ما مقدار المساحة التي تتطلبها توربينات الرياح؟ هناك متطلبات تباعد مختلفة لأنواع مختلفة من التوربينات، وبالتالي فإن مقدار المساحة التي تتطلبها مزرعة الرياح يعتمد على عدد ونوع التوربينات التي يتم نشرها، فعلى سبيل المثال قد تمتد مزرعة رياح نموذجية من 4-5 توربينات على مساحة كيلومتر مربع واحد، ولكن سيتم استخدام 1٪ فقط من مساحة الأرض لإيواء التوربينات والبنية التحتية الكهربائية وطرق الوصول، ويمكن استخدام الباقي لأغراض أخرى مثل الزراعة أو كموطن طبيعي. هل توربينات الرياح صاخبة؟ بشكل عام إن توربينات الرياح ليست صاخبة، حيث قد أدى تطور تكنولوجيا مزارع الرياح خلال العقد الماضي إلى جعل الضوضاء الميكانيكية الصادرة عن التوربينات غير قابلة للكشف تقريبا، حيث كان الصوت الرئيسي هو صوت الديناميكا الهوائية للشفرات المارة بالبرج، كما توجد إرشادات صارمة في لوائح التخطيط بشأن انبعاثات ضوضاء توربينات الرياح لضمان حماية المرافق السكنية، وبهذا من الممكن الوقوف تحت أي توربين وإجراء محادثة دون الحاجة إلى رفع صوتنا، وايضاً مع ارتفاع سرعة الرياح تخفي ضوضاء الرياح الضوضاء الصادرة عن هذه التوربينات. هل نحتاج إلى إذن تخطيط لتوربينات الرياح؟ نعم يجب أن تمر جميع توربينات الرياح بعملية التخطيط، وفيما يتعلق بكل من التوليد الجزئي المحلي والصناعي تم نشر الإعفاءات التخطيطية من قبل وزارة البيئة، وقد دخلت حيز التنفيذ مؤخراً، كما قد تغطي هذه الإعفاءات وحدات التوليد الصغيرة التي يبلغ أقصى ارتفاع لها 10 أمتار للتوربينات المحلية والوحدات التي يبلغ أقصى ارتفاع لها 20 متراً للشركات.
تزداد سرعة الرياح الشمسية عند المناطق الداكنة في الكورونا أو ما يعرف بفجوات الكورونا- Corona holes، إذ تصل إلى حوالي 800 كيلومتر في الثانية، بينما تكون درجة الحرارة والكثافة في هذه المناطق منخفضة ويضعف فيها المجال المغناطيسي، إذ تكون خطوط المجال مفتوحة باتجاه الفضاء. تحدث هذه الفجوات عند الأقطاب وخطوط العرض الواطئة وتبلغ أكبر حجم لها عندما يكون النشاط الشمسي بأضعف ما يكون. يمكن أن تصل درجة حرارة الرياح السريعة إلى حوالي 800, 000 درجة سيليزية. معلومات هامة حول توربينات الرياح – e3arabi – إي عربي. تتحرك الرياح الشمسية عند منطقة حزام التدفق في طبقة الكورونا- coronal streamer belt حول خط الاستواء بشكل أبطأ بسرعة حوالي 300 كيلومتر في الثانية. تصل درجة حرارة الرياح البطيئة حوالي 1. 6 مليون درجة سيليزية. تتكون الشمس وغلافها الجوي من البلازما ومزيج من الجزيئات موجبة وسالبة الشحنة بدرجات حرارة عالية جدًا، لكن بمجرد مغادرة المادة للشمس محمولة بواسطة الرياح الشمسية فإنها تصبح أشبه بالغاز. قال كريغ دي فوريست (Craig De forest) عالم الفيزياء المختص بالنظام الشمسي في معهد البحث-Southwest Research Institute (SwRI(التابع لمدينة بولدر-Boulder في كولورادو الأمريكية في تصريح: «كلما ابتعدنا عن الشمس تنخفض قوة المجال المغناطيسي بشكل أسرع من انخفاض قوة ضغط المادة.
