عرض مصدر معاوقة

{{ميز|ممانعة مغناطيسية}}
'''المعاوقة''' أو '''الممانعة'''<ref group="ملاحظة">البلدان العربية التي تسمي Impedance "معاوقة" تستخدم تسمية "ممانعة" مقابلةً لـ Reluctance، بينما البلدان التي تستعمل تسمية "ممانعة" مقابلةً للمصطلح الأول، تترجم المصطلح الثاني إلى "ممانعة مغناطيسية".</ref> هي نوع أعم من [[مقاومة كهربائية|المقاومة]] [[تيار كهربائي|التيار الكهربائي]] في [[شبه موصل|شبه الموصل]] أو [[مكون إلكتروني|المكون الإلكتروني]].<ref>{{استشهاد بكتاب |الأخير=Horowitz |الأول=Paul |مؤلف2=Hill, Winfield |عنوان=The Art of Electronics |سنة=1989 |ناشر=Cambridge University Press |مكان= |isbn=0-521-37095-7 |صفحات=[https://archive.org/details/artofelectronics00horo/page/31 31–32] |الفصل=1 |مسار=https://archive.org/details/artofelectronics00horo/page/31 | مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20191217031434/https://archive.org/details/artofelectronics00horo/page/31 | تاريخ أرشيف = 17 ديسمبر 2019 }}</ref><ref>[https://ieeexplore.ieee.org/document/4768008/;jsessionid=hC7St0ZXD_2VR_e_XShDClUjy0eAWT-_gvcz8LMLKyKgi7zp1zne!-1044746521 Kennelly, Arthur. ''Impedance'' (AIEE, 1893)] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200326090132/https://ieeexplore.ieee.org/document/4768008/ |date=26 مارس 2020}}</ref><ref>{{استشهاد بكتاب |الأخير=Horowitz |الأول=Paul |مؤلف2=Hill, Winfield |عنوان=The Art of Electronics |سنة=1989 |ناشر=Cambridge University Press |مكان= |isbn=0-521-37095-7 |صفحات=[https://archive.org/details/artofelectronics00horo/page/32 32–33] |الفصل=1 |مسار=https://archive.org/details/artofelectronics00horo/page/32 | مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20200126105845/https://archive.org/details/artofelectronics00horo/page/32 | تاريخ أرشيف = 26 يناير 2020 }}</ref> يفقد [[تيار كهربائي|التيار الكهربائي]] شيئا من [[طاقة|طاقته]] سواء على شكل طاقة مخزنة كما في [[ملف (توضيح)|الملف]] أو [[مكثف (كهرباء)|المكثف]] أو طاقة مبددة أو طاقة للقيام [[شغل (توضيح)|بشغل]] كما في [[شفرة لونية للمقاومات|المقاومات]]. '''الممانعة''' بالنسبة [[تيار متردد|للتيار المتردد]] هي المقاومة بالنسبة [[تيار مستمر|للتيار المستمر]].

وحدة الممانعة هي نفسها وحدة المقاومة وهي [[أوم|الأوم]] ولكنها تختلف عن [[مقاومة كهربائية|المقاومة الكهربائية]] من عدة نواحي. تمثل الممانعة Z رياضيا من جزئين أحدهما المقاومة (قيمة حقيقية) R وجزء تخيلي <math>  j\Chi \quad</math>، حيث ( j <sup>2</sup> = -1).

  
:<math>Z = R + j\Chi \quad</math>

يسمى مثل هذا العدد [[عدد مركب]] ويتكون الجزء التخيلي فيه j من الجذر التربيعي ل -1 ، ولهذا فهو تخيلي.

