنيات الفولطية عبر المتسعة او الفولطية عبر المحث وانما هي تمثل منحنيات الطاقة الكهربائية المختزنة في المتسعة (او منحني مربع الشحنة) وكذلك الاخر يمثل منحني الطاقة المغناطيسية المختزنة في المحث او منحني مربع التيار . تقبلوا تحياتي .

[ابراهيم ناصر]

نعم استاد صادق ولكن المنحنيين الاخيرين هم ناتج مربع التيار ومربع الشحنه اي بعد تربيع المنحني الاول والثاني كما تفضل الاستاد سعيد

[نوريه]

شكرا اساتذه على مناقشتكم الرائعة للموضوع

[abuallawy]

الزملاء الاعزاء
المخططين هما للفولطية ، احدهما عبر المتسعة والاخر عبر المحث ، كدالتين مع الزمن
وهنا لايوجد مبرر لان تكون قيمهما موجبة ( فامخططين واضحين بين الصفر وقمتهما العظمى ) مع الزمن بل متناوبه بين الموجب والسالب
كان من الاولى ان يجعلهما مخططين للطاقة في كل من المحث والمتسعة مع الزمن بعد ان وضع في المخططين الاولين الشحنة والتيار مع الزمن
وهنا اقول
لايجب ان نبرر الخطأ بحجة ان المقصود منه كذا او كذا بل ان نقومه
فالمخططين واضحين هما لتغير الفولطية مع الزمن وهما خطأ .
تحياتي

[سعيد الزريجاوي]

استاذ ابو علاوي مع جل احترامي وتقديري لرايك نحن لا نبرر الخطا بحجة المقصود كذا وكذا كما تقول ونحن نجزم بان الرسمين للطاقة وليس للفولطية والتيار ولكن هنا وقع خطأ وقد يكون الخطأ مطبعي او علمي والله العالم وسبق وان ذكرت ذلك في عندما كانت الطبعة الاولى هي الموجودة اما الذي يؤكد بانهما مخططي الطاقة الكهربائية في المتسعة والطاقة المغناطيسية في المحث امور كثرة ومنها الموضوع نفسه (الاهتزاز الكهرومغناطيسي) ولا يخفى عليك بان الاهتزاز الكهرومغناطيسي هو تبادل انتقال الطاقة بين المتسعة والمحث فمرة تخزن في المتسعة واخرى في المحث الامر الاخر هو الرسم في الصفحة الاخرى (الشكل 36) والذي يوضح كيفية تبادل الطاقة والامر الاخر هو شرح الموضوع في ص 117 في الاعلى قبل موضوع الرنين هذا رايي بالموضوع والله العالم.

[ابراهيم ناصر]

نعم اساتدتى الافاضل هدا هو الراي الصحيح واعتقد نتيجة ارائكم السديدة ان هدا خطا ويجب تصحيحه

[abuallawy]

والله اعلم ان المقصود هو مخطط الطاقة
ولكن الرسم هو خطأ يازملاء
الموجود هو فولطية وهو خطا ومكرر على مخططين ولثلاث طبعات
كيف يستطيع الطالب ان يفهم ؟
هل اقول ان الكتاب خطأ ؟
هل اقول ان المؤلف كان يقصد ؟
تحياتي وحبي للجميع

[wessamsami]

الشكل 35 هو مخطط للشكل 36 لدورة واحدة وان المقصود UE الطاقة الكهربائية . UB الطاقة المغناطيسية , V هو فرق جهد كهربائي اذا كان Vc فهو عبر المتسعة و Vl عبر الملف . ماذا يقصد بالرمز VE. VB
اعتقد ان الخطأ في التعبير عن الرموز .

[سعيد الزريجاوي]

احسنت استاذ وسام وهذا ما اكدته في المشاركات السابقة فالمخطط للطاقة ولكن الخطا بالرموز ولكن لا اعرف لماذا الاستاذ ابو علاوي مصر على ان هذا مخطط فولطية عبر المحث وعبر المتسعة ويجب ان يستبدل بمخطط طاقة مع ان الخطا بطبع الرموز وليس بالرسم .

