الفيزياء

طريقة حساب زاوية الطور في دارة RC

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

إذا كنت تعرف النسبة XC/R في دارة RC، يمكنك عندها إيجاد زاوية الطور مقاومة- سعة (RC) باستعمال منقلة ومسطرة تماماً كما تستطيع فعله في دارات RL طالما لا تكون الزوايا قريبةً جداً من 0° أو 90°.

أرسم على الورقة خطاً أطول نوعاً ما من100  مم متجهاً من اليسار إلى اليمين، ثم استعمل المنقلة لرسم خطّ شاقولي أطول نوعاً ما من 100 مم بدءاً من النهاية اليسرى للخط الأفقي. يشكل الخط الأفقي محور R في ربع  المستوي RXC ويشكل الخط المتّجه نحو الأسفل محور XC.

يعطي الشكل 3-14 مثالاً توضيحياً.

 

إذا كنت تعرف القيمتَين الحاليّتَين لـ XC و R، اضربهما أو قسّمهما على ثابت مختار لجعل كلتَي قيمتيهما تقعان بين –100 و 100. وكمثال، إذا كان XC=-3800 Ω و R= 7400 Ω، قسّمهما على 100 للحصول على –38 و 74.

ارسم هذه النقاط على الخطوط على شكل "علامات تجزئة متقطعة". في سيناريو الشكل 3-14، تقع علامة XC على مسافة 38 مم  أسفل البداية في حين تقع علامة R على مسافة 74 مم على يمين البداية. ارسم خطّاً مائلاً يصل العلامات وقس الزاوية بين الخط المائل ومحور R.

وستكون هذه الزاوية بين 0° و90°. اضربها بـ -1 للحصول على زاوية الطور التي يُرمز لها RCφ في دارة RC.

يمكنك رسم مخطط موجه الممانعة المركب RXC برسم مستطيل باستعمال البداية "وعلامات التجزئة المتقطعة" وارسم خطين متعامدين جديدين لاستكمال الشكل.

ويمثل قطر هذا المستطيل الذي ينطلق من المبدأ الموجه المطلوب (الشكل 3-15)، كما تكون زاوية الطور الزاوية السالبة بين محور R والموجه.

 

ترتبط الطريقة الأكثر دقة لإيجاد زوايا الطور RC بعلم المثلثات. حدد النسبة XC/R وأدخلها في آلةٍ حاسبةٍ، ويجب أن تعطي هذه النسبة عدداً سالباً أو الصفر لأن XC يكون دائماً سالباً أو معدوماً و R موجباً دائماً.

أوجد الزاويةَ (باستعمال التابع arctangent, arctan, tan-1) التي يساوي ظلها هذا الرقم للحصول على RCφ، ورياضياً تتوافق هذه الحالة مع العلاقة

 

المسألة 3-3 :

تحتوي دارة على مقاومة قدرها 100 اوم ومفاعلة سعوية قدرها -100 اوم، ما هي الممانعة المركبة؟ ما هي زاوية الطور مقرّبة إلى أقرب درجة؟    

 

الحلّ:

في هذا المثال، R=100  و XC=100  ، وتكون إذاً الممانعة المركبة Z

Z = 100 – j100

وتكون زاوية الطور RCφ

= arctan (-100/100) RCφ

arctan =

= – 45°

 

المسألة 3-4 :

لنفترض أن التردّد في المثال أعلاه يساوي 1000 kHz. ما هي السعة الموافقة لمفاعلة قدرها  -100 أوم مقربة إلى أقرب واحد بالعشرة آلاف من الميكرو فاراد.     

 

الحلّ:

لاحظ أن 1000 kHz = 1.000 MHz. لنعوّض أوّلاً القيم المعروفة للمفاعلة السعوية بدلالة التردّد (بالميغا هرتز) والسعة (بالميكرو فاراد). وتكون العلاقة المطبقة

XC = -1/(2πfC)

وعندما نعوّض القيم، نحصل على

-100 = -1/(2 x 3.14159 x 1.000 x C)

بضرب الطرفين بـ -1، نحصل على

100 = 1/(2 x 3.14159 x 1.000 x C)

يمكننا قلب طرفي (أخذ المقلوب) المعادلة أعلاه للحصول على

0.01 = 2 x 3.14159 x 1.000 x C

 

يمكننا حساب  C بتقسيم طرفي المعادلة على 2 x 3.14159 x 1.000 ثم إجراء الحساب للوصول إلى الحلّ

C = 0.01 / (2 x 3.14159 x 1.000)

= 0.01 / 6.28318

= 0.00159155 μF

= 0.0016 μF

التقدم العلمي
‫‪اللقاحات القابلة للأكل..
اللقاحات القابلة للأكل تعد بديلا مناسبا للحصول على لقاحات آمنة وفعالة، وهي لقاحات تحتوي على مولد ضد صالح للتناول دول عدة تراهن على الطحالب الدقيقة المعدلة وراثيًا لتطوير لقاح لمرض كوفيد-19 صالح للأكل مستخدمة الهندسة الوراثية د. طارق قابيل أستاذ في كلية العلوم - جامعة القاهرة مصر
     منذ استشراء جائحة فيروس كورونا المستجد المسبب لجائحة كوفيد-19، هرعت كثير من المؤسسات الطبية وحكومات بعض الدول إلى تكثيف البحوث ودعم الدراسات الهادفة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪إنشاء مستشفيات جديدة في ووهان
ع إبلاغ المستشفيات القائمة عن نقص في الأسرّة بسبب زيادة الطلب الناجم عن انتشار فيروس كورونا السريع، قررت الصين في 24 يناير البدء ببناء مستشفيات جديدة. بعد أقل من أسبوعين، فتحت أبواب المرافق الطبية الجديدة لاستقبال أول المرضى.
أنشئ مستشفيان جديدان في ووهان، عاصمة مقاطعة هوبي، في الأسبوع الأول من شهر فبراير. واستغرق الأمر أقل من أسبوعين للانتقال من وضع حجر الأساس في الموقع إلى البدء باستقبال أول المرضى. والمستشفيان الجديدان - مستشفى ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لماذا تُسبب السمنةُ تفاقمَ مرض كوفيد-19؟
غطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر ومؤسسة هيسينغ-سيمونز Pulitzer Center.
بقلم:     ميريديث وادمان
ترجمة:  مي بورسلي
 
