التحريض الذاتيّ والطاقة

في تجربة الكتاب، الصفحة 111، وشيعةٌ على التفرّع مع مصباح، ثمّ قاطعةٌ وبيلٌ ومقاومةٌ متغيّرة. نحرّك الزالقة حتّى يصبح المصباح خافتاً، ثمّ نفتح القاطعة، ثمّ نغلقها من جديد.

تذكّر: الكتاب، الصفحة 111: فتح القاطعة «يؤدّي إلى تناقصِ شدَّةِ التيّارِ المارِّ في الوشيعة، فيتناقصُ تدفُّقُ الحقلِ المغناطيسيِّ المُتولِّدِ في الوشيعة خلالَ الوشيعةِ ذاتِها، الأمرُ الذي يولِّدُ قوّةً كهربائيّةً مُحرِّكةً مُتحرِّضةً في الوشيعةِ أكبرَ من القوّةِ المُحرِّكةِ الكهربائيّةِ للمولِّد». وعند الإغلاق تنشأ قوّةٌ محرّكةٌ عكسيّة تمانع مرور التيّار، فيزداد تدريجيّاً.

تذكّر: «إنّ الوشيعةَ قامَت بدورٍ مُحرِّضٍ ومُتحرِّضٍ في آنٍ واحدٍ، لذلك ندعو الدّارةَ بالدّارة المُتحرِّضة الذّاتية وندعو الحادثةَ تحريضاً ذاتيّاً.» الكتاب، الصفحة 111.

ومن قانون فاراداي تصبح القوّة المحرّكة الكهربائيّة المتحرّضة الذاتيّة بدلالة شدّة التيّار المتغيّر:

انتبه: 🚨 $\mathrm{\ell }$ في علاقة الذاتيّة طول الوشيعة، لا طول سلكها. وإذا أعطاك السؤال طول السلك ${\mathrm{\ell }}^{\mathrm{\prime }}$ فعدد اللفّات $N={\displaystyle \frac{{\mathrm{\ell }}^{\mathrm{\prime }}}{2\pi r}}$.

في التجربة أضاء المصباح بعد فصل المولّد، فالوشيعة «تختزنُ طاقةً عندَ إغلاقِ القاطِعة، وعندَ فصلِ المولِّد فإنّها تعيدُ الطّاقةَ المُختزَنة إلى المِصباح» الكتاب، الصفحة 112. نربط وشيعةً ذاتيّتها $L$ على التسلسل مع مقاومة $R$ ومولّد $E$.