أنواع التيار الكهربائي (المتردد والمستمر)
إن التعرف على أنواع التيار الكهربائي.. يعد من بين الدروس الهامة على مختلف المراحل الدراسية والتعليمية؛ لأنه يتيح إلى الطلاب إمكانية التعرف على خصائص كل نوع على حِدة.. ومن خلال الآتي سنعاونكم على التفريق ما بين تلك الأنواع بشكل مبسط.
أنواع التيار الكهربائي
| التيار الكهربائي المستمر |
|
| التيار الكهربائي المتردد |
|
ما هو التيار الكهربائي ؟
قبل الاطلاع على أنواع التيار الكهربائي.. ينبغي أولًا التعرف على ماهيته، فهو يعد واحد من المفاهيم الأساسية في العلوم الإلكترونية والكهربائية.. كما أنه يمكن القول بأن التيار الكهربائي هو بمثابة جوهر علم الكهرباء بشكل عام.
الجدير بالذكر أن التيار الكهربائي يمثل حركة تدفق مجموعة من الإلكترونات.. والتي ينبغي أن تتم بشكل معين وفي اتجاه محدد، كما أنه في حال أن تم تفريغ الكهرباء الساكنة بشكل مفاجئ.. فيمكن أن تأخذ تلك العملية هيئة البرق على سبيل المثال.
حيث يتم شحن معظم تلك الشحنة الكهربائية.. بالاعتماد على الإلكترونات السالبة والبروتونات الموجبة على حدٍ سواء، والتي من المقرر أن تتوج داخل الذرة الواحدة.
على الجانب الآخر نجد أن الإلكترونات السالبة يمكنها أن تقوم بنقل الشحنة.. إلى مادة موصلة من مكان آخر، إلا أن تلك العملية تشبه إلى حد كبير تدفق الإلكترونات في سلك معدني.. أو تدفق المياه داخل أنبوب معين.
من هنا تجد أن المياه قد بدأت بالسريان في المسار المحدد لها.. إلى أن ينتهي بها الحال داخل فوهة الأنبوب ذاته، وهي الآلية نفسها التي تعتمد عليها الإلكترونات في سبيل التدفق داخل السلك المعدني.. وبالنسبة إلى وحدة قياس شدة هذا التيار، فهي تعادل الأمبير.
اقرأ أيضًا: مخترع المصباح الكهربائي
التيار الكهربائي المتردد AC
الرمز الذي يتضمنه هذا النوع من التيار الكهربائي.. يشير في الأساس إلى كلمة Alternating Current، والتي تعني التردد.. كما يعرف كذلك باسم التيار المتردد الجيبي.
ناهيك عن أنه يعرف أيضًا باسم التيار المتناوب.. والسبب في ذلك الأمر يعود إلى أنه يعكس اتجاهه بشكل دوري وغير منتظم، بمعدل يصل إلى 50 مرة في الثانية الواحدة أو 60 مرة على أقل تقدير.. بالإضافة إلى ذلك فهو يعتمد في الأساس على النظام الكهربائي المستخدم.
ما يبرر أنه متغير بشدة ملحوظة.. كما أن تلك الصفة تشتمل أيضًا على الاتجاه الخاص به؛ نظرًا لأنه يغير اتجاه سريانه بين القطبين الموجب والسالب ذهابًا وإيابًا.
من هنا نشير إلى أن التيار المتردد له العديد من الخصائص.. التي تميزه عن الأنواع الأخرى من التيار الكهربائي
إذ أنه الأكثر استخدامًا في المنازل والعديد من المنشآت الأخرى.. حيث يتم استخدامه في النقل إلى المسافات الطويلة.
كما يمكن الاستفادة منه لأنه لا يفقد نسبة مرتفعة من الطاقة.. لذا فيتم الاعتماد عليه بكثرة في هذا الغرض
كما يمتاز بانخفاض تكلفة نقله بالمقارنة مع الأنواع الأخرى.. ومن هنا نجد أنه يمكن الاعتماد عليه في نقل الطاقة عبر مسافات طويلة بأقل جهد ممكن.
مزايا التيار الكهربائي المتردد
على الرغم من السلبيات التي يتضمنها التيار الكهربائي المتردد.. إلا أن هذا لا ينفي وجود العديد من المزايا التي يتضمنها، والتي وردت على النحو التالي:
- إمكانية إنتاج عزم دوران أعلى فيما يتعلق بمحركات التيار المتردد.
- يمتاز بسهولة التحويل من جهد منخفض إلى آخر مرتفع والعكس.. إلا أن تلك العملية تحتاج إلى استخدام المحول؛ ما يجعل استخدامه أقل من حيث الخسائر.