في ربيع هذا العام، بعد أيام من ظهور أعراض تشبه أعراض الإنفلونزا والحمى، وصل رجل إلى غرفة الطوارئ في المركز الطبي بجامعة فيرمونت Vermont Medical Center. كان شابا، في أواخر الثلاثينات من عمره، وكان يعشق زوجته وأطفاله الصغار. وكان يتمتع بصحة جيدة، وقد كرّس ساعات لا نهاية لها في إدارة ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪الفيروس التاجي يثير التخمينات حول موسم الإنفلونزا
قلم:    كيلي سيرفيك
ترجمة: مي بورسلي
تغطية مجلة ساينس Science لأخبار كوفيد-19 يدعمها مركز بوليتزر  Pulitzer Center ومؤسسة هايسنغ-سيمونز  Heising-Simons Foundation.
في شهر مارس 2020، بينما كان نصف الكرة الجنوبي يستعد لموسم الإنفلونزا الشتوي أثناء محاربة مرض كوفيد-19 COVID-19، وضعت شيريل كوهين Cheryl Cohen -عالمة الأوبئة، وزملاؤها في المعهد الوطني للأمراض المعدية National Institute for Communicable Diseases بجنوب إفريقيا اختصار: ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪كيف تقاوم العدوى باستعادة شباب جهازك المناعي
قلم:    غرايام لاوتون
ترجمة: محمد الرفاعي
اغسل يديك بعنايةٍ لعشرين ثانية، غطّ عطستك بمرفقك، تجنب ملامسة وجهك، ابقَ على مسافة مترٍ عن الآخرين، وكملجأ أخير ٍ، اعزل نفسك بعيداً عن الجميع لمدة أسبوعٍ مع ما تحتاج إليه من أغراض. وإذا أردت أن تتجنب فيروس كورونا المستجد، فكل هذه أفكارٌ جيدةٌ. لكن، في نهاية المطاف، خطُ الدفاع الذي يقف بينك وبين الإصابة بكوفيد 19 Covid-19 هو جهازك المناعي.
نعلم أن الجهاز المناعي يَضْعُفُ عندما نتقدم في ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪لقاح أكسفورد آمن ويحفز على الاستجابة المناعية
قلم:    كلير ويلسون، جيسيكا هامزيلو، آدم فوغان، كونارد كويلتي-هاربر، ليلى ليفربول
ترجمة: مي منصور بورسلي
آخر أخبار فيروس كورونا حتى 20 يوليو 2020 الساعة 5 مساء
 
لقاح أكسفورد المرشح للتطعيم ضد الفيروس التاجي يبدو آمنًا ويحفز على الاستجابة المناعية
اللقاح ضد الفيروس التاجي Coronavirus الذي طورته جامعة أكسفورد University of Oxford بالتعاون مع شركة الأدوية آسترازينيكا AstraZeneca آمنٌ وينشط الاستجابة المناعية لدى الأشخاص، ... (قراءة المقال)
مجلة العلوم
‫‪بطاريات نووية آمنة وطويلة الأمد قد تكون حقيقة واقعة قريبًا
قلم:    ديفيد هامبلينغ
ترجمة: مي بورسلي
في عام 1977 انطلق المسباران فوياجر Voyager لبدء ما سيثبت أنه أطول الرحلات التي قطعتها أجسام من الأرض على الإطلاق. حاليا، غادرت المركبتان المجموعة الشمسية والمسبار فوياجر 2 يرسل إلينا قياسات الفضاء بين النجوم. ومع تقدم الإنجازات، فإنها تُصنف من بين أعمق الإنجازات البشرية. ولكن نادرًا ما يُحتفى بأحد الجوانب الحاسمة لهذا النجاح: فمن المؤكد أن لدى هذين المسبارين بطاريات جيدة.
في ظروف الحياة ... (قراءة المقال)
مجلة مدار
‫‪أشـــيــاء عــــلـــمـــــــني إيـاهـا العِلمُ
ندما تُعلّم أجهزة الحاسوب حل المعادلات المعقدة أو تشغيل الخوارزميات، تحاكي عملياتها الطرق التي يعمل بها العقل البشري. ومن ثم، يمكننا أن نتعلم مزيداً عن أنفسنا من الآلات. تتحدث الدكتورة كاميلا بانغ Camilla Pang مع إيمي باريت Amy Barrett عن الكيفية التي تستخدم بها العلم لفهم العالم من حولها ...
تصوير: ستيف سايرز Steve Sayers
شُخِّص اضطراب طيف التوحد Autism spectrum disorder لدى الدكتورة كاميلا بانغ عندما كانت في الثامنة من عمرها. وقد ... (قراءة المقال)