[abuallawy]

استاذ سعيد
اعرف ان الخطأ هو بالرموز ولم اقول انه مخطط فولطية
ولكن الموجود على المحور الصادي هو فولطية وهو خطأ
الذي اقوله هو
ان الرسم خطأ فماذا نقول للطالب
هل نقول ان الكتاب خطأ ؟
هل نقول ان كان يجب ان يكون طاقة ؟
هل نقول ان المقصود طاقة والمؤلف اشتبه عليه المحور ؟
هذا ماقلته من اول مشاركة
ولم اقل ان هذا مخطط فولطية بل قلت انه مخطط خطأ .
والموضوع لا يستحق كثرة النقاش

[سعيد الزريجاوي]

وكذلك الموضوع لا يحتاج منك هذا الانفعال استاذي العزيز . انا هذا الذي فهمته من خلال كلامك والان وضحت لدي الصورة بانك متفق على انه مخطط طاقة وهنالك خطا بالرموز لكن ارجوا فقط ان تحمل اخاك على سبعين محمل كما قال رسولنا الكريم صلى الله عليه واله وامسحها بلحيتي .

[abuallawy]

عذرا لك استاذي العزيز سعيد
لم اكن منفعلا ولكني ذكرت ذلك في ثلاث مشاركات في نفس الموضوع وبعد الثالثة تخبرني بان الفكرة وضحت الان.
اكرر اعتذاري وما قصدت تجاهك اي محمل لاحملك على السبعين .
تحياتي الحارة لك ولجميع الاعضاء

[سعيد الزريجاوي]

انت اساتذنا وعلى راسي من فوك بس والله مافهمت قصدك اول وثاني مرة ومعذرة منك مرة اخرى .

[قصي التميمي]

بالتاكيد كلنا هنا لنتعلم وبمناقشة الزملاء يتم التوصل الى تصحيح المعلومة .....بالبداية احب اشكر استاذ سعيد لانه اجاب من الوهلة الاولى في مشاركته ...الا اني اتفق مع الاستاذ ابو علاوي بتصحيح الخطا المطبعي الذي اشار له استاذ سعيد في مشاركته الاولى ....شكرا لكما على طريقة المناقشة وشرح ماهو مقصود في موضوع دائرة ملف ومتسعة بدون مقاومة ...ساشارك الموضوع معكما للتوصل الى استنتاج يفيد طلبتنا الاعزاء لانهم يشاهدون الموضوع لكن لم يتوصلوا بعد ما هو المقصود من مناقشتنا


Inductance
Oscillations in an LC circuit
http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur41.jpgعند توصيل مكثف مشحون بملف حلزوني كما في الشكل فإن التيار يتذبذب بين المكثف والملف إلى مالانهاية اذا افترضنا ان مقاومة الدائرة تساوي صفر. لندرس بالتفصيل ماذا يحدث عند اغلاق المفتاحS في الدائرة على شكل خطوات متسلسلة:
في البداية تكون الشحنة الكلية على المكثف اكبر ما يمكن وتساوي Qm. وهذا يعني ان طاقة مخزنة في المكثف وتعطى بالمعادلة U=Qm2/2C. في حين أن الملف لا يختزن طاقة.

عند اغلاق المفتاح S يبدأ المكثف في تفريغ شحنته وتنتقل الشحنة في صورة تيار كهربي إلى الملف الحلزوني وبهذا تقل الطاقة المختزنة في المكثف (في صورة مجال كهربي) وتزداد الطاقة المخزنة في الملف الحلزوني (في صورة مجال مغناطيسي).

يستمر انتقال الطاقة من المكثف إلى الملف إلى أن يفقد المكثف شحنته وتصبح الطاقة بالكامل مخزنة في الملف الحلزوني.

تتكرر العملية السابقة ولكن في الاتجاه المعاكس وتستمر حتي تنتقل الطاقة من الملف إلى المكثف وهكذا....


تناظر هذه العملية حركة الكتلة المثبتة بزنبرك على سطح افقي عديم الاحتكاك



في حالة الكتلة والزنبرك
في حالة المكثف والملف


طاقة الوضع
U=1/2kx2

U=Qm2/2C



طاقة الحركة
K=1/2mv2

U=1/2LI2





باستخدام مبدأ الحفاظ على الطاقة يمكن دراسة هذه الظاهرة عند أي زمن t وايجاد علاقة بين شحنة المكثف والتيار في الملف. علما بأن الطاقة الابتدائية هي U وهذه الطاقة تبقى ثابتة (المقاومة مهملة) ولكن تتوزع على صورة طاقة حركة و طاقة وضع.

