وهو عنصر كهربائي يتألف من سلك معزول ملفوف إما على قالب من الهواء أو على قلب معدني أو أي قلب نريد
رمز الملف الكهربائي
وحدة قياس الملف الكهربائي
وحدة القياس هي الهنري واختصاراً بـ " H " .. نسبة للعالم الفيزيائي جوزیف هنري Joseph Henry
قيمة حث الملف تأتي بـ مللى هنرى أو نانو هنرى أو ميكرو هنرى وتعتمد أساسا على أبعاد الملف وعدد لفاته ونصف فطر اللفات ومادة القلب
القيم نفسها الموجودة للمكثفات موجودة أيضا للملفات أى على أساس 20%
الدقة
غالبا توجد 10% ، 5% و أحيانا قليلة 2% أو 1%
طريقة عمل الملف كما يلي :
عند مرور تيار في ملف فإنه يؤدي الى تحريضه ويشكل تيار عكسي لحظي فيه ..
تشكل اللفات مع بعضها مكثف ذو سعة قليلة ولكنها فعالة في توليد عاصفة تحريضية والتي تدعى بالهالة التي تتشكل على الملف وطبعا تلك الهالة تكون منخفضة عند الترددات المنخفضة وذلك بسبب ما ذكرنا سابقا عن المكثف إذ أنه يقوم على كبت تلك الإعصارات وذلك بسبب ممانعته المنخفضة أمام الترددات المنخفضة ولكن إذا زاد التردد إلى مستوى الترددات العالية فإن المكثف سيتوقف عن التجاوب وهنا تبدأ مشكلة السيطرة على الملف وكيفية كبت تلك الأعاصير أو الهالات
يمكنك أن تستنتج ذلك من خلال دارة بسيطة تستطيع أن تنفذها بنفسك وهي أن تصل ملف ومقاومة على مجمع ترانزستور ذو مجال ترددي واسع وليكن bf199 وقم على وضع الملف أسفل ورقة كتابة بيضاء وقم على نشر برادة حديد ناعمة على سطح الورقة وبعدها قم بتطبيق جهد لتغذية الترانزستور وقم على تطبيق إشارة ذات تردد منخفض على قاعدة الترانزستور وستلاحظ عدم وجود شيء على الورقة ولم تتأثر برادة الحديد على سطح الورقة ثم زد التردد على قاعدة الترانزستور فتلاحظ شيئا فشيئا أن هناك خطوط بدأت تتشكل وهي على شكل بيضوي وتلك الخطوط هي ما تسمى بالمجال الكهرطيسي
وهنا تبدأ مشكلة إزالة هذه الهالة المغناطيسية إذ أنها تشوش وتؤثر على عمل بعض الدارات مثل دارات التردد المتوسط في أجهزة الراديو والتلفاز والأجهزة التي تتعامل مع الترددات العالية والمتوسطة ومن هنا نستطيع الاستنتاج لماذا يتغير التردد بتغيير التباعد بين لفات الملف وللملف عدة أشكال و أنواع حسب موقعه من الدارة وقطر الملف وتباعد اللفات عن بعضها ونوع القلب ( النواة ) يؤثر بشكل كبير على مردود الملف فكلنا نعلم بأن الملفات تستخدم في جميع المجالات وجميع الترددات لأن ملفات التردد العالي تحتاج إلى قلب من نوع الغرافيت وهنا أنواع لا تحتاج إلى نواة وهناك ملفات تستخدم في التردد المنخفض ويكون قلبها من الصفائح الحديدية كالملف الذي يوضع في لمبة النيون وهو عبارة عن ملف حلقي وعدد اللفات يؤثر على مردود الملف وله عدة أنواع ( ملف متغير كالمستخدم في أجهزة التنظيم الكهربائية وتستخدم في المحولات المخبرية والمحولات التي تحتاج إلى تغيير قيمة الخرج تبعا لقيمة الدخل وملف ثابت القيمة وهي تلك الملفات التي نراها في أجهزة التلفاز وتكون مؤلفة من سلك نحاسي ملفوف على شكل حلقي دون نواة ودون أي شيء مجرد ملف عادي وتستخدم كمرشحات للإشارات ذات التردد العالي وهنا نتبين لماذا لم نستخدم المكثف بدلا من الملف مع العلم أنك لو حاولت صنع أية ملف لتضعه بداخل أية دارة إلكترونية لكان من