السلام عليكم ورحمة الله وبركاته.
مشاركتنا اليوم مع كيفية توليد الكهرباء من المكثفات.
انظرو إلى هذه الصورة:

إنها نفس الصورة في المشاركة السابقة، لكن في المشاركة السابقة كانت للتمرين والمهيد أما الآن فاستعدوا.
سنبدأ اليوم بنفس الشحنات التي بدأنا بها أمس، حيث المكثف الوحيد ليس به شحنة بينما المكثفات العشر بها 110 فولت.
احفظ جيدا أننا في بداية التجربة كان معنا عشر مكثفات كل واحد به 110 فولت احفظ هذا لأنه في نهاية التجربة سنحصل على نفس العشر مكثفات لكن كل واحد به 200 فولت.
تعلمنا أمس عند غلق المفتاح سيصبح الجهد على جميع المكثفات 100 فولت.
الآن سنغير التوصيل بحيث تكون المكثفات بهذا الشكل:

لدينا مكثف وحيد جهده 100 فولت ومجموعة مكثفات جهدها جميعا وهي موصلة على التوالي 1000 فولت.
يمكننا لسهولة الحسابات حذف العشر مكثفات من الصورة ونضع مكانهم مكثف واحد سعته 0.1 ميكرو فاراد مشحون بألف فولت.
انتبه لشيئين:
الشيء الأول المكثف الذي وضعناه بالقيم التي ذكرتها يعادل تماما العشر مكثفات، إذا لم تكن تعلم لماذا ارجع للمشاركة السابقة.
الشيء الثاني أن الطاقة في العشر مكثفات وهم موصلون على التوازي هي نفسا وهم مصلون على التوالي، حيث عندما وصلناهم على التوالي ارتفع الجهد عشر مرات وانخفضت السعة مائة مرة، هل تذكر العلاقة بين الوات وبين الجهد والسعة؟
السؤال الآن ماذا يحدث لو تمكنا من نقل الشحنة التي في المكثف الوحيد إلى العشر مكثفات وهم موصلون على التوالي؟
إن كنت مركز معي فستقول هذا لا يمكن كيف سيقوم المكثف الوحيد بشحن المكثفات العشر وهم على التوالي علما بأنه لو أغلقنا المفتاح الذي في الصورة سيحدث العكس لأن جهد المكثف الوحيد 100 فولت بينما جهد العشر مكثفات وهم موصلون على الوالي 1000 فولت، كيف تقول هذا؟
أقول هذا ليس مستحيلا، فقط أجب على السؤال، لدينا شحنة مقدارها 100 ميكرو كولوم على المكثف الوحيد، يعني 6.241*10^14 إلكترون على لوحه السالب ونفس العدد فجوات على اللوح الموجب سننقلها لألواح المكثفات العشر وهم موصلون على التوالي، ماذا سيحدث؟
المكثف الوحيد سيصبح مشحونا بصفر فولت والعشر مكثفات تصبح مشحونة ب 2000 فولت، يعني كل مكثف به 200 فولت.
الذي حدث أننا أخذنا منهم شحنة وهم موصلون على التوازي ثم أعدنا لهم نفس الشحنة وهم موصلون على التوالي، فحصل كل مكثف على عشر أضعاف الشحنة التي خسرها.
في البداية خسر كل واحد 10 فولت ثم عادت لكل واحد100 فولت.
لكي تنجح هذه الطريقة عمليا نحتاج لشيئين:
أولا طريقة سحرية تمكننا من نقل شحنة المكثف الوحيد إلى العشر مكثفات وهم على التوالي.
ثانيا طريقة لتحويل التوصيل من توالي لتوازي والعكس، حيث لا يصح أن في كل عملية نحول التوصيل بأيدينا.
كلا الشيئين متوفران، وهذا يعني أننا بإمكاننا فعلا توليد الكهرباء بهذه الطريقة.
إذا أردت أن تعرف الطريقة السحرية وطريقة تحويل التوصيل من توالي لتوازي والعكس انتظر المشاركة القادمة.
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته.