الفرق بين (التيار البديل والتيار المباشر): 13 خطوة

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

يعلم الجميع أن الكهرباء في الغالب هي تيار مستمر ، ولكن ماذا عن نوع آخر من الكهرباء؟ هل تعرف AC؟ ماذا تعني AC؟ هل يمكن استخدامها ثم DC؟ في هذه الدراسة سنتعرف على الفرق بين أنواع الكهرباء ومصادرها وتطبيقاتها وتاريخ الحرب بينهما وسنحاول وضع حد لتلك الحرب فلنبدأ

الحرب التاريخية (التيار المتردد أفضل ، لا يوجد تيار مباشر مثالي) مرحبًا بكم في ثمانينيات القرن التاسع عشر. هناك حرب هائلة تدور بين التيار المباشر (DC) والتيار المتردد (AC). حرب التيارات هذه ، مثل أي صراع آخر في تاريخ البشرية ، لديها مجموعة من الأفكار المتنافسة حول أفضل طريقة لتوصيل الكهرباء إلى العالم. وبالطبع ، هناك الكثير من الأموال التي يمكن جنيها على طول الطريق. فهل سيصمد توماس إديسون وكتيبتته في العاصمة ، أم أن جورج وستنجهاوس وأرمادا سيطالبان بالنصر؟ كانت هذه معركة من أجل مستقبل البشرية ، مع الكثير من العبث. دعونا نرى كيف حدث ذلك. على الرغم من كل استخداماته الرائعة في أشياء مثل الهواتف الذكية وأجهزة التلفزيون والمصابيح اليدوية وحتى السيارات الكهربائية ، فإن التيار المباشر له ثلاثة قيود خطيرة:

1) الفولتية العالية. إذا كنت بحاجة إلى جهد كهربائي مرتفع ، مثل ما يتطلبه الأمر لتشغيل الثلاجة أو غسالة الصحون ، فلن يكون التيار المستمر مناسبًا لهذه المهمة. 2) مسافات طويلة. لا يستطيع DC أيضًا السفر لمسافات طويلة دون نفاد العصير.

3) المزيد من محطات الطاقة. نظرًا للمسافة القصيرة التي يمكن أن تقطعها DC ، فأنت بحاجة إلى تركيب المزيد من محطات الطاقة في جميع أنحاء البلاد للحصول عليها في منازل الناس. هذا يضع الناس الذين يعيشون في المناطق الريفية في مأزق إلى حد ما.

كانت هذه القيود مشكلة كبيرة لإديسون حيث استمرت حرب التيارات في الظهور. كيف كان ذاهبًا لتزويد مدينة بأكملها بالطاقة ، ناهيك عن بلد ، عندما كان جهد التيار المستمر بالكاد يسافر لمسافة ميل دون أن يتلاشى؟ كان الحل الذي قدمه إديسون هو وجود محطة لتوليد الكهرباء بالتيار المستمر في كل قسم من أقسام المدينة ، وحتى في الأحياء. ومع وجود 121 محطة طاقة من محطات إديسون منتشرة في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، اعتقد تسلا أن التيار المتردد (أو التيار المتردد) هو الحل لهذه المشكلة.

يعكس التيار المتردد الاتجاه عددًا معينًا من المرات في الثانية - 60 مرة في الولايات المتحدة - ويمكن تحويله إلى الفولتية المختلفة بسهولة نسبيًا باستخدام محول خطير ، حتى الآن. كان يكسب من براءات اختراعه الحالية المباشرة ، بدأ حملة لتشويه سمعة التيار المتردد. نشر معلومات مضللة قائلاً إن التيار المتردد كان أبعد من ذلك عن صعق الحيوانات الضالة علنًا باستخدام التيار المتردد لإثبات وجهة نظره [2]

الخطوة 1: تيار مستمر

العاصمة الحالية

تعريف:

هي الشحنة الكهربائية الاتجاهية أو أحادية الاتجاه. تعتبر الخلية الكهروكيميائية مثالًا رئيسيًا على طاقة التيار المستمر. قد يتدفق التيار المباشر عبر موصل مثل السلك ، ولكن يمكن أن يتدفق أيضًا عبر أشباه الموصلات أو العوازل أو حتى من خلال فراغ كما هو الحال في حزم الإلكترون أو الأيونات. يتدفق التيار الكهربائي في اتجاه ثابت ، ويميزه عن التيار المتردد (AC). كان المصطلح المستخدم سابقًا لهذا النوع من التيار هو التيار الكلفاني [3].