الأسهل وضع مكثف ولكن خاصية الملف ( الإعاقة العالية أمام التردد العالي ) هي ما يحملنا على استخدامه لتكوين دارة رنين تقوم على كبت الترددات الغير مرغوب بها للحصول في النهاية على جهاز ذو أمانة عالية ووضوح الصوت أو الصورة أو أي شيء نريد وملف ذو قلب ثابت وهي ملفات تدعى بالملفات الحلقية والملفات الخانقة وتستخدم غالبا في التهييج كالملف الموجود في النيون وفي التصفية كملفات التصفية في التلفاز ونراها على شكل محول في مدخل الكهرباء في التلفاز وهو بالأصل ملف تصفية خانق وملف ذو قلب متحرك وهو أكثر ما يستخدم في دارات الإرسال والاستقبال حيث أنه بتغيير المسافة التي يدخلها القلب في الملف وتؤثر هذه المسافة على مردود الملف )
والملف يقوم على تقديم التيار على الفولت بمقدار نصف موجة أي عكس تصرف المكثف وتفيد الملفات جدا بالتطبيقات ذات الترددات العالية حيث أنها تبدي إعاقة مرتفعة أمام التردد العالي وإعاقة تكاد تكون مهملة في التردد المنخفض ومن هنا نلاحظ وجود الملفات بشكل كبير في دارات كواشف التردد في أجهزة الاستقبال والإرسال وتعتمد ذاتية الملف على طول السلك وعلى سمكه وعلى نوع القلب الذي بداخله وعلى قطر ذلك القلب وعلى نوع التيار المستخدم .وتحسب إعاقة الملف من العلاقة
XL=2×3.14×F×L
حيث : XL = إعاقة الملف
3.14 = وهي قيمة ( بي ) في العلاقات الرياضية كتلك الموجودة في حساب نصف قطر الدائرة ولم أجد لها رمز عندي
F = قيمة التردد المطبقة على الملف
L = وهي ذاتية الملف
انواع الملفات
تنقسم إلى ملفات قدرة عالية وملفات للدوائر الإلكترونية
ملفات القدرة العالية أو الصناعية
تكون عادة لفات من سلك نحاسى معزول مناسب القطر على قلب من شرائح الحديد السليكون كالمحولات ولكن تختلف عنها فى وجود فجوة لمنع تشبع الحديد حتى لا يفقد قيمة الحث – العزل أحيانا بالورنيش فقط أو طبقة من الورنيش و طبقة من خيوط عازلة
أحيانا توصل مع الموتورات أو مع المحولات التى تحول حمل معين من 3 فاز إلى مصدر تيار فاز واحد وغالبا مع وحدات توحيد التيار المتردد باستخدام الثايريستور .
يمكنك التفريق بين المحول والملف بسهولة بالنظر إلى جانب الحديد الذى يتكون من مقطعى E , I ففى المحولات تتبادل المقاطع حتى لا تتكون فجوة أما فى الملف فيكون كل مقطع مجمع على حدة ثم يوضع الملف فى بكرة توضع حول الجزء الأوسط من حرف E ثم توضع المجموعة الأخرى وتوضع بينهما غالبا قطعة من الفيبر سمكها يحدد عرض الفجوة وتربط بشنبر يمسك القطع معا، كما أن غالبا يكون الملف ذو طرفين أما المحول فعلى الأقل ثلاثة أطراف.
يحدد الملف هنا بقيمة الحث بالهنرى و أقصى تيار مستمر يمكن أن يحتمله الملف و أيضا أقصى تيار يتحمله السلك (متردد + مستمر). وجدير بالذكر أن أقصى تيار مستمر يذكر حين يخشى أن يسبب هذا التيار تشبع الحديد فتقل قيمة الحث كثيرا . ونظرا لأن هذا التشبع لا يحدث دوما ولكن فقط عند قمم التيار المتردد حين يضاف المجال الناشئ من نصف الذبذبة مع المجال الناشئ من التيار المستمر مسببا تشبع ، فيحدث ذلك تشويها فى شكل الموجة مسببا توليد توافقيات وحدوث زن فى الملف.
جدير بالذكر أن الدقة هنا ليست ذات أهمية لأن الاستخدام غالبا تصحيح معامل قدرة أو التخلص من ضوضاء ما.