== المقاومة والممانعة ==
[[ملف:Complex impedance plane.png|يسار|تصغير|الممانعة الكهربية هي [[متجه|جمع متجهي]] بين [[مقاومة كهربائية|المقاومة]] و[[ممانعة (توضيح)|الممانعة]]]]
* الممانعة '''Z''' تستخدم في حالة [[تيار متردد|التيار المتردد]]، فإذا تغير التيار من تيار متردد إلى تيار مستمر تؤول الممانعة إلى [[مقاومة (توضيح)|المقاومة]] '''R'''. فالمقاومة هي جزء من الممانعة كما يتضح ذلك في الرسم الموضح.
* نمط عمل [[مقاومة (توضيح)|المقاومة]] ثابت سواء كانت مرتبطة في دائرة [[تيار مستمر]] أو [[تيار متردد]]. والممانعة تظهر عند استخدام [[ملف (توضيح)|ملف]] و/أو [[مكثف (توضيح)|مكثف]] في [[دائرة كهربائية|الدارة الكهربائية]] وهي تعتمد على [[تردد]] التيار أو تردد [[إشارة (توضيح)|الإشارة الكهربية]] مع الزمن. تنطبق العلاقة [[ملف (توضيح)|للملف]] كالآتي:

<math> X_L=  L 2 \pi f \, </math>

وفيها يتصرف الملف كما لو كان [[دائرة قصر]].

أما [[مكثف (توضيح)|المكثف]] فتنطبق عليه العلاقة :

:<math>X_C = {1 \over j2 \pi f \, C}</math>

ويتصرف المكثف كما لو كان [[دائرة مفتوحة]].
* تعتمد قيمة الممانعة على [[تردد|التردد]] وذلك لإن قيم [[حث كهرومغناطيسي|الاستحثاث]] في الملف و[[سعة (توضيح)|سعة]] المكثف تتغير بتغير التردد. ويتضح ذلك من المعادلات أعلاه، بعكس المقاومة فتكون ثابتة القيمة بغض النظر عن التردد.

والعلاقة الممانعة Z [[تيار كهربائي|بالتيار]] I و[[جهد كهربائي|الجهد الكهربي]] V هي:

:<math>\ V_0 = I_0 Z \quad</math>

== تمثيل الممانعة ==

وحدة الممانعة هي [[أوم|الأوم]] Ω. وهي تمثل رياضيا [[عدد مركب|بعدد مركب]] ''<u>Z</u>'' ، حيث الزاوية ''φ'' هي فرق [[طور موجة|الطور]] بين الجهد المتردد والتيار المتردد، وهي مبينة في الرسم بالنسبة للمحور الحقيقي:

:<math>\underline Z = Z \ e^{\mathrm{j} \varphi} =Z\ (\cos \varphi +\mathrm j \sin \varphi).</math>

[[ملف:Kondensator HF-Ersatz.svg|تصغير|مكثف في التردد العالي.]]
* تتكون الممانعة من جزئين أحدهما [[مقاومة كهربائية|المقاومة]] ''R'' للتيار، وجزء تخيلي يسمى [[مفاعلة كهربائية|مفاعلة]] ''X'' ، وهو لا يمثل مقاومة حقيقية وإنما يخزن طاقة كهربائية يطلقها بعد مرور ربع الدورة، أي أن الممانعة تساوي:

:<math>\underline Z = R + \mathrm{j}X.</math>

في حالة وجود ملف ذو ''L'' في الدارة الكهربائية يكون [[مفاعلة كهربائية|المفاعلة]] :

:<math>X=X_L=\omega L>0</math>;

حيث يسبق الجهد المتردد التيار. وتمثل ''ω'' [[تردد زاوي|التردد الزاوي]] لتغير الجهد.

أما في حالة وجود مكثف ذو سعة ''C'' فيكون له [[مفاعلة كهربائية|مفاعلة]] سالبة:

:<math>X=X_C=-\frac1{\omega C} <0</math>;

حيث يسبق التيار الجهد (أنظر [[حساب التيار المتردد]]).

وتحسب الممانعة من المقاومة و[[مفاعلة كهربائية|المفاعلة]] طبقا للعلاقة :

: <math>Z=\sqrt{R^2 + X^2}</math>

وتعطي المواصفات الكهربائية للأجهزة قيمة الممانعة. ولا بد في دائرة كهربائية مكونة من مقاومة وملف ومكثف وتعمل ب [[تيار متردد|التيار المتردد]] من مراعاة اعتماد الممانعة (المقاومة الكلية) على [[تردد|التردد]].