- بإمكانك استخدامه لنقل طاقة التيار الكهربائي لمسافات طويلة.
- يمتاز بسهولة صيانة الآلات المستخدمة.. والتي عادةً ما يتم استخدام التيار من خلالها، ناهيك عن بساطة تصميمها.
- يمكنك الاستفادة من التوفير الناتج عن انخفاض تكلفة استخدام التيار المتردد.. وهو ما يعد من السمات التي يفتقر لها التيار المستمر، الذي يمتاز بأن سعره باهظًا للغاية بالنسبة إلى بعض الفئات.
اقرأ أيضًا: الكهرباء الساكنة في جسم الإنسان
التيار المستمر DC
النوع الثاني من التيارات الكهربائية.. كما يشار إلى هذا النوع في اللغة الإنجليزية باسم Direct Current أي التيار المستمر أو المباشر،
وتجدر الإشارة إلى أنه يعرف كذلك بالتدفق الثابت للإلكترونات بدءً من منطقة ذات جهد مرتفع والتي يشار إليها باسم القطب السالب.. ووصولًا إلى النقطة ذات الجهد الأقل، والتي تعرف باسم القطب الموجب.
من خلال ما سبق نستنتج أن هذا النوع من التيار الكهربائي عادةً ما يكون ثابت الشدة.. كما أنه يسري في اتجاه موحد، وواحد فقط.. لا يمكنه المرور ذهابًا وإيابًا، على عكس النوع الآخر المعروف باسم التيار المتردد الذي يتسم بتلك الخاصية.
كما أن إحدى الخصائص المميزة لهذا النوع هو أنه يظهر في الكثير من التطبيقات ذات الجهد المنخفض.. وخاصةً حين يتعلق الأمر بالبطاريات، والتي يمكنها أن تتيح لك إمكانية توليد التيار المستمر فقط.
بالإضافة إلى ذلك فتلك التطبيقات تشتمل أيضًا على أنظمة الطاقة الشمسية.. نظرًا إلى أن الخلايا الشمسية يمكنها أن تولد تلك التيارات فقط، وهي معادلة بسيطة يمكن التنبؤ بالنتائج التي تتضمنها.
فوائد التيار المستمر
هناك العديد من الفوائد التي يمكن الحصول عليها من خلال التيار المستمر.. والتي سنتعرف عليها عبر السطور المقبلة:
- انخفاض الضغط على المواصلات.. لذا فهو من أنواع التيار الكهربائي التي تتطلب العزل الأقل.
- يمتاز بانخفاض معدل التداخل مع دوائر الاتصالات.. علاوة على أنه يمتاز كذلك بانخفاض الجهد بشكل أقل نسبيًا، إذا ما قورن بالجهد الذي ينبغي توافره في حال أن تم استخدام التيار المتردد.
- فلة عدد التوصيلات المستخدمة في هذا التيار الكهربائي.. تعد من أهم المزايا التي يتضمنها.
- يمتاز بمقاومته الأقل من مقاومة التيار الكهربائي المتردد.. أو ما يعرف باسم التيار المتناوب،
- وعلى الرغم من ذلك إلا أنه من الصعب توليده أو زيادة الجهد الكهربائي في حال أن تم استخدامه.
اقرأ أيضًا: مخترع الكرسي الكهربائي
عكس قطبية التيار المتردد والمستمر
سبق وأن أشرنا إلى أن التيار المتردد بإمكانه تغيير اتجاهه وقطبيه بصورة مستمرة.. لذا فتارة تجده سالبً وتارة أخرى تراه موجبًا، على العكس تمامًا في التيار المتردد، الذي عادةً ما يكون ثابتًا ولا يمكنه تغيير مساره مطلقًا.
لذا فمن المنطقي أن تكون الأجهزة التي تعمل على التيار الكهربائي المتردد لا يشترط أن يتم وضع الفيشة باتجاه معين.. لأنه في كل الأحوال ستقوم بتوصيل الكهرباء أو التيار بمعنى أدق في اتجاه ثابت وواحد.
أما في تلك الأجهزة التي تعتمد على التيار المستمر.. فينبغي الالتزام بتوصيل الفيشة على النحو الصحيح، إذ يتم توصيل الجانب الموجب في الحقل المخصص له.. والأمر كذلك ينطبق على الجانب السالب.
الجدير بالذكر أن نسبة كبيرة من الأجهزة يمكنها أن تعمل باستخدام البطاريات التي لا تحتوي على الدائرة.. لأنها توفر فرص أكبر للاستفادة من أنواع التيارات الكهربائية المختلفة.