فیزیک (2) - ریاضی فیزیک صفحه ۱۲۲
فصل 4همان طور که ٔ نتیجه ٔ صفحه قبل نشان می‌دهد ضریب القاوری الزم، بسیار بیشتر از ضریب القاوری یک القاگر معمولی (در حدمیلی هانری) است که در آزمایشگاه از آن استفاده می‌کنیم. افزون بر این همان طور که در فصل 2 دیدیم سیم های معمولی که بتوانندجریان 200A را از خود عبور دهند باید قطر بسیار بزرگی داشته باشند. درنتیجه ٔ اندازه یک القاگر 180H که از سیم های معمولیساخته شده باشد و بتواند چنین جریانی را تحمل کند باید خیلی بزرگ (به ٔ اندازه یک اتاق بزرگ) باشد. با توجه به ف ّ ن اوری هایموجود این ایده، غیرعملی است و توجیه اقتصادی ندارد.تمرین ـ4 4ٔ سیملوله آرمانی بدون هسته ای به طول 22cm و با حلقه هایی به مساحت 0/44cm 2 ، شامل N = 2000 ٔ حلقه نزدیک بههم است و جریان 1/ 7A از آن می‌گذرد. ضریب القاوری و انرژی ذخیره شده در سیملوله را حساب کنید.فنّاوری و کاربرد: انرژی الزم برای جرقه زدن شمع خودروانرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی نقش مؤثری در دستگاه های احتراقخودروهای با موتور بنزینی دارد. ٔ پیچه اولیه با حدود 250 دور به باتری خودروبسته شده است و میدان مغناطیسی قوی ای تولید می‌کند. این پیچه، درون یکٔ پیچه ثانویه با 2500 دور سیم خیلی نازک قرار گرفته است. برای جرقه زدن شمع،جریان در ٔ پیچه اولیه قطع می‌شود و میدان مغناطیسی به سرعت به صفر می‌رسد ونیروی ٔ محرکه الکتریکی ده ها هزار ولتی در ٔ پیچه ثانویه القا می‌کند. درنتیجه انرژیذخیره شده در میدان مغناطیسی همراه با جریانی لحظه ای از ٔ پیچه ثانویه به طرفشمع می‌رود و جرقه ای تولید می‌کند که سبب احتراق مخلوط سوخت و هوا در انرژی الزم برای جرقه زدن شمع خودرو، از انرژی ذخیرهسیلندرهای موتور می‌شود (شکل روبه رو). شده در میدان مغناطیسی پیچۀ احتراق تأمین می‌شود.R ـ4 5 جریان متناوبI در اواخر قرن نوزدهم، بحث های داغی بین توماس ادیسون و جورج وستینگهاوس ٔ درباره بهترین(الف) روش انتقال انرژی الکتریکی از محل تولید تا محل مصرف صورت گرفت. ادیسون موافق جریانمستقیم (dc) بود، در حالی که وستینگهاوس از جریان متناوب (ac) حمایت می‌کرد. سرانجام،R وستینگهاوس پیروز شد و پس از آن سامانه های انتقال و توزیع برق و بیشتر وسایل خانگی با جریانمتناوب به کار افتادند.(ب) شکل 12ــ4 دو مدار ٔ ساده جریان مستقیم و جریان متناوب را نشان می‌دهد. همان طورکه می‌بینیدشکل 12ــ4 الف) مدار سادۀ جریان جهت جریان در مدار جریان مستقیم ّ معی ن است، درحالی که در مدار جریان متناوب، به دلیل تغییرمستقیم، که در آن جریان با گذشت زمان جهت جریان با گذشت زمان، نمی‌توان جهت معینی را برای جریان در نظر گرفت. تمامی‌نیروگاه هایتغییر نمی‌کند. ب) مدار سادۀ جریان تولید برق در دنیا و از جمله ایران، جریان متناوب تولید می‌کنند که تابعی سینوسی از زمان است و بهزمان به متناوب، که طور در آن سینوسی ولتاژ و تغییر می‌جریان با کنند. گذشت همین دلیل، جریان متناوب سینوسی نامیده می‌شود (شکل .)13ــ4122