الخطوة الثانية: أدوات القياس

يمكن قياس تيار التيار المستمر بمقياس متعدد

المتر المتعدد هو:

متصلة في سلسلة مع الحمولة. يتصل المسبار الأسود (COM) للمقياس المتعدد بالطرف السالب للبطارية. المسبار الموجب (المسبار الأحمر) متصل بالحمل. يتم توصيل الطرف الموجب للبطارية بالحمل كما هو موضح في الشكل (3).

الخطوة 3: التطبيقات

يتم سرد الحقول المختلفة على النحو التالي:

● إمداد التيار المستمر المستخدم في العديد من تطبيقات الجهد المنخفض مثل شحن البطاريات المتنقلة. في مبنى محلي وتجاري ، تستخدم DC لإضاءة الطوارئ ، وكاميرات الأمان ، والتلفزيون ، إلخ.

● في السيارة ، تُستخدم البطارية لبدء تشغيل المحرك والأضواء ونظام الإشعال. السيارة الكهربائية تعمل بالبطارية (تيار مستمر).

● في الاتصالات ، يتم استخدام مصدر طاقة بجهد 48 فولت. بشكل عام ، يستخدم سلكًا واحدًا للاتصال ويستخدم أرضية لمسار العودة. تعمل معظم أجهزة شبكات الاتصال على التيار المستمر.

● نقل الطاقة عالي الجهد ممكن مع خط نقل HVDC. هناك العديد من المزايا لأنظمة نقل HVDC على أنظمة نقل HVAC التقليدية. يعتبر نظام HVDC أكثر كفاءة من نظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC) ، لأنه لا يعاني من فقد الطاقة بسبب تأثير الهالة أو تأثير الجلد.

● في محطة الطاقة الشمسية ، الطاقة المولدة على شكل تيار مستمر.

● لا يمكن تخزين طاقة التيار المتردد مثل التيار المستمر. لذلك ، لتخزين الطاقة الكهربائية ، يتم استخدام التيار المستمر دائمًا.

● في نظام الجر ، تعمل محركات القاطرة على تيار مستمر. في قاطرات الديزل أيضًا ، تعمل المروحة والأضواء والتيار المتردد والمآخذ على تيار مستمر [4].

الخطوة 4: تيار متردد

تعريف:

هو تيار كهربائي يعكس الاتجاه بشكل دوري ، على عكس التيار المباشر (DC) الذي يتدفق في اتجاه واحد فقط. التيار المتردد هو الشكل الذي يتم فيه توصيل الطاقة الكهربائية للشركات والمساكن

الخطوة 5: أدوات القياس

يمكن قياسه بمقياس متعدد مثل تيار مستمر.

يجب توصيل أي مقياس تيار كهربائي في سلسلة مع الدائرة المراد قياسها. في بعض الحالات ، يصبح هذا الأمر معقدًا ، لأنه يتعين عليك فتح الدائرة وإدخال مقياس التيار الكهربائي. هناك طريقة لقياس التيار دون فتح الدائرة ، إذا كنت تستخدم Clamp Meter. لقياس التيار بهذه الأداة ، كل ما عليك فعله هو تثبيتها حول السلك المراد قياسه ، دون فتح الدائرة. احرص على تجنب الصدمات الكهربائية أو ماس كهربائى ، بمجرد تنشيط الدائرة.

الخطوة 6: التطبيقات

AC يحل القيود الخطيرة مع DC

● إنتاج الكهرباء ونقلها.