عندما تحمل الرياح الشمسية ال CMEs وباقي رشقات الإشعاع القوية باتجاه المجال المغناطيسي لكوكب ما، يمكن أن تتسبب في ضغط المجال المغناطيسي ودمجه مع بعضه في الجانب الخلفي في عملية تعرف بإعادة الاتصال المغناطيسي. تتدفق الجسيمات المشحونة عائدة باتجاه الأقطاب المغناطيسية للكوكب مسببة ظاهرة جميلة تعرف بالشفق القطبي في الغلاف الجوي العلوي. رغم امتلاك بعض الأجسام لمجال مغناطيسي واقٍ، بعضها الآخر يفتقر الحماية. القمر التابع للأرض لا يمتلك غلافًا لحمايته لذلك هو يتحمل الضرر الأكبر. يمتلك المشتري وهو أقرب الكواكب للشمس مجالًا مغناطيسيًا يحميه من الرياح الاعتيادية القياسية، لكنه يحتاج قوته الكاملة لحمايته من الرشقات الأقوى مثل الـ CMEs. عندما يلتقي التدفق السريع مع البطيء فإنهما يكونان معًا مناطق كثيفة تعرف بمناطق التفاعل المساعد على الدوران – Co-rotating Interaction Regions CIRs التي تشن عواصف أرضي-مغناطيسية عند تفاعلها مع الغلاف الجوي للأرض. ما هي الرياح التجاريه. الرياح الشمسية والجسيمات المشحونة التي تحملها يمكن أن تؤثر في الأقمار الصناعية الأرضية ونظام تحديد المواقع GPS. النبضات القوية يمكن أن تدمر الأقمار الصناعية أو يمكنها أن تدفع إشارات الGPS بعيدًا عن مسارها الحقيقي بعشرات الأمتار.
توربينات الرياح ذات الشفرات 2-3 هي توربينات عالية السرعة ذات كفاءة أعلى وسرعة دوران أعلى. لكن في نفس الوقت يكون لها عزم دوران منخفض للدوار. لذلك من المفيد الجمع بين مولدات الرياح عالية السرعة ومولد كهربائي. لأن المولد الكهربائي لديه سرعة دوران عالية لتحسين خصائص الوزن والحجم وعزم دوران منخفض. عادةً ما تعمل توربينات الرياح متعددة الشفرات بطيئة السرعة جنبًا إلى جنب مع مضخات المياه التي لها عزم دوران كبير وسرعة أقل. تعد مولدات الرياح عالية السرعة ذات الشفرات الثلاثية أكثر انتشارًا من مولدات الرياح ذات الشفرات 1-2 على الرغم من تكلفتها العالية. ما هي دوارة الرياح. يولد الدوار ذو الشفرات الثلاث اهتزازًا أقل ويبدو أكثر إرضاءً من الناحية الجمالية لذلك في جميع أنحاء العالم يتم التعرف على العدد الأمثل من ريش توربينات الرياح ذات المحور الأفقي على أنه 3. ما الذي يحدد قوة توربينات الرياح؟ تعتمد طاقة توربينات الرياح على سرعة الرياح ومنطقة الانجراف وكفاءة توربينات الرياح. هذه هي العوامل الرئيسية التي تؤثر على الطاقة (وبالتالي الطاقة) التي تولدها توربينات الرياح. يتأثر التوليد أيضًا باضطراب تدفق الرياح ، وكثافة الهواء ، وتوحيد توزيع سرعة الرياح على المنطقة المنجرفة.
