✅ الإجابة التفصيلية:
أولًا: تعريف الحث المتبادل:
حيث:
ثانيًا: التطبيقات الإلكترونية:
المحولات الكهربية: تنقل الطاقة بين دائرتين بدون اتصال مباشر.
الدوائر الدقيقة: تُستخدم لعزل أو تضخيم الإشارات.
المرشحات (Filters): تعتمد على ظاهرة الحث المتبادل في تحديد ترددات محددة.
ثالثًا: تقنية الشحن اللاسلكي:
تستخدم ملفين: مرسل ومستقبل.
يُرسل التيار المتردد مجالًا مغناطيسيًا.
يلتقطه الملف المستقبل ويحوّله إلى تيار كهربائي يشحن البطارية.
يعتمد الأداء على:
تردد التشغيل.
المسافة بين الملفين.
محاذاة الملفات.
نوع القلب المستخدم.
التحليل النقدي:
بينما تُعد تقنية الحث المتبادل وسيلة مريحة لنقل الطاقة، إلا أن كفاءتها تقل بسرعة مع زيادة المسافة أو سوء المحاذاة. كما أن وجود مكونات معدنية أو تدخلات كهرومغناطيسية يُمكن أن يؤثر سلبًا على جودة الإشارة. لذلك تُستخدم تقنيات متقدمة لضبط التردد والتعويض التلقائي لتحسين الاستجابة.
تجارب وأبحاث:
جامعة طوكيو: طوّرت نموذج شحن لاسلكي بكفاءة 92% لمسافة تصل إلى 15 سم باستخدام ملف مزدوج النواة.
IEEE Wireless Power Symposium: عرضوا حلولًا لتقليل التداخل الناتج عن الحث المتبادل غير المرغوب فيه في الدوائر الدقيقة.
ربط بالحياة اليومية:
حينما تضع هاتفك على قاعدة شحن لاسلكية وتبدأ البطارية في الامتلاء دون كابل، فأنت تستفيد من مفهوم الحث المتبادل الذي بدأ من مبدأ بسيط فيزيائي ليتحول إلى تقنية متقدمة.
المصادر:
كتاب الفيزياء – الصف الثالث الثانوي – وحدة الحث الكهرومغناطيسي.
IEEE Wireless Power Transfer Journal.
Tokyo Institute of Technology: Inductive Power Transfer Study.