تخطّي للمحتوى
ا
مغناطيسية

الحث الذاتي لملف

Self-Induction
تعريف سريع

هو ظاهرة تولد قوة دافعة كهربية مستحثة في ملف نتيجة تغير شدة التيار المار فيه، مما يؤدي إلى تغير الفيض المغناطيسي الذي يقطعه، فتقاوم هذه القوة التغير المسبب لها تبعا لقانون لنز.

المعادلة
\[ emf = -L \frac{\Delta I}{\Delta t} \]

الحث الذاتي لملف هو ظاهرة كهرومغناطيسية تحدث عندما يتغير التيار الكهربي المار في الدائرة الخاصة بالملف مع الزمن. هذا التغير في شدة التيار \(I\) يؤدي إلى تغير في الفيض المغناطيسي \(\Phi_m\) الذي يقطع لفات الملف نفسه.

وفقاً لقانون فاراداي وقاعدة لنز، تتولد قوة دافعة كهربية مستحثة \(emf\) وتيار مستحث يقاومان التغير الأصلي في التيار. فإذا زادت شدة التيار، تتولد قوة دافعة مستحثة عكسية تقاوم هذه الزيادة، وإذا قلت شدة التيار، تتولد قوة دافعة مستحثة طردية تقاوم هذا النقصان.

  • معامل الحث الذاتي: يُرمز له بالرمز \(L\)، ويُعرّف بأنه مقدار القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة في الملف عندما يتغير التيار المار فيه بمعدل \(1\) \(A/s\).
  • وحدة القياس: يُقاس معامل الحث الذاتي بوحدة الهنري \(H\)، والتي تكافئ \(\Omega \cdot s\) أو \(V \cdot s \cdot A^{-1}\).

تعتمد قيمة معامل الحث الذاتي \(L\) على عدة عوامل هندسية وفيزيائية، منها عدد اللفات \(N\)، حجم الملف (مساحة المقطع وطوله)، والنفاذية المغناطيسية للوسط \(\mu\) داخل الملف.

مثال توضيحي

ملف حثه الذاتي \(L = 0.5\) \(H\)، تغيرت شدة التيار المار فيه من \(I_1 = 5\) \(A\) إلى \(I_2 = 1\) \(A\) خلال زمن قدره \(\Delta t = 0.02\) \(s\). لحساب القوة الدافعة الكهربية المستحثة المتولدة \(emf\)، نستخدم القانون: \[ emf = -L \frac{\Delta I}{\Delta t} \] بالتعويض في المعادلة: \[ emf = -0.5 \times \frac{1 - 5}{0.02} = 100 \] \(V\). إذن تتولد قوة دافعة كهربية مستحثة طردية مقدارها \(100\) \(V\).

فهمها ببساطة — تشبيه من الحياة

تخيل إنك بتزق عربية تقيلة عشان تتحرك. في الأول العربية بتقاوم حركتك وبتاخد مجهود كبير عشان تسرع. ولما العربية تاخد سرعتها وتيجي توقفها فجأة، برضه بتقاوم الوقوف وبتاخد وقت عشان تقف. الملف في الكهربا بيعمل نفس الحاجة بالظبط مع التيار، بيقاوم زيادة التيار في الأول، ولما تيجي تفصل الكهربا بيقاوم إن التيار ينقطع فجأة وبيحاول يخليه مكمل شوية.