المولد generator. مقياس شدة الرياح Anemometers ( يوضع على الجزء الخلفي للحاوية أو القمرة، ويزود بمعلومات عن سرعة الرياح واتجاهها). نظام التوجيه Yawing (يعمل هذا النظام لضمان الاستفادة من أقصى طاقة للرياح معتمداً على مقياس شدة الرياح، حيث يوجه التوربين باتجاه هبوب الرياح وإذا ما ارتفعت سرعة الرياح عن 25 متر/ثانية ، فإن هذا النظام يعطي أمراً للفرامل بمنع الشفرات من الدوران، مخافة أن تؤدي سرعة الرياح العالية إلى كسر الأجزاء الدوارة في التوربين). البرج Tower (يُصنع من الحديد المعالج حرارياً ليتحمل مكونات الحاوية والتي يصل وزنها إلى قرابة 30طن، ويمر في البرج كابلات يتدفق عبرها التيار الكهربائي الذي يتم توليده من المولد الكهربائي، وتختلف ارتفاعات الأبراج حسب طراز التوربين). ماهي الطاقة الناتجة عن توربينات الرياح ؟ تتأثر الطاقة الناتجة عن توربينات الرياح بعدة عوامل منها: المساحة التي تدور بها شفرات التوربين (بمعنى أنهُ كلما ازداد طول الشفرات تزداد الطاقة المولدة). أنواع توربينات الرياح: 2 أنواع رئيسية أكثر استعمالا في مزارع الرياح - هوامير التقنية. مكعب سرعة الرياح (إذا تضاعفت سرعة الرياح هذا يعني تضاعف الطاقة المنتجة). كثافة الهواء. ارتفاع البرج ( كلما ازداد الارتفاع ازدادت سرعة الرياح).
تسبب الرياح الشمسية اضطرابات في جميع كواكب النظام الشمسي، استمرت مهمة ناسا الجديدة في التحقق من الرياح المتحركة بين أورانوس وبلوتو. قال هيذر إيليوت (Heather Eliot)، عالم الفضاء العامل في SwRI في سان أنطونيو، تكساس في تصريح: «تصبح السرعة والكثافة بمعدل واحد عند تحرك الرياح الشمسية، لكن الرياح تستمر في التعرض للحرارة بسبب الضغط المؤثر عليها عند حركتها، لذلك يمكنك رؤية الأدلة على نمط تعاقب حرارة الشمس حتى في النظام الشمسي الخارجي». دراسة الرياح الشمسية لقد علمنا بوجود الرياح الشمسية منذ خمسينيات القرن الماضي، لكن رغم تأثيراتها الواسعة على الأرض وعلى رواد الفضاء لم يستطع العلماء معرفة كيفية تطورها. حاولت بضع المهمات في العقود القليلة الماضية تفسير هذا اللغز. ماهي الرياح. قامت مهمة أوليسيس التابعة لناسا- NASA's Olysses Mission بدراسة الشمس على خطوط عرض مختلفة، إذ قاست الخصائص المختلفة للرياح الشمسية على مدى أكثر من 12 عام. تحيط أقمار المستكشف التكويني المتقدم -Advanced Composition Explorer (ACE) satellite بأحد النقاط الخاصة بين الأرض والشمس التي تعرف بنقطة لاغرانج-Lagrange، في هذه المنطقة تتعادل قوة جذب الأرض وقوة جذب الشمس جاعلة القمر الصناعي يسير بمدار متزن.
مثال: يتم تحديد أعلى طاقة لطول موجي تكتشفه العين البشرية بالعلاقة التالية بين التردد وطول الموجة (c = λ f) ويتم الحصول على التردد بالعلاقة (f = c / λ) وهنا يكون التردد متساويًا لسرعة الضوء وهي (3) * 10 ^ 8) على الطول الموجي وهو (3. 8 * 10 ^ (- 7)) للحصول على النتيجة التالية 7. 9 * 10 ^ 14 هرتز لتردد الموجة. العلاقة بين الطول الموجي ودرجة الحرارة يعود الفضل في اكتشاف العلاق بين الطول الموجي ودرجة الحرارة الى العالم الفيزيائي (فيينا) حيث قام بوضع قانونًا حصل من خلاله على جائزة نوبل في الفيزياء عام (1911 م)، وهذا القانون يشرح العلاقة بين درجة حرارة مادة مثالية تنبعث من جميع ترددات الضوء، وكما نص عليه قانون (فيينا) يتغير الطول الموجي لكل موجة مع تغير درجة الحرارة. درس فيينا أيضًا تردد الإشعاع أو طوله الموجي في التسعينيات، عندما توصل إلى فكرة تسمح للأشعة بالمرور عبر الضوء عبر ثقب صغير في الفرن ثم تنعكس من الجدران الداخلية للفرن، و نتيجة لذلك، يتم امتصاص جميع الأشعة التي تمر من خلالها، وفرصة الحصول على بعض تلك الأشعة يخرج من الحفرة مرة أخرى، وبعد ذلك يصبح الإشعاع من تلك الحفرة قريبًا جدًا من الإشعاع الكهرومغناطيسي لجسم التوازن و درجة حرارة الفرن.