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur42.jpg *وباجراء عملة التفاضل بالنسبة للزمن مع الاخذ بعين الاعتبار ان الطاقة الكلية ثابتة لأننا اهملنا المقاومة نحصل على مايلي

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur43.jpgبالتعويض عن التيار في المعادلة I=dQ/dt وذلك لتبسيط المعادلة وجعلها في متغير واحد فقط

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur44.jpg
http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur45.jpg **وهذه معادلة تفاضلية متجانسة من الدرجة الثانية وهي نفس صورة معادلة الحركة التوافقية البسيطة للكتلة المثبتة في زنبرك حيث أن التغير في الازاحة بالنسبة للزمن يعطى بالعلاقة التالية:

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur46.jpgحيث k ثابت الزنبرك و m الكتلة المثبتة في الزنبرك وw التردد الزاوي

w2 = k/mومعادلة الحركة التوافقية البسيطة لها حل من الصورة

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur49.jpgw is the angular frequency
A is the amplitude of the motion (maximum displacement)
d is the initial phase (the position at time t=0)
وباستخدام ما سبق للحركة التوافقية البسيطة للكتلة والزنبرك نطبق على حالة شحنة المكثف والتي تتذبذب مع الزمن خلال انتقال الطاقة بين المكثف والملف في صورة حركة توافقية بسيطة.
المعادلة ** لها حل يعطى بالمعادلة التالية:

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur47.jpgQm is the maximum charge on the capacitor and the angular frequency w is given by

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur48.jpgوهذا يشير إلى أن التردد الزاوي يعتمد على كلا من سعة المكثف والحث الذاتي للملف الحلزوني.

ماذا عن التيار المار في الدائرة؟
حيث أن العلاقة بين التيار الكهربي المار في الدائرة والشحنة هي I=dQ/dt سنقوم باجراء التفاضل بالنسبة للزمن لإيجاد علاقة التيار الكهربي المار في الدائرة مع الزمن والناتج من انتقال الطاقة بين المكثف والملف.

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur50.jpgعند زمن t=0 فإن التيا يساوي صفر ويمكن اثبات ان الطور الابتدائي Initial phase d يساوي صفر ايضاً.

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur51.jpgوعليه يمكن التعبير عن التغير في كلاً من الشحنة والتيار مع الزمن من خلال المعادلتين التاليتين:

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur52.jpgwhere Im = w Qm

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur55.jpg


يبين الشكل المقابل علاقة الشحنةQ مع الزمن t وعلاقة التيار Iمع الزمن t. لاحظ أن الشحنة تتذبذب بين القيمة Qm والقيمة في الاتجاه السالب Qm والتيار يتذبذب بين القيمة Im والقيمة Imفي الاتجاه السالب، ولكن التيار يختلف في الطور مع الشحنة بزاوية قدرها 90 درجة. أي أن عندما تكون الشحنة قيمة عظمى يكون التيار صفراً وعندما تكون الشحنة صفراً يكون التيار قيمة عظمى.



ماذا عن الطاقة الكلية
بالتعويض عن كلا من الشحة والتيار في المعادلة * نحصل على المعادلة التالية:

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur53.jpg ***http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur56.jpg


تصف معادلة الطاقة الكلية ماذا يحدث للشحنة والتيار كدالة في الزمن وهو ما تم وصفه في الخطوات الأربعة في بداية المحاضرة. وبالرسم البياني لعلاقة كلاً من الطاقة المختزنة في المكثف والطاقة المختزنة في الملف مع الزمن نستنتج أن عندما تكون الطاقة المختزنة في المكثف أكبر ما يمكن تكون قيمة الطاقة المختزنة في الملف تساوي صفر والعكس صحيح. ولكن عند أي زمن t فإن الطاقة الكية تبقى ثابتة وتساوةي مجموع الطاقتين. وحيث أنه عند القيمة العظمي للشحنة والقيمة العظمي للتيار تكون الطاقتين متساويتين وهذا يمكن التعبير عنه من خلال المعادلة التالية:

http://www.hazemsakeek.info/Physics_Lectures/Magnetic/magneticimages/lectur54.jpgبالتعويض في المعادلة *** نحصل على المعادلة التالية:

U = Qm2/2Cوهذا متحقق فقط في حالة اهمال المقاومة أي لا يوجد فقد في الطاقة على صورة طاقة حرارية......ز

[قصي التميمي]

التصحيح يكون كالاتي
1- منحني الفولتية عبر المتسعة ........ تستبدل ب منحني الطاقة عبر المتسعة . ويستبدل الرمز v برمز الطاقة المتعارف عليه PE للمتسعة .
2- منحني الفولتية عبر الملف ............ تستبدل بـمنحني الطاقة للملف . ويستبدل الرمز v برمز الطاقة المتعارف عليه PE للملف .

[سعيد الزريجاوي]

احسنت استاذ قصي وبارك الله فيك على المعلومات القيمة.