نظم القوى الكهربائية والآلات الكهربائية: مسائل تدريبية وأسئلة امتحانات

النظم ثلاثية الطور، والمحوّلات، والقدرة في التيار المتردد وتحسين معامل القدرة: هندسة القوى التي تلي مقرّرات الدوائر.

تدرّب على هذا المقرّر مجانًاتدرّب على هذا المقرّرخُض امتحانًا تجريبيًا5 مسائل مجانية كل يوم. لا حاجة إلى بطاقة.

حزمة المراجعة المكثفة (PDF)أوراق قوانين وخطوات الحل ومسائل تدريبية بحلولها الكاملة، جاهزة للطباعة.

مواضيع هذا المقرّر

  1. القدرة ثلاثية الطورجهود وتيارات Y و Δ المتوازنة · القدرة ثلاثية الطور · تحسين معامل القدرةحسابات
  2. المحوّلاتنسبة اللفّات · التيارات والقدرة · الكفاءة والمفقوداتحسابات
  3. قدرة التيار المتردد ومعامل القدرةP و Q لحِمل · تيار الخط · تحسين معامل القدرةحسابات
  4. معاوقة التيار المتردد والطورياتRL على التوالي · RLC على التوالي · جهد المكثّف والرنينحسابات
  5. محركات التيار المستمرالقوة الدافعة العكسية والتيار والعزم · السرعة–العزم والكفاءة · البدء والتحكم في السرعةحسابات

نصائح امتحان نظم القوى الكهربائية والآلات الكهربائية

  • تحقّق دائمًا مما إذا كان الجهد جهد خط أم جهد طور.
  • القدرة الكلية ثلاثية الطور هي √3·V_L·I_L·cos φ، أو ثلاثة أضعاف قدرة الطور الواحد.
  • المحوّل المثالي يحافظ على القدرة: ينخفض الجهد بنسبة اللفّات، ويرتفع التيار بها.

أمثلة محلولة

القدرة ثلاثية الطورسهلة
ABCVL​ = 400 VIL​ = ?Z = 24 + j7 Ωلكل طور

حمل متوازن موصول Δ ممانعته 24 + j7 Ω لكل طور. يُغذّى من مصدر ثلاثي الطور متوازن جهد خطه 400 V. أوجد مقدار تيار الخط IL.

VL = 400 VZ = 24 + j7 Ω لكل طور

المطلوب: IL (A)

أظهر التلميحات
  1. في توصيل Δ توصل كل ممانعة بين خطين.
  2. لذا ترى كل ممانعة جهد الخط كاملًا، و IL = √3·Iph.
  3. Iph = 400/25 = 16 A.
أظهر الإجابة والحل خطوة بخطوة

النظم ثلاثية الطور المتوازنة: في توصيل Y (النجمة) يكون جهد الخط √3 ضعف جهد الطور، VL = √3·Vph، ويساوي تيار الخط تيار الطور. وفي توصيل Δ (الدلتا) يساوي جهد الخط جهد الطور، ويكون تيار الخط √3 ضعف تيار الطور، IL = √3·Iph. القدرة الكلية ثلاثة أضعاف قدرة الطور الواحد: P = 3·Vph·Iph·cos φ = √3·VL·IL·cos φ.

مقدار الممانعة

|Z| = √(24² + 7²) = 25 Ω

تيار الطور

توصل كل ممانعة بين خطين وترى VL.

Iph = VL/|Z| = 400/25 = 16 A

تيار الخط

IL = √3·Iph = √3·16 = 27,71 A

الإجابة

IL = 27,71 A
المحوّلاتمتوسطة
4 ΩN1​N2​256 Ω

مكبّر مقاومة خرجه 256 Ω يغذّي مكبّر صوت 4 Ω عبر محوّل مثالي. لأقصى نقل للقدرة يجب أن يبدو مكبّر الصوت 256 Ω من جهة المكبّر. أوجد نسبة اللفّات a = N₁/N₂.

Rs = 256 ΩRL = 4 Ω

المطلوب: a

أظهر التلميحات
  1. من الملف الابتدائي يبدو الحمل a²·RL.
  2. اجعل a²·RL مساويًا لمقاومة خرج المكبّر.
  3. a² = 256/4.
أظهر الإجابة والحل خطوة بخطوة

المحوّل المثالي: نسبة الجهود تساوي نسبة اللفّات، ونسبة التيارات عكسها: V₁/V₂ = N₁/N₂ = a و I₁/I₂ = N₂/N₁ = 1/a، لذا القدرة الداخلة تساوي القدرة الخارجة، V₁·I₁ = V₂·I₂. ممانعة الحمل Z على الملف الثانوي تبدو a²·Z من جهة الملف الابتدائي.

مواءمة الحمل المحوَّل

a²·4 = 256
a = √(256/4) = √64 = 8

الإجابة

a = 8

كيف يعمل التدريب

  • يمزج «تدرّب على هذا المقرّر» مسائل من كل مواضيعه، كما في امتحان حقيقي.
  • لكل مسألة قيم جديدة، فتتعلّم الطريقة بدلًا من حفظ إجابة.
  • هل علِقت؟ افتح تلميحًا صغيرًا أولًا، والشرح الكامل فقط عندما تحتاج إليه.
  • الامتحانات التجريبية محدّدة بوقت ومن دون تلميحات، وتحصل في النهاية على درجتك ومراجعة كاملة.

آلات حاسبة لهذا المقرّر

حاسبة ممانعة RLCحاسبة تحسين معامل القدرةحاسبة القدرة ثلاثية الطورحاسبة نسبة لفّات المحوّلحاسبة هبوط الجهد

مقرّرات ذات صلة

أساسيات الهندسة الكهربائيةالتدريب لاختبار FE للهندسة الكهربائية والحاسوبتحليل الدوائر الكهربائية 2: دوائر التيار المترددإلكترونيات القدرة والمشغّلاتالنظم الميكاترونيةالفيزياء 2: الكهرباء والمغناطيسيةتحليل الدوائر الكهربائية 1الإلكترونيات 1
تدرّب على هذا المقرّر مجانًاتدرّب على هذا المقرّرخُض امتحانًا تجريبيًا5 مسائل مجانية كل يوم. لا حاجة إلى بطاقة.