الفيزياء هو العلم الذي نستطيع من خلاله معرفة الكثير من الظواهر التي تمر علينا في حياتنا، يوجد العديد من التعريفات والقوانين التي تشتمل عليها مما يجعل البعض يخلط في هذه المفاهيم، لهذا سوف نوضح لكم العلاقة بين الطول الموجي والتردد حتى لا يحدث الخلط عند البعض. العلاقة بين الطول الموجي والتردد الطول الموجي – الطول الموجي هي المسافة المستقطعة ما بين اي نقطة على موجة والنقطة التي تقابلها في الموجة الثانية. – أنج أنه يسمع معظم الناس الاصوات التي يتراوح ترددها بين 20 و 20. 000 هرتز. ويستطيع والكلب وأنواع أخرى من الحيوانات سماع أصوات ترددات اعلى بكثير من 20. 000 هرتز. – أما الأصوات المختلفة لها ايضا ترددات مختلفة على سبيل المثال تردد صلصلة المفاتيح يتراوح بين 700 و 15. 000 هرتز – يساوي الطول الموجي سرعة الموجة مقسومةً على التردد ويمكن تمثيل هذه العلاقة عن طريق المعادلة التالية: λ= v/f؛ حيث تعبّر الرموز عمّا يلي: – λ: الطّول الموجيّ، ويُقاس بوحدة المتر. – v: سرعة الموجة؛ وهي سرعة تحرّك باتجاه معين، وتقاس بوحدة متر/ثانيّة. – f: التردد، ويعبّر عن قمة الموجه التي تدخل نقطة معينة بوقت معين، ويقاس بوحدة الهيرتز.
تتطلب الموجات الميكانيكية، مثل الصوت، وسيلة تجعلها قادرة على الانتقال من خلالها، بينما لا تتطلب الموجات الكهرومغناطيسية وسيطًا لتنتقل عبرها، بل تنتشر في الفراغ. هناك نوعان من الموجات، أحدهما طولي والآخر عرضي، الأول يقترب من الشبه الذي يمر عبر الماء، أما النوع الثاني من الموجات فهو يشبه الموجات الموجودة في الصوت. تحديد الطول الموجي في هذه الفقرة نتعرف على تحديد الطول الموجي، حيث يتم تعريف الطول الموجي على أنه المسافة بين وحدات الموجة المتشابهة والمتطابقة، مما يشير إلى أنها المسافة بين الأطوار المتشابهة بين قاع مع قاع، أو قمة ذات قمة. أما الضوء المرئي فيتراوح طوله الموجي بين أربعمائة وسبعمائة نانومتر، ومصدر انبعاث هذا الضوء هو ضوء الشمس، ويمكن للعين البشرية رؤيته كما ترى قوس قزح وما يتكون من ألوان، وذلك الضوء المرئي هو جزء من الطيف الكهرومغناطيسي، وهو القسم الوحيد الذي تستطيع العين البشرية رؤيته. تعريف التردد قام العلماء الفيزيائون بتحديد التردد، ومن خلاله يمكن فهم معناه وبالتالي فهم العلاقة بينه وطول الموجة، حيث يُذكر أن التردد هو عدد تذبذبات الموجة لكل موجة في الوقت المقاس بالهرتز (Hz)، وفي هذا الصدد، فإن الإنسان هو القدرة على سماع الأصوات التي لها ترددات تتراوح من عشرين إلى عشرين ألف هرتز.
