التيار المتردد (AC) مقابل التيار المباشر (DC): ما يجب معرفته

تنقسم الكهرباء إلى نوعين من التيار: بالتناوب والمباشرة. يتناوب التيار المتناوب قطبيته عدة مرات في الثانية ، بينما يظل التيار المباشر ثابتًا ولا يتغير.

الكهرباء التي تأتي من الجدار الخاص بك هي التيار المتناوب ، في حين أن الكهرباء من البطارية هي التيار المباشر. ولكنها ليست الأجهزة التي تعمل بالبطارية فقط والتي تستخدم التيار المباشر: تقريبًا كل الأجهزة الإلكترونية تقوم بتحويل التيار المتردد من الحائط إلى وحدة تحكم بالتيار المستمر باستخدام جهاز يسمى مقوم.

إن ثبات التيار المباشر ضروري لتشغيل أجهزة مثل أجهزة الكمبيوتر ، والتي تتطلب حالة ثابتة لمقارنة الأرقام الرقمية والأصفار التي تجعل النظام يعمل.

ما هي الكهرباء ، على أي حال؟

الكهرباء هي تدفق الإلكترونات عبر مادة موصلة مثل سلك معدني. تصطدم الإلكترونات ببعضها البعض في سلسلة طويلة ، مما يؤدي إلى حركة إجمالية للإلكترونات أسفل السلك. هذه الحركة من الإلكترونات عبر موصل يخلق الكهرباء ، وكذلك مجال مغناطيسي. الطاقة الكهربائية هذه تعمل على تشغيل كل شيء في حياتك باستخدام قابس أو مفتاح "تشغيل".

للكهرباء ثلاثة مكونات رئيسية تخبرنا بمدى قوة التيار. هذه الصفات الثلاثة هي الجهد والتيار والمقاومة. يخبرنا الجهد الكهربائي عن مدى قوة تدفق التيار الكهربائي ، يخبرنا التيار عن سرعة تدفق الكهرباء ، وتوضح المقاومة مدى صعوبة تدفق الإلكترونات على طول موصلنا. هذا التعريف المعمم ليس دقيقًا بما فيه الكفاية لكتاب مدرسي ، ولكنه يكتمل بما فيه الكفاية لأغراض هذه المقالة.

الفرق بين AC و DC

التيار المتناوب (تيار متردد) والتيار المباشر (DC) كلاهما فلان ، تيار ، ومقاومة. إنها الطريقة التي يتدفق بها التيار الذي يصنع الفرق.

التيار المتناوب يتدفق بسرعة للأمام والخلف ، عكس قطبيها بين 50 و 60 مرة في الثانية. يتعارض هذا فوراً مع الفهم البديهي: إذا كانت الإلكترونات تسير ثم تعود إلى الخارج ، فكيف يمكنها أن تشغل أي شيء؟

إنه ليس تراكم الإلكترونات التي تخلق الطاقة. لا تملك الإلكترونات أي وجهة تحتاج للوصول إليها قبل إنشاء الطاقة. انها ال حركة من الإلكترونات نفسها التي تخلق الطاقة الكهربائية. وكما يخلق الماء المتدفق من خلال أنبوب قوة بغض النظر عن الاتجاه ، فإن الإلكترونات التي تتدفق عبر الأسلاك تنتج الكهرباء.

DC ، من ناحية أخرى ، لا يتناوب على الإطلاق. في الظروف المثالية ، إنه تيار ثابت بدون أي تغييرات في الجهد على مدار الوقت. في حين أن DC المحول من AC مع مقوم غالبًا ما يكون تقريبًا لهذا الخط الثابت ، فإنه بالتأكيد لا يتقلب مثل AC. إذا تصورنا DC كتدفق للماء ، فإنه يخلق معدل ثابت للحركة في اتجاه واحد فقط.

ما هي AC و DC المستخدمة؟

وبفضل طبيعتها المختلفة ، فإن AC و DC لها استخدامات مختلفة.

تعمل معظم المحركات الكهربائية في العالم على تيار متناوب. في هذه المحركات ، يتم استخدام انعكاس التيار الكهربائي السريع للتيار لقلب قطبية المغناطيس ذهابًا وإيابًا بسرعة. هذا الانعكاس السريع للقطبية يؤدي إلى دوران السلك داخل المغناطيس ، مما يخلق قوة دوران تعمل على تشغيل المحرك.

كما يستخدم التيار المتردد لنقل الطاقة. من السهل نسبيًا تغيير تيار AC ، مما يجعله خيارًا أفضل للانتقال بعيد المدى من تيار التيار المستمر. يمكن إرسال التيار المتردد بجهد كبير عبر الأسلاك ، مما يؤدي إلى خسارة قليلة جدًا في طريقه إلى العميل.

عند الوصول ، يتم تخفيض الجهد بشكل كبير من شيء مثل 765000 فولت إلى أكثر من 110-220 فولت ويمكن إرساله إلى منزلك. لا يستطيع التيار المباشر تحقيق مثل هذه التحولات الدراماتيكية للجهد بدون خسارة طاقة أكبر بكثير.

يُستخدم التيار المباشر عادةً لتشغيل أجهزة أصغر وأكثر دقة. تعمل جميع الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية ، من جهازك اللوحي إلى الكمبيوتر الشخصي ، على التيار المباشر ، كما يفعل أي شيء يعمل بالطاقة بواسطة البطارية.

لا تستفيد هذه الأجهزة فقط من DC: فهي ببساطة لا يمكنها العمل على التيار المتردد. تحتاج الأجهزة التي تعمل على 1s و 0s (مثل أجهزة الكمبيوتر) إلى مستوى جهد فولاذي صلب للتمييز بين إشارة عالية ، والتي تمثل إشارة واحدة ، وإشارة منخفضة ، والتي تمثل الصفر. مع استمرار تيار AC الحالي ، لا تتوفر للأجهزة الإلكترونية حالة ثابتة للمقارنة. بدون تيار مستقر ، لن تتمكن هذه الأجهزة من العمل. بما أن التيار المتردد يتغير باستمرار ، فإنه لا يمكن أن يوفر مستوى مقارنة مستقرًا للإلكترونيات.

تستخدم كل من طاقة التيار المتردد والتيار المستمر على نطاق واسع في أنواع مختلفة من الأجهزة ، من الثلاجات إلى أجهزة الكمبيوتر. قد تستخدم بعض الأجهزة كلاهما ، باستخدام التيار المتردد لتشغيل محرك و DC لتشغيل شاشة تعمل باللمس. واحد ليس أفضل من الآخر ، ولكنه مختلف ببساطة.