زيادة الأمبير

[احمد الفارس]

السلام عليكم
ألاحظ دائما فروق بين القوة الدافعة الكهربائية أو الجهد وبين الأمبير في بعض البطاريات ، مثل بطارية السيارة الأمبير فيها كبير والجهد ثابت 12 فولت ، او في محولات الطاقة .وأقصد بالثابت اننا لم نهتم بزيادة الفولت .
فقد أرى (12) فولت و (3) أمبير ، أو (12) فولت و(0.05) أمبير ، سؤال هو ما الفائدة من زيادة الأمبير ، وبقاء الجهد ثابت ، لماذا لم نقم بزيادة الجهد مثلا وبقاء الأمبير أقل من واحد مثلاً . (نحن تعودنا على أن نرى الأمبير عدد عشري).
ملاحظة : أرى دائما الأمبير كبيراً في  الأجهزة التي تتطلب قدرة كبيرة ، مثل المحركات ( السلف في السيارة ، المحرك في الثلاجة ... الخ ) .
ارجو ضرب مثلاً للأيضاح كي تعم الفائدة على كل المستويات المختلفة للزوار.
وجزاكم الله خير

[salwanrawas]

أخي محمد  فارس
كثير من الناس من تختلط الأمور عليه  في  مثل هذه المواضيع  
و لكن الجواب هو بسيط و يعتبر من أسس الكهرباء
و لذلك اقرأ السرد التالي بتأني و ستجد تحليلاً للمعلومات بسيطاً التي تطلبها ..
و ستكتشف  أن قانون أوم على بساطته يحمل تفسيرأ و اضحاً للكثير من الأمور .
----------------------------------------------------------
منبع الجهد المثالي :

1- الجهد بين طرفي المنبع ثابت لا يختلف بتغير الحمل
النتائج :
 المقاومة الداخلية للمنبع = صفر
تيار القصر = لا نهائي في الكبر

في الحقيقة لا يوجد منبع جهد يحقق هذه الخواص
فمن المعلوم أن جهد المنبع يقل بزيادة الحمل كما أنه من المستحيل أن نحصل على تيار لانهائي القيمة من أي منبع كان .
حيث أن البطارية الجافة مثلاً تحتوي مادة عجينية بين الأقطاب و هذه المادة ذات مقاومة معينة  كما أن القطب الكربوني ذو مقاومة عالية نسبياً و مجموع هذه المقاومات يشكل المقاومة الكهربائية للبطارية الجافة
أما البطارية السائلة (بطارية السيارة) فهي مصنوعة من أقطاب معدنية من الرصاص و السائل الذي يفصل الأقطاب عبارة عن سائل  حمضي ذو مقاومة منخفضة
و بالتالي فإن مقاومة هذه البطارية أصغر بكثير من المقاومة الداخلية للبطارية الجافة


منبع الجهد الحقيقي :
الدارة الكهربائية  المكافئة له عبارة عن  منبع جهد مثالي مربوطاً معه على التسلسل مقاومة ذات قيمة ما تسمى المقاومة الداخلية للمنبع .


أولاً اختبار البطارية الجافة :

1- قياس جهد الدارة المفتوحة :
خذ بطارية 1.5 فولت صغيرة
قس الجهد بواسطة مقياس فولت رقمي
لتكن النتيجة مثلاً 1.53 فولت
جهد الدارة المفتوحة = 1.53 فولت

2- قياس تيار القصر :
ضع المقياس على وضعية قياس أمبير في المجال 10 أمبير
ومن ثم صل المقياس بين طرفي البطارية
لتكن النتيجة 1.2 أمبير أو 1200 ميلي أمبير
جهد الدارة المقصورة = 1.2 أمبير

الآن :
من هي المقاومة التي حددت التيار من الصعود إلى القيمة اللانهائية في العظم علماً أننا لم نضع أية مقاومات بين طرفي البطارية ؟؟
حيث أن مقاومة مقياس الأمبير صغيرة للغاية ..

الجواب : المقاومة هي مقاومة المنبع الداخلي للبطارية .
ما هذه المقاومة ؟؟ عبارة عن مقاومة المواد المصنوعة  منها البطارية و مقاومة الأقطاب ...


قانون  أوم
المقاومة = الجهد / التيار
المقاومة الداخلية = جهد الدارة المفتوحة / تيار الدارة المقصورة
         = 1.53 / 1.2 =  1.28 أوم


ثانياً - بطارية السيارة :

 نعيد التجربة على بطارية السيارة و لتكن النتائج مثلاً :
جهد الدارة المفتوحة = 12 فولت
تيار الدارة المقصورة = 100 أمبير تقريباً
المقاومة الداخلية للبطارية = 12 / 100 = 0.12 أمبير
طبعاً إن تجربة القصر هذه خطيرة و تستجر قيمة كبيرة جداً للتيار و قد تؤدي إلى انصهار السلك و انطلاق غازات في البطارية
كما أن عملية القصر هذه تؤدي إلى تفريغ سريع للبطارية .



النتيجة المقاومة الداخلية لبطارية السيارة أصغر بكثير من المقاومة الداخلية للبطارية الجافة
و بالتالي فإن التيار الذي يمكن الحصول عليه من البطارية السائلة أكبر بكثير من البطارية الجافة .

سؤال عند لمس أقطاب بطارية السيارة لا نتكهرب !!!  و لكن إن أتينا بسلك ناقل رفيع و وصلناه  بين القطبين ينصهر على الفور ؟؟؟ كيف يكون ذلك ؟؟؟
الجواب : ما يحدد  قيمة التيار المار بالجسم هو هو شيئان جهد المنبع  و مقاومة الجسم
و لما كانت مقاومة  الجسم بين اليدين كبيرة فإن التيار المار و الناتج عن 12 فولت لن يكون كافياً لنشعر به . أما عند وضع سلك ذو مقاومة منخفضة جداً بين قطبي المنبع سيمر تيار كبير للغاية يؤدي إلى تسخين السلك لدرجة الإنصهار.
و الدليل أن جهد بطارية أقل  بكثير مثلاً 1.5 فولت يسبب التكهرب عند وضعه  على اللسان مثلاً !! حيث أن المقاومة تكون صغيرة ..

لماذا يلزم  تيار كبير في السيارة ؟؟
إن إقلاع محرك البنزين أو الديزل للسيارة يتطلب عمل بضع دورات لهذا المحرك كي يتمكن من المتابعة .. و من أجل ذلك يتم تأمين هذه الحركة بواسطة محرك تيار مستمر يربط  عبر علبة وصل ميكانيكية مع المحرك المذكور بحيث يقوم بهذه المهمة عند الإقلاع
و يتطلب هذا المحرك عزماً كبيراً و بالتالي يلزمه تيار كبير ...
و لكن لو كانت بطارية السيارة ذات جهد أكبر(فولت أعلى )  من  ذلك فقد كان ذلك حتماً سيقلل التيار اللازم لتلك المهمة  الصعبة . و لكن ذلك يتطلب وضع عدد مضاعف من البطاريات في السيارة و قد لا يكون ذلك مناسباً من الناحية العملية ..

[احمد الفارس]

جزاك الله خيراً اخوي ، شرح ما عليه كلام  '>