ملفات الدوائر الإلكترونية
تستخدم الملفات عادة فى أحد تطبيقات ثلاث
دوائر رنين - ملف خانق - ملف حمل ورغم اختلاف المسميات إلا أن الهدف واحد هو اختيار تردد أو مجموعة ترددات إما للمرور أو للمنع أما ملف الحمل يستخدم لتغيير طبيعة الحمل من حمل سعوى إلى حثى لأن كل أشباه الموصلات مثل الترانزيستور مثلا لا تتقبل الأحمال السعويه و لكن تقبل الأحمال الحثية
تعرف الملفات بقيمتها ، الدقة % ، النوع أو خامة التصنيع ، مقاومة التوالى أو معامل الجودة ، التيار بالأمبير ، الرنين الحر ، الشكل
النوع أو خامة التصنيع
يقصد بها نوع القلب والذى يحدد لحد بعيد نطاق الترددات المناسب للملف
القلب الهوائى حيث يلف الملف على مشكل من الفيبر أو البلاستيك ويترك قلبه خاليا ، يناسب كافة الترددات لكن قيمته تكون صغيرة لصعوبة التشكيل ، كثرة اللفات تزيد من السعة المتولدة بين اللفات وبعضها ، مسببة الرنين عند ترددات منخفضة
هذا النوع حساس للسعة الشاردة والالتقاط من المجالات القريبة كما أن وضعه داخل علبة معدنية بهدف الحجب المغناطيسى أو الكهربى يزيد من السعة الشاردة و يغير التردد.
القلب الحديدى وتصنع من قلب من رقائق حديد السيليكون المعزول مما يسبب ارتفاع الحث بنسبة كبيرة ، التيارات الدوامية فى الحديد تسبب فقدا عاليا عند ترددات حوالى 1000 ذ/ث فما فوق لذلك يناسب الترددات المنخفضة فقط
قلب برادة الحديد تمزج برادة الحديد بمادة عازلة ولاصقة كالسيراميك أو الإيبوكسى لتقليل التيارات الدوامية ويناسب هذا النوع ترددات أعلى حتى عدة ميجا هيرتز حسب مواصفات المادة.
قلب فرايت ويصنع من خامات أو مركبات حديدية لها مواصفات متنوعة تناسب ترددات من فوق سمعية لبعض أنواع تستخدم فى دوائر الميكرو ويف
مقاومة التوالى أو معامل الجودة
السلك المصنوع منه الملف له مقاومة أومية ، هذه المقاومة – مهما صغرت - تسبب فقدا فى التيار ومن ثم تقلل جودة الملف ويتسع نطاق الترددات التى تمر من دائرة الرنين المصنوع منها هذا الملف
Q=ωL\r
حيث Q هى معامل الجودة
× 2 = ω ط × التردد
= L الحث بالهنرى ، r مقاومة السلك بالأوم
BW= fo \ Q
حيث BW هو نطاق الترددات
، fo هو تردد الرنين
التيار بالأمبير
هو أقصى تيار مستمر يمكنه المرور نتيجة قطر السلك المستخدم والذى قد يكون 0.1 مم أو أقل وأيضا حتى لا يحدث تشبع لمادة القلب
هذه الخاصية هامة جدا إذا كان الملف سيوصل بين ترانزيستور و مصدر التيار مباشرة كما فى دوائر الذبذبات ، لم تسمه عنها من قبل أليس كذلك؟ - عفوا عندما يقال استخدم ملف رقم كذا من شركة كذا أو سلك قطره كذا و لف ...الخ قد حددت كل هذه العوامل سويا
الرنين الحر
هو نتيجة الحث الناتج من اللفات والقلب مع السعة الناتجة من تجاور اللفات مشكلا دائرة رنين توازى تجعل الملف له رنين عند تردد معين و بعده قد يكون له قيمة سعويه بدلا من حث
الشكل
يحدد ملائمة الملف لاستخدام معين كالأطراف و أنواعها أو كونه مكعب صغير لدوائر التثبيت السطحى أو ملفوف على قلب دائرى أو غيرة كمرشحات لخطوط التغذية .
الكاتب : النسر العربي السوردي , المهندس ماجد عباس محمد
لتحرير هذه الصفحة او إضافة تعليق عليها او الاستفسار اضغط هنا