نحن بحاجة للكهرباء لتشغيل جميع أجهزتنا الإلكترونية. يتم إنتاج هذا عن طريق محطات توليد الطاقة ويتم توفيره لنا بأشكال مختلفة. ينقسم التيار الكهربائي إلى نوعين: التيار المباشر والتيار المتردد. هناك بعض الفروق الجوهرية ، وهذه الاختلافات تتيح بعض التطبيقات الرائعة ، لا سيما في ضوء الوضع الحالي للوعي بالطاقة. ستركز هذه المقالة على تسليط الضوء على كل تمييز طفيف بين أنواع التيارات المختلفة وتطبيقاتها العملية.
التيار المباشر مقابل التيار المتردد
الفرق بين التيار المباشر والتيار المتردد هو أنه في التيار المتردد ، فإن اتجاهات التبديل الحالية - للأمام وكذلك للخلف - على أساس منتظم بينما ، في التيار المباشر ، تعمل في اتجاه محدد وثابت. في التيار المباشر ، تتحرك الإلكترونات في اتجاه معين ، ولكن في التيار المتردد ، تتبادل الإلكترونات الاتجاهات ، وتتقدم للأمام ثم للخلف.
التيار المباشر (DC) هو تدفق أحادي الاتجاه مشحون كهربائيًا. مثال ممتاز على طاقة التيار المستمر هو تقنية كهروكيميائية في الخلية. يتدفق التيار المباشر عبر سلك ، ولكنه أيضًا يمكن أن ينتقل عبر أشباه الموصلات أو المقاومات أو حتى الفراغ ، كما هو الحال في تدفقات الإلكترونات النشطة. يتميز التيار الكهربائي عن التيار المستمر بحقيقة أنه ينتقل في اتجاه ثابت. يستخدم التيار الكلفاني ليكون كلمة لهذا النوع من التيار.
AC تعني التيار المتردد ، وهو حركة الإلكترونات التي تتناوب بانتظام. يبدأ من الصفر ، ويزيد إلى القمة ، وينخفض إلى الصفر ، وينقلب ، ويصل إلى ذروته بطريقة أخرى ، ويعود إلى الرقم الأولي ، وهكذا. الفترة هي فجوة مهمة بين إنجاز قيمة محددة في دورتين متتاليتين.
جدول المقارنة بين التيار المباشر والتيار المتردد
| معلمات المقارنة | التيار المباشر | التيار المتناوب |
| مسافة السفر | تم اكتشاف أن التيار المباشر غير قادر على السفر لمسافات طويلة. هذا يرجع إلى حقيقة أن التيار المستمر يفقد الطاقة الكهربائية. | يعتبر نقل التيار المتردد عبر مسافات شاسعة مع الحفاظ على الطاقة الكهربائية آمنًا. إنه قادر على السفر من مدينة إلى أخرى دون صعوبة. |
| تدفق الإلكترون | تتحرك الإلكترونات في الاتجاه الأمامي فقط في التيار المباشر. | تتحول الإلكترونات من الأمام إلى الخلف. |
| أنواع | إنه نوع نقي ومفرد. لا توجد أنواع إضافية من التيار المباشر. | التيار الجيبي هو الشكل الأكثر شيوعًا لتيار التيار المتردد. شبه منحرف الشكل الثلاثي والمستطيل شكلان آخران. |
| فقدان الطاقة | يحدث فقدان الطاقة العالي في التيار المباشر. | فقدان الطاقة أثناء نقل طاقة التيار المتردد ضئيل. |
| الترددات | تردد لا شيء. | عادة ما يكون تردد التيار المتردد في مكان ما حول 50 و 60 هرتز. |
ما هو التيار المباشر؟
يشير مصطلح DC إلى التيار المباشر ، مما يعني أن تدفق الكهرباء لا يغير الاتجاه. نتيجة لذلك ، فإن الاختلاف الرئيسي بين هذين التيارين هو أنه مع التيار المباشر تنتقل الشحنة الكهربائية في اتجاه واحد فقط بجهد ثابت.
