في عالم الإلكترونيات الحديثة الشاسع، تتألق المحاثات كمكونات أساسية تمكن بهدوء من التقدم التكنولوجي الذي لا يحصى. على الرغم من أنها غالبًا ما تكون صغيرة ومتواضعة، إلا أن هذه المكونات الكهربائية السلبية تلعب أدوارًا لا غنى عنها عبر الأجهزة التي تتراوح من الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر إلى المحركات الصناعية وأنظمة نقل الطاقة.
الفصل الأول: المفاهيم الأساسية
1.1 ما هي المحاثة؟
تقوم المحاثة (وتسمى أيضًا الملف أو الخانق أو المفاعل) بتخزين الطاقة في مجال مغناطيسي عندما يتدفق التيار الكهربائي من خلالها. يتم بناء هذا المكون السلبي الأساسي عن طريق لف سلك موصل في ملف، ويقاوم هذا المكون التغييرات في تدفق التيار من خلال الحث الكهرومغناطيسي.
1.2 المعلمات الرئيسية
تشمل المواصفات الهامة للمحثات ما يلي:
1.3 التصنيف
تختلف المحاثات حسب البناء والتطبيق:
حسب الهيكل:
حسب الوظيفة:
محاثات الطاقة (تخزين الطاقة)
محاثات التردد اللاسلكي (ضبط الإشارة)
خانقات الوضع المشترك (قمع الضوضاء)
حيث µ₀ هي نفاذية الفراغ (4π×10⁻⁷ H/m)، و N هو عدد اللفات، و A هي مساحة المقطع العرضي، و l هو طول الملف. تتطلب النوى المغناطيسية حسابات أكثر تعقيدًا تتضمن نفاذية النواة.
الفصل الثالث: مزايا النواة
تخزين الطاقة:
تحتفظ مؤقتًا بالطاقة الكهربائية في المجالات المغناطيسية.
انتقائية التردد:
ترتفع المعاوقة مع التردد، مما يتيح الترشيح.
حصانة الضوضاء:
يقمع تقلبات التيار السريعة التي تسبب التداخل.
الفصل الرابع: التطبيقات الرئيسية
4.1 الدوائر المضبوطة
تجمع دوائر LC بين المحاثات والمكثفات لتحديد ترددات معينة في أجهزة الراديو وأجهزة التلفزيون وأنظمة الاتصالات عن طريق تحديد ترددات الرنين.
4.2 مستشعرات القرب
تكتشف المستشعرات الاستقرائية الأجسام المعدنية دون تلامس عن طريق مراقبة تغييرات الحث الناتجة عن التيارات الدوامية.
4.3 تحويل الطاقة
تستخدم مصادر الطاقة ذات الوضع التبادلي المحاثات لتنظيم الجهد، وتخزين الطاقة أثناء تقلبات الإدخال للحفاظ على خرج ثابت.
تمتص خرزات الفريت الضوضاء عالية التردد في الكابلات والدوائر، مما يمنع التداخل الكهرومغناطيسي في الأجهزة الإلكترونية الحساسة.
الفصل الخامس: معايير الاختيار
قيود الحجم المادي
تحمل درجة الحرارة
في عالم الإلكترونيات الحديثة الشاسع، تتألق المحاثات كمكونات أساسية تمكن بهدوء من التقدم التكنولوجي الذي لا يحصى. على الرغم من أنها غالبًا ما تكون صغيرة ومتواضعة، إلا أن هذه المكونات الكهربائية السلبية تلعب أدوارًا لا غنى عنها عبر الأجهزة التي تتراوح من الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر إلى المحركات الصناعية وأنظمة نقل الطاقة.
الفصل الأول: المفاهيم الأساسية
1.1 ما هي المحاثة؟
تقوم المحاثة (وتسمى أيضًا الملف أو الخانق أو المفاعل) بتخزين الطاقة في مجال مغناطيسي عندما يتدفق التيار الكهربائي من خلالها. يتم بناء هذا المكون السلبي الأساسي عن طريق لف سلك موصل في ملف، ويقاوم هذا المكون التغييرات في تدفق التيار من خلال الحث الكهرومغناطيسي.
1.2 المعلمات الرئيسية
تشمل المواصفات الهامة للمحثات ما يلي:
1.3 التصنيف
تختلف المحاثات حسب البناء والتطبيق:
حسب الهيكل:
حسب الوظيفة:
محاثات الطاقة (تخزين الطاقة)
محاثات التردد اللاسلكي (ضبط الإشارة)
خانقات الوضع المشترك (قمع الضوضاء)
حيث µ₀ هي نفاذية الفراغ (4π×10⁻⁷ H/m)، و N هو عدد اللفات، و A هي مساحة المقطع العرضي، و l هو طول الملف. تتطلب النوى المغناطيسية حسابات أكثر تعقيدًا تتضمن نفاذية النواة.
الفصل الثالث: مزايا النواة
تخزين الطاقة:
تحتفظ مؤقتًا بالطاقة الكهربائية في المجالات المغناطيسية.
انتقائية التردد:
ترتفع المعاوقة مع التردد، مما يتيح الترشيح.
حصانة الضوضاء:
يقمع تقلبات التيار السريعة التي تسبب التداخل.
الفصل الرابع: التطبيقات الرئيسية
4.1 الدوائر المضبوطة
تجمع دوائر LC بين المحاثات والمكثفات لتحديد ترددات معينة في أجهزة الراديو وأجهزة التلفزيون وأنظمة الاتصالات عن طريق تحديد ترددات الرنين.
4.2 مستشعرات القرب
تكتشف المستشعرات الاستقرائية الأجسام المعدنية دون تلامس عن طريق مراقبة تغييرات الحث الناتجة عن التيارات الدوامية.
4.3 تحويل الطاقة
تستخدم مصادر الطاقة ذات الوضع التبادلي المحاثات لتنظيم الجهد، وتخزين الطاقة أثناء تقلبات الإدخال للحفاظ على خرج ثابت.
تمتص خرزات الفريت الضوضاء عالية التردد في الكابلات والدوائر، مما يمنع التداخل الكهرومغناطيسي في الأجهزة الإلكترونية الحساسة.
الفصل الخامس: معايير الاختيار
قيود الحجم المادي
تحمل درجة الحرارة