وعلى سبيل المثال تعطي مواصفات [[مكبر صوت|مكبر الصوت]] الممانعة الاسمية (مثل &nbsp; 4&nbsp;أوم أو 8&nbsp;[[أوم]]).
وطبقا للنظام القياسي العالمي (IEC 60268) فلا يصح أن تكون الممانعة الاسمية المعطاة أقل بأكثر من 20% من ممانعة أقل تردد للجهاز. ذلك لأن حساسية الممانعة للتردد تبلغ أقصاها عند التردد المنخفض. ومن المسموح به إعطاء ممانعة أعلى في نطاق الترددات الأعلى من الحد الأدنى .

== حساب التيار المتردد ==
[[ملف:Imped1.png|يسار|إطار| دارة مكونة من [[مصدر جهد كهربائي|مصدر كهربائي متردد]] و[[مقاومة كهربائية|مقاومة]] و[[محث|ملف]].]]

في الدائرة المجاورة [[مصدر جهد كهربائي]] متردد، يبلغ [[سعة (موجة)|مطال]] جهده 10 [[فولت]] ويبلغ تردده 10 كيلو [[هرتز]] :

:<math>\scriptstyle{V=10\cos(\omega t)} </math>

في الدائرة [[محث|ملف]] 10 ملي [[هنري (وحدة)|هنري]] و[[مقاومة كهربائية|مقاومة]] 2و1 كيلو [[أوم]] موصلان على التوالي، نحصل على التيار <math>\scriptstyle{I} </math> المار في الدائرة:

: <math>I =\textstyle{{V\over Z_L + Z_R}={V\over j\omega L + R}={10\over j2\pi 10^4 0,01 + 1200} } </math>

:: <math>\textstyle{={10\over 1200 + j628,3}}=0{,}00654-j0{,}003424\,\, A </math>

ويكون مطال التيار :

: <math>I =\left|\textstyle{{10\over 1200 + j628,3}}\right|=7,38\,mA </math>

مثلما للجهد مطال، فيكون للتيار أيضا مطال وهو يشكل أقصى قيمة يصلها التيار المتردد. ويمكن حساب التيار الفعلي (متوسط التيار) من [[سعة (موجة)|مطال التيار]] بوضع :

<math> I_\mathrm{eff}=\scriptstyle{{7,38\over\sqrt{2}}}=5,22 mA </math>

: أي إذا كان مطال التيار 7,38 ملي أمبير يكون التيار الفعلي 5,22 ملي [[أمبير]].

== ملاحظات ==
<references group="ملاحظة" responsive="1"></references>

== اقرأ أيضا ==
* [[توفيق المعاوقة]]
* [[مقاومة (توضيح)|مقاومة]]
* [[معاوقة عابرة]]
* [[معاوقة الفراغ]]
* [[معاوقة الموجة]]
* [[معاوقة خارجية]]
* [[معاوقة صوتية|معاوقة الصوتية]]
* [[معاوقة الدخول]]
* [[ثنائية المعاوقة]]
* [[ظاهرة سطحية|تأثير جلدي (فيزياء)]]
* [[دائرة مقاومة ومكثف]]
* [[تحويلة ستار دلتا]]
* [[دائرة مقاومة وملف]]
* [[دائرة الرنين التوافقي|دائرة رنان توافقي]]
* [[رنان|دائرة رنين]]
* [[مرشح (توضيح)|مرشح]]
* [[رنان محث ومكثف|رنان ملف ومكثف]]
* [[حساب التيار المتردد]]
== مراجع ==

{{مراجع}}
{{وحدات الكهرومغنطيسية القياسية}}
{{روابط شقيقة}}
{{ضبط استنادي}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{شريط بوابات|الفيزياء|إلكترونيات}}

[[تصنيف:المقاومة والمواصلة الكهربائية]]
[[تصنيف:كميات فيزيائية]]
[[تصنيف:هوائيات]]