العلاقة بين الطول الموجي والتردد علاقة طردية صح أم خطأ؟ من أهم قوانين ومصطلحات قياس الصوت المنقول في الفراغ بالإضافة إلى معرفة الموجات الصوتية للإنسان هي كما أسلفنا الطول الموجي والتردد، وعليه لقد قمنا بعرض تعريف هذه المصطلحات سابقاً أم الإجابة عن السؤال السابق فهي كما يلي: الإجابة: (العبارة خاطئة)، فالعلاقة بين الطول الموجي والتردد علاقة (عكسية)؛ لأنه كلما زاد التردد قل الطول الموجي. العلاقة بين الطول الموجي والتردد علاقة طردية، من خلال الرجوع إلى مصادر علم الفيزياء التي اختصت بدراسة الموجات الصوتية والضوئية والكهرومغناطيسية المنتقلة في الفراغ تبين أن العلاقة عكسية وليست طردية.
العلاقة بين الموجات من حيث الطول الموجي والتردد والطاقة - YouTube
ع= عدد الموجات /الزمن بالثواني × الطول الموجي = (500 /5) × (2 /100)= 2 م/ث 2- موجة طولها 10 سم وترددها 200 ذ/ث.. احسب سرعة انتشارها في الوسط. ع = ت × ل = 200 × 0. 10= 200 × 10 / 100 = 20 م / ث مثال آخر إذا علمت أن زمن سعة الاهتزازة لجسم مهتز يساوي 0. 001 ثانية والمسافة بين قمتين متتاليتين له = 10 سم احسب الزمن الدوري –التردد – سرعة انتشار الموجة زمن الاهتزازة الكاملة = الزمن الدوري الزمن الدوري = 4 أمثال سعة الاهتزازة = 4 × 0. 001 = 0. 004 ث التردد = 1/الزمن الدوري = 1/ 0. 004 = 250 هرتز الطول الموجي = 10 سم = 0. 1 متر ع = ت× ل = 250 × 0. 1 = 25 متر / ثانية
مما سبق نستخلص أن: – سرعة الموجة = المسافة التي تقطعها الموجة/الزمن. – سرعة الموجة= المسافة * 1/الزمن. ومنها 1/الزمن الدوري= التردد اذا فرضنا ان عدد الدورات=1. – المسافة هنا تكون =طول الموجة فتصبح العلاقة: سرعة الموجة = طول الموجة * التردد. – ع = ل * ت وتقاس سرعة الموجة بوحدة: المتر/ث ،وطول الموجة بالمتر او مضاعفاتها او اجزائها والتردد بالهيرتز الذي هو:1/ث. – من هذه العلاقة نستنج أن طول الموجة = ع / ت ……………… ت = ع /ل. أمثلة توضيحية تبين العلاقة ما بين الطول الموجي والتردد 1- يعمل مصدر مهتز على توليد نبضة كل ¼ ثانية إذا كان الطول الموجي للأمواج المتولدة = 2سم.. أوجد تردد المصدر المهتز وكذلك سرعة انتشار الأمواج المتولدة. التردد= عدد الموجات /الزمن بالثانية = 1÷1/4 =4 هرتز. ع= ت×ل= 4× 0. 02 = 0. 8 م/ث. مسألة أخرى إذا كانت سرعة انتشار الأمواج الصوتية الشوكة رنانة في الشمع = 880 م / ث.. احسب تردد الشوكة الرنانة إذا كان الطول الموجي للصوت الصادر عنها 40 م. ت = ع / ل = 880 / 40 = 22 هرتز. احسب سرعة صوت مدفع الإفطار في الهواء إذا علمت أنه يصدر 3600 موجة في ثلاث دقائق وطول الموجة = 17 م ع= عدد الموجات / الزمن بالثواني × الطول الموجي = 3600 /180 ×17 = 340 م/ث 5- جسم مهتز يولد 500 ذبذبة كل 5 ثواني إذا كان طول الذبذبة المتولدة 2 سم.. أوجد سرعة انتشار الموجة.