المفاعلة مفهوم أساسي في الهندسة الكهربائية والإلكترونية، يصف مقاومة المكون لتغير التيار أو الجهد بسبب السعة أو الحث. وهي حاسمة في تصميم الدارات، وتحليل سلوك النظام، والتنبؤ بكيفية استجابة الدارات للترددات المختلفة.

الخلفية التاريخية

تنشأ المفاعلة من دراسة دارات التيار المتردد. تم تطوير هذا المفهوم بينما استكشف العلماء والمهندسون سلوك الدارات الكهربائية ذات المكثفات والمحاثات، مما أدى إلى فهم كيفية معارضة هذه المكونات للتيار المتردد.

صيغة الحساب

تُعطى مفاعلة ملف حث (\(X_L\)) ومكثف (\(X_C\)) بواسطة:

• مفاعلة الحث (\(X_L\)): \[X_L = 2 \pi f L\]
• مفاعلة السعة (\(X_C\)): \[X_C = -\frac{1}{2 \pi f C}\]

حيث:

• \(f\) هو التردد بالهرتز (Hz)،
• \(L\) هو الحث بالهنري (H)،
• \(C\) هي السعة بالفاراد (F).

مثال على الحساب

لتردد 1 ميجاهرتز (1,000,000 هرتز)، وحث 10 ميكروهنري، وسعة 100 بيكوفاراد:

• \(X_L = 2 \pi \times 1,000,000 \times 10 \times 10^{-6} = 62.831853 \, \Omega\)
• \(X_C = -\frac{1}{2 \pi \times 1,000,000 \times 100 \times 10^{-12}} = -1591.549431 \, \Omega\)

أهمية وسيناريوهات الاستخدام

المفاعلة أساسية لتصميم المرشحات، ودارات الضبط، وإدارة سلامة الإشارة في العديد من الأجهزة الإلكترونية. إنها تساعد في فهم كيفية تصرف المحاثات والمكثفات في دارات التيار المتردد، مما يؤثر على تصميم أجهزة إرسال الراديو، ومعدات الصوت، وأكثر من ذلك بكثير.

الأسئلة الشائعة

1. ما الذي يميز المفاعلة عن المقاومة؟

   • تختلف المفاعلة مع التردد، مؤثرة فقط على دارات التيار المتردد، بينما تؤثر المقاومة على دارات التيار المتردد والتيار المستمر ولا تتغير مع التردد.

2. كيف تؤثر المفاعلة على معاوقة الدارة؟

   • تجمع المعاوقة بين المفاعلة والمقاومة، مما يحدد المعارضة الكلية للدارة لتدفق التيار. تساهم المفاعلة في الجزء التخيلي للمعاوقة المركبة.

3. هل يمكن أن تكون المفاعلة سالبة؟

   • نعم، مفاعلة السعة سالبة، مما يشير إلى تحول طور بين الجهد والتيار معاكس لما تسببه مفاعلة الحث.

يوفر هذا الحاسبة طريقة سهلة لحساب مفاعلة المكثفات والمحاثات، بمثابة أداة قيمة للطلاب والمهندسين وهواة الإلكترونيات المشاركين في تصميم وتحليل الدارات الإلكترونية.