● ينتقل التيار المتردد بشكل جيد عبر مسافات قصيرة ومتوسطة المدى ، مع فقد قليل للطاقة

● الميزة الرئيسية للتيار المتردد هي أنه يمكن تعديل جهده بسهولة نسبيًا باستخدام محول ، مما يسمح بنقل الطاقة بجهد عالي جدًا قبل نقلها إلى الفولتية الأكثر أمانًا للاستخدام التجاري والسكني ، مما يقلل من فقد الطاقة

الخطوة 7: توليد التيار المتردد

لتوليد التيار المتردد في مجموعة من أنابيب المياه نقوم بتوصيل ميكانيكي

كرنك إلى مكبس يحرك الماء في الأنابيب ذهابًا وإيابًا (تيارنا "المتناوب"). لاحظ أن الجزء المقروص من الأنبوب لا يزال يوفر مقاومة لتدفق الماء بغض النظر عن اتجاه التدفق. شكل (8): مولد جهد كهربائي. قد تحتوي بعض مولدات التيار المتردد على أكثر من ملف واحد في قلب المحرك وكل ملف ينتج emf بالتناوب. في هذه المولدات ، يتم إنتاج أكثر من emf. لذلك يطلق عليهم المولدات متعددة الطور. في البناء المبسط لمولد التيار المتردد ثلاثي الأطوار ، يحتوي قلب المحرك على 6 فتحات ، مقطوعة على الحافة الداخلية. كل فتحة تبعد 60 درجة عن بعضها البعض. يتم تثبيت ستة موصلات حديدية في هذه الفتحات. يتم ربط الموصلات 1 و 4 في سلسلة لتشكيل ملف 1. تشكل الموصلات 3 و 6 ملف 2 بينما تشكل الموصلات 5 و 2 ملف 3. لذلك ، هذه الملفات مستطيلة الشكل وتبلغ 120 درجة عن بعضها البعض

الخطوة 8: محول التيار المتردد

محول التيار المتردد هو جهاز كهربائي يستخدم للتغيير

الجهد في التيار المتردد (AC) إلى (DC) الدوائر الكهربائية. تتمثل إحدى المزايا الرائعة للتيار المتردد على التيار المستمر لتوزيع الطاقة الكهربائية في أنه من الأسهل بكثير رفع مستويات الجهد لأعلى ولأسفل باستخدام التيار المتردد مقارنة بالتيار المستمر. بالنسبة لنقل الطاقة لمسافات طويلة ، من المستحسن استخدام جهد عالٍ وأقل تيار ممكن ؛ هذا يقلل من خسائر R * I2 في خطوط النقل ، ويمكن استخدام أسلاك أصغر ، مما يوفر تكاليف المواد

الخطوة 9: محول التيار المتردد إلى تيار مستمر

استخدم إحدى دوائر المعدل (نصف موجة ، موجة كاملة أو مقوم جسر) للتحويل

جهد التيار المتردد إلى تيار مستمر. … ستقوم مقومات الجسر بتحويله إلى تيار مستمر ، ولن يكون هناك سوى 2 صمامات ثنائية تعمل في أي وقت ، لذا سينخفض خرج الجهد للمحول بمقدار 1.4 فولت (0.7 لكل صمام ثنائي).

الخطوة 10: أنواع المقومات

الخطوة 11: DC to DC Converter

هي دائرة إلكترونية أو جهاز كهروميكانيكي يقوم بتحويل ملف

مصدر التيار المباشر (DC) من مستوى جهد إلى آخر. إنه نوع من محولات الطاقة الكهربائية. تتراوح مستويات الطاقة من منخفضة جدًا (بطاريات صغيرة) إلى عالية جدًا (نقل طاقة عالي الجهد)

الخطوة 12: تلخيص

من هذه الدراسة نستنتج أن كلا من AC و DC لهما العديد من التطبيقات ، لا أحد

أفضل من الآخر ، فكل واحد منهم له تطبيقه الخاص ، وبفضل تسلا وإديسون لإنتاج هذه الأنواع من الكهرباء ، وأيضًا بفضل التكنولوجيا التي وجدت طرقًا للتحويل بينهما

الخطوة 13: المراجع

[1] -

[2] - https://www.energy.gov/articles/war-currents-ac-v … 0late٪ 201880s، the٪ 20War٪ 20of٪ 20the٪ 20Currents. & text = Direct٪ 20current٪ 20is٪ 20not٪ 20ea sily ، الحل٪ 20٪ 20 to٪ 20this٪ 20 مشكلة

[3] - الإلكترونيات الأساسية والدوائر الخطية

[4] -

[5] -