أختي الكريمة كنت قد ترجمت أجزاء من كتاب سيروي للفيزيائين و المهندسين صفحة 997 الطبعة الخامسة و فيه جزء يتحدث عن كيفة عمل آلة البيبسي [فيزيائيا] سأنقل لك ما ترجمته بالصور:

التيار المتعاكس أو التيار الدوام:



وجدنا سابقا ان القوة الدافعة والتيار يستحثون في الدائرة بواسطة تغيير التدفق المغناطيسي.. بنفس الطريقة التيار الدائري المسمى دوامة التيار عبارة عن تيار مستحث في جسد قطعة من المعدن تتحرك في مجال مغناطيسي كما في الرسمة.. هذه التجربة يمكن اجراءها ببساطة بواسطة السماح لقطعة من النحاس او الألومنيوم مربوطة عند نهايتها العلوية بجسم صلب بينما يسمح لها بالحركة جيئة وذهابا من خلال مجال مغناطيسي.. حالما القطعة المعدنية تدخل المجال المغناطيسي فان التغير في التدفق ينشأ قوة دافعة مستحثة emf في القطعة هذا يتسبب في أن الالكترونات الحرة في القطعة لتتحرك و بالتالي تنتج تيارا دواما.. وفقا لقانون لينز فان اتجاه التيار الدوام يجب ان يكون معاكسا للتغير الذي سببه.. لهذا السبب فان التيار الدوام ينتج قطبا مغناطيسيا مؤثرا على القطعة المعدنية هذا القطب يتنافر مع قطب المغناطيس و بالتالي فانه ينتج عن هذا التنافر قوة طرد معاكسة لحركة القطعة المعدنية.. إذا افترضنا جدلا أن هذا التضاد التعاكس موجود فان هذا يعني تسارع القطعة المعدنية و طاقتها ستزداد بعد كل تأرجح و هذا كله مناقض لقانون حفظ الطاقة..



كما هو واضح في الرسمة اعلاه مع وجود B متجه لداخل الصفحة فان التيار الدوام الناتج سيكون اتجاهه بعكس عقارب الساعة وذلك عند دخول القطعة المعدنية الى داخل المجال عند الموضع 1 .. هذا سببه هو ان التدفق المغناطيسي الخارجي و التجه الى داخل يزداد باطراد و لهذا ووفقا لقانون لينز فان تيارا مستحثا يجب أن ينشأ تدفقا مغناطيسيا يكون اتجاه خارجا من الصفحة.. على النقيض فان التيار المستحث سيكون اتجاه باتجاه عقارب الساعة حالما يغادر المجال المغناطيسي.. و ذلك لان التيار الدوام المستحث دائما ما ينتج قوة مغناطيسية عائقة FB و ذلك عندما القطعة المعدنية تدخل أو تخرج من المجال المغناطيسي حتى تقف القطعة المعدنية عن التأرجح..



إذا احدثنا شقوقا في القطعة المعدنية كما في الرسمة اعلاه فان التيار الدوام و بالتالي القوة المغناطيسية العائقة ستنخفض بشكل كبير جدا.. نستطيع فهم هذه الظاهرة من خلال ان الشقوق تمنع من تشكل تيار كبير..
عند استخدامنا للمكابح عند مفترق الطرق مثلا وعند استخدامنا لناقل الحركة الترس فاننا في الحقيقة نستخدم الطاقة الالكترومغناطيسية المستحثة وكذلك التيار الدوام.. المغناطيس-الكهربائي يربط الى القطار بالقرب من فولاذ السكة الحديدية.. المغناطيس-الكهربائي عبارة عن ملف لولبي لبه عبارة عن حديد.. عند الايقاف بواسطة المكابح بالنسبة للقطار يحصل عندما يمر تيار كبير الى المغناطيس الكهربائي.. الحركة النسبية للمغناطيس و السكة الحديدية ينشآن التيار الدوام في السكة الحدية و تجاه هذا التيار ينتج قوة كبيرة تؤثر على حركة القطار.. الطاقة الميكانيكية المهدرة للقطار تتحول الى طاقة داخلية في السكة الحديدية و في العجلات.. و ذلك لان التيار الدوام تتناقص قيمته باستمرار كلما تباطأت سرعة القطار و بالتالي و لذلك فانه يتم ايقاف القطار بسهولة.. مكابح التيار الدوام تستخدم ايضا لإحداث توازن حركي ميكانيكي في مختلف المكائن.. بعض محطات القدرة تستخدم التيار الدوام و ذلك لتوقيف المرواح عن الحركة عند لحظة اطفاء الجهاز..
التيار العكسي او الدوام في الغالب ليس له ذات الاهمية لأنه يحول الطاقة الميكانيكية الى طاقة داخلية.. و للتقليل من الطاقة المهدرة فانه عادة ما يتم تحريك جزء من السلك الموصل الذي يكون عادة متصفح – حيث أن التصفح يعني أن تركب على شكل طبقات رقيقة يفصل بينها بمادة غير موصلة مثل الدهان او مادة مؤكسدة.. هذه التراكيب الطبقية تزيد من المقاومة المحتملة لمسار التيار الدوام فهي فعالة لحجز التيار في طبقات فردية.. مثل هذه التراكيب المتصفحة تستخدم في مركز المحولات و المحركات و ذلك للتقليل من التيار الدوام و بالتالي زيادة كفاءة الجهاز..



و لنضرب مثل على التيار الدوام فمثلا الآلات التي تبيع عصيرات أو قطع شكولاته في الشارع وذلك بإدخال قطعة نقدية فيها حيث أن فكرة عمل هذه الالة كالتالي: بعد ادخال القطعة النقدية فإنها (أي القطعة النقدية) تتوقف للحظات بينما المقاومة الكهربائية تتأكد.. اذا فشلت مقاومة القطعة المعدنية خلال المدة المسموح بها فان القطعة المعدنية يسمح لها بالاستمرار خلال المنحدر السفلي و تمر بمجال مغناطيسي .. حالما تعبر القطعة المجال المغناطيسي فان تيارا دواما ينتج في القطعة و القوة المغناطيسية تبطأ قليلا من حركة القطعة.. الإبطاء من حركة القطعة يعتمد على المركبات الكيميائية للقطعة.. الكاشف (الحساس) يقيس سرعة القطعة المعدنية بعد عبورها للمغناطيس و هذه السرعة تقارن بقيمة السرعة المتوقعة.. اذا كانت القطعة نظامية و استطاعت المرور بهذا الاختبار فان البوابة تفتح لها و تكون القطعة مقبولة اما ان كانت القطعة مغشوشة فان البوابة الثانية تفتح لها الى مسار القطع الغير مقبولة..