فهم الفرق بين التيار المتردد والتيار المستمر

الفرق بين
AC
و
DC: في ظل التطور التكنولوجي السريع الذي يجتاح العالم في السنوات الأخيرة، اكتشف العلماء العديد من المفاهيم الجديدة في مجال الفيزياء.

من أبرز هذه الاكتشافات أن هناك نوعين رئيسيين من التيار الكهربائي: التيار المتردد والتيار المستمر.

في هذه المقالة، سنستعرض الفرق بين التيار المستمر والتيار المتردد، فتابعونا.

أنواع التيار الكهربائي

• شهدت السنوات الأخيرة طفرة تكنولوجية هائلة أدت إلى اكتشافات جديدة ساعدت في تقدم هذا المجال.
• من أهم هذه الاكتشافات وجود نوعين من التيار الكهربائي: التيار المستمر والتيار المتردد.
• النوع الأول هو التيار المستمر، والمعروف برمز DC، والذي يعني “Direct Current”.
• أما النوع الثاني فهو التيار المتردد، ويرمز له في عالم الفيزياء.
• سنقوم بعرض معلومات مبسطة وسهلة حول التيار المستمر والمتردد لتكون في متناول الجميع.

تابع أيضًا:

التيار المستمر (DC)

• تم استخدام رمز DC للإشارة إلى التيار المستمر، والذي يُعرف أيضًا بالتيار المباشر.
• تتكون الكهرباء عادة من قطبين رئيسيين: القطب الموجب والقطب السالب.
• التيار المستمر يُعرف بتدفق الإلكترونات والشحنات بين هذين القطبين بمقدار ثابت.
• تتحرك الشحنات والإلكترونات من القطب السالب (الذي يحتوي على جهد مرتفع) إلى القطب الموجب (الذي يحتوي على جهد منخفض).
• نتيجة لذلك، تبقى شدة التيار المستمر ثابتة أثناء التدفق، كما أن اتجاهه موحد من القطب السالب إلى القطب الموجب.
• عادةً ما يُستخدم التيار المستمر في التطبيقات التي تحتاج إلى جهد ضعيف، مثل ألعاب الأطفال التي تعتمد على البطاريات.
• البطاريات توفر تيارًا مستمرًا ثابت الشدة وموحد الاتجاه.
• بالإضافة إلى ذلك، يمكن الحصول على التيار المستمر من الطاقة الشمسية باستخدام الخلايا الشمسية، التي تعمل كمصدر ثابت للتيار.

التيار المتردد (AC)

• يرمز للتيار المتردد بالاختصار AC، والذي يعني “Alternating Current”.
• هذا التيار يتغير بشكل دوري من حين لآخر، وغالبًا ما يُطلق عليه أيضًا التيار المتردد الجيبي.
• في اللغة الإنجليزية، يعرف باسم “Sinusoidal Alternating Current”.
• التيار المتردد يُعرف بتغيير اتجاهه بشكل دوري، حيث يقوم بعمل ذبذبات ذهابًا وإيابًا.
• يتكرر ذلك تقريبًا خمسين إلى ستين مرة في الثانية، حسب النظام الكهربائي المستخدم.
• وبدوره، يغير هذا التيار شدته واتجاهه من وقت لآخر.
• توجد أنواع متعددة من التيار المتردد، مثل التيار المتردد الجيبي، والتيار المتردد المنشاري، والتيار المتردد المثلثي.
• يُعتبر التيار المتردد الجيبي الأكثر شيوعًا واستخدامًا في حياتنا اليومية، حيث يسهل انتقال الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة.
• بالمقارنة، التيار المستمر لا يُعتبر فعالًا لنقل الطاقة لمسافات طويلة.

مزايا التيار المتردد (AC)

• يفضل معظم الناس استخدام التيار المتردد نظراً لقدرته على الاحتفاظ بجزء كبير من طاقته أثناء الانتقال.
• تكون تكاليفه، بما في ذلك تكاليف النقل، أقل بكثير مقارنة بالتيار المستمر.
• على الرغم من أن التيار المستمر يمكنه نقل الطاقة لمسافات طويلة إذا كان جهده عاليًا، إلا أنه يظل يستخدم بشكل رئيسي في الكابلات تحت الماء.
• هذا الجهد الكهربي يمكن أن يتراوح بين عدة كيلوفولت وقد يصل إلى ميغا فولت.
• معظم الأجهزة الكهربائية المنزلية تستخدم التيار الكهربي المتردد AC.
• كما سبق ذكره، تعمل الخلايا الشمسية على إنتاج تيار مستمر DC، ولتحويله للاستخدام المنزلي، نحتاج إلى جهاز يسمى العاكس أو Inverter.
• هذا الجهاز يقوم بتحويل التيار الكهربي المستمر إلى تيار متردد ليتناسب مع مواصفات الكهرباء المنزلية.
• وعند الرغبة في تحويل التيار المتردد إلى مستمر، يتم استخدام جهاز آخر يسمى Rectifier.
• لذا، يجب على من يرغب في استخدام الطاقة الشمسية وخصوصًا استخدام الخلايا الشمسية، أن يتأكد من وجود Inverter لتحويل التيار.
• ذلك حتى يتمكن من تشغيل الأجهزة المنزلية مثل الثلاجات والغسالات والتلفزيونات.
• أيضًا، يتم استخدام هذا التيار في إنارة المصابيح المنزلية.

لا تفوت هذا:

القطبية في التيار المتردد والمستمر

• من المعروف أن التيار المتردد يغير شدته وقطبيته من حين لآخر، حيث يصبح مرة موجبًا ومرةً سالبًا.
• بينما يتميز التيار المستمر بثبات شدته واتجاهه وقطبيته دائمًا.
• هذا يوضح لنا عدم أهمية اتجاه الأقطاب في حالة التيار المتردد.
• يمكن تركيب الفيشة في أي اتجاه، وستعمل الأجهزة سواء وُضعت موجب مع موجب أو سالب مع سالب.
• بينما في حالة الأجهزة التي تستخدم التيار المستمر، يجب توحيد اتجاه الأقطاب.
• يجب توصيل القطب الموجب مع الموجب، والقطب السالب مع السالب.
• يمكن تجاوز هذه القاعدة إذا كان الجهاز يحتوي على دائرة معينة تُسمى “diode bridge”، تعمل على تصحيح الأقطاب تلقائيًا.
• ومع ذلك، فإن معظم الأجهزة التي تستخدم التيار المستمر لا تحتوي على هذه الدائرة.

التيار الكهربائي في الخلايا الشمسية

• تشتمل الخلايا الشمسية على مجموعة من الألواح التي تحول أشعة الشمس والطاقة الحرارية والضوئية إلى طاقة كهربائية.
• التيار الناتج عن هذه العملية هو تيار مستمر (DC).
• لاستخدام التيار الناتج في المنازل للإنارة أو لتشغيل الأجهزة، يجب تحويله إلى تيار متردد.
• لهذا الغرض، يُستخدم العاكس أو Inverter، الذي يقوم بتحويل التيار الكهربائي المستمر إلى تيار كهربائي متردد (AC).
• من المهم ملاحظة أن التيار المستمر لا يغير أقطابه، لذا يجب توصيل الأقطاب بشكل صحيح، حيث توصل القطب الموجب بالموجب والسالب بالسالب.