أحد الاستخدامات الأكثر شيوعًا للتيار المستمر هو إنشاء أدوات كهربائية وإمداد بالطاقة. تنشأ الإلكترونات من الجانب السلبي لدائرة التيار المستمر وكذلك تتدفق نحو الجانب المشرق. تعتبر الألواح الشمسية والمكثفات والخلايا الكهروكيميائية هي المصادر الأساسية للتيار المستمر.
التيار المباشر ، على عكس التيار المتردد ، ليس له تدفق منتظم. للكهرباء الحالية اتجاه تدفق خاص وجهد ثابت. يستخدم التيار المستمر في الغالب لتشغيل الأنظمة الإلكترونية وكذلك لشحن البطاريات. تعد بطاريات الهواتف المحمولة والمصابيح وأجهزة التلفزيون ذات الشاشات المسطحة والسيارات الكهربائية مجرد أمثلة قليلة. يتكون التيار المستمر من علامة زائد ولكن أيضًا ناقص ، بالإضافة إلى خط متقطع أو متصل.
على الرغم من عدم استخدام التيار المباشر في مواقع الاستهلاك ، إلا أنه يتم استخدامه لنقل الطاقة عبر مسافات شاسعة (الأوعية الكهربائية في معظم المواقع). يتم تحويله مرة أخرى إلى التيار المتردد عند الاقتراب من نقطة الاستهلاك بعد الإرسال.
ما هو التيار المتردد؟
يتمتع التيار المتردد بميزة كبيرة أعلى من التيار المباشر (تيار مستمر ؛ تدفق مستمر للشحنات الكهربائية على جانب واحد) حيث يمكنه نقل خطوط النقل مع خسائر نقل قليلة بسبب المقاومة. الطاقة المتصلة تساوي التيار مضروبًا في الجهد ، في حين أن الطاقة المهدرة تعادل القيمة مضروبة في التربيع الحالي.
مع بداية شبكات توليد الكهرباء بالتيار المستمر في أواخر القرن التاسع عشر ، كان تبديل الفولتية صعبًا للغاية. نظرًا لفقدان الطاقة الواضح ، كان على هذه الشبكات استخدام الفولتية المنخفضة لضمان تيار ثابت ، مما يحد من قدرتها على نقل الطاقة القابلة للاستخدام عبر مسافات صغيرة.
في التيار المتردد ، يعكس تيار الشحنات الكهربائية مساره على أساس منتظم. بالنسبة للأجهزة المنزلية والمكاتب والهياكل ، يعد التيار المتردد هو الطاقة الكهربائية الأكثر استخدامًا والمفضلة. تم اختباره مبدئيًا في عام 1832 باستخدام محول دينامو الكهربائي ، بالاعتماد على مفاهيم مايكل فاراداي. الموجة الجيبية هي شكل موجة يمثل الكهرباء المتناوبة. بعبارة أخرى ، يُعرف باسم الخط المنحني.
الاختلافات الرئيسية بين التيار المباشر والتيار المتردد
استنتاج
في الختام ، فإن البساطة والفعالية النسبية التي يمكن بها للتيار المتردد زيادة الجهد وتقليله هي السبب الرئيسي لاستخدامه على نطاق واسع. يتم تحقيق ذلك من خلال استخدام المحولات ، حيث يحدد عدد اللفات المقدار الذي تم رفعه أو خفضه.
على الرغم من أنه من الممكن القيام بذلك مع DC ، إلا أنه أكثر صعوبة وغير فعال. يستخدم التيار المتردد أيضًا في الأنابيب الكهربائية لهذا الغرض. في حين أنه من الأسهل إنشاء الفولتية المنخفضة ، فإن الفولتية الأكبر لها خسائر نقل وتوزيع أقل.
