.
انتشرت حول هذا الموضوع معلومات مغلوطة بشكل كبير، و السبب هو عدم فهم أساسيات الكهرباء و الاعتماد على مقارنات لا تتبع النهج العلمي في المقارنة بل تتبع التقليد الأعمى عن جهل.
&&&السبب الرئيسي في هذه الأخطاء هو مقارنة التيار المتناوب ذو الجهد 220 فولت بالتيار المستمر ذو الجهد 12 فولت &&&
أي اعتبار تيار الشبكة العمومية ذو الجهد 220 فولت يمثل التيار المتناوب من جهة، و تيار البطارية 12 فولت يمثل التيار المستمر من جهة أخرى.
طبعاً هذه مقارنة خاطئة… فعندما تريد أن تقارن التيارين يجب أن تقارنهما لنفس الجهد و ليس لجهدين مختلفين.
سأوضح لكم في هذا المقال المفاهيم العلمية الحقيقية عن هذين التيارين.
.
إن التيار المتناوب هو تيار متغير الجهد و الاتجاه عبر الزمن ..أي أن جهده غير ثابت على قيمة محددة ، بل و إنه يقلب اتجاهه ٥٠ مرة في الثانية… إذاً فمن أين أتت القيمة 220 فولت ؟
إنها ما يسمى القيمة الفعالة و رمزها RMS .
و ماذا تعني القيمة الفعالة للتيار المتناوب ؟
انتبهوا جيداً للتعريف ****
((((( تُعرَّف القيمة الفعالة للتيار المتناوب بأنها قيمة التيار المتناوب الذي إذا مر في دائرة كهربائية لفترة زمنية معينة فإنه يعطي نفس التأثير الحراري للتيار المستمر عندما يمر في نفس الدائرة و لنفس الزمن)))))
و هذه هي القيمة التي نحصل عليها في أجهزة القياس كمقياس الفولت و مقياس الأمبير.
في الصورة المرفقة يوجد كيفية اعتبار القيمة الفعالة للتيار المتناوب و التي تساوي 0.707 من ذروة الجهد المتناوب.
.
إذاً فإن محددات التيار المتناوب تقاس بمقارنته بالتيار المستمر المكافئ له في الفعل.
هذا يعني أنه في الأسلاك و عند جهود منخفضة (أقل من ١٠٠٠ فولت) و عند ترددات منخفضة ( أقل من ١٠٠ هرتز) فإن التياران يتشابهان في الفعل و لا يوجد اختلاف جوهري بينهما .
هذا يعني أن الحديث أن التيار المستمر لا يمكن استعماله لمسافات طويلة لأنه يسخّن الأسلاك و يهبط جهده ناتج عن ((مقارنات غبية)) بين تيارين بجهدين مختلفين.
.
السؤال ؟
لماذا يتم استخدام التيار المتناوب لنقل الطاقة ؟
الأسباب :
– توليد التيار المتناوب باستطاعات كبيرة أسهل بكثير و أكثر وثوقية من توليد التيار المستمر .
– يمكن باستخدام المحولات رفع و خفض جهد التيار المتناوب بسهولة لنقله لمسافات بعيدة نقله في حين يصعب ذلك في التيار المستمر.
– إن أفضل المحركات في الصناعة من حيث العمل المستمر و قلة الأعطال و سهولة التشغيل و الصيانة هي محركات التيار المتناوب و بالأخص المحركات ثلاثية الأطوار .
– بسبب القطبية الثابتة للتيار المستمر فإن الكابلات تتأكسد و تهترئ بينما هذه الظاهرة غير موجودة في التيار المتناوب
.
***لماذا لجأت الدول لاستخدام التيار المستمر في نقل القدرة لمسافات بعيدة و لجهود عالية فوق المليون فولت ؟***
.
يعود السبب في ذلك لعدة عوامل :
– تشكل خطوط النقل مع الأرض مكثفات ، و حيث أن المكثفات تمرر التيار المتناوب و لا تمرر التيار المستمر فإنه يوجد فاقد في الطاقة في التيار المتناوب بسبب التسريب بينما لا يوجد تسريب بسبب التيار المستمر.
– في التيار المتناوب يظهر الأثر التحريضي(الحثي) للأسلاك، أي أن الأسلاك تشكل ملفات و هذه الملفات تمانع مرور التيار المتناوب مسببة هبوطات في الجهد عبر المسافات الطويلة بينما في التيار المستمر لا توجد هذه الظاهرة.
– التيار المتناوب يعاني من الظاهرة القشرية فيحتاج لأسلاك بمقاطع أكبر، بينما في التيار المستمر لا يوجد ظاهرة قشرية.
– التيار المستمر يحتاج لعوازل تتحمل جهد أقل و بالتالي كلفة أقل للعوازل على الأبراج و أعطال أقل، حيث أن قيمة الجهد للتيار المتناوب هي القيمة الفعالة و هي تساوي 0.707 من الذروة ، فعند استخدام تيار متناوب بقيمة مليون فولت فإن العازل يجب أن يتحمل جهد أكبر من الذروة التي تساوي 1.42 مليون فولت، بينما في التيار المستمر فإن قيمة مليون فولت هي نفسها التي يجب أن يتحملها العازل.
– في التيار المتناوب ستحتاج لثلاثة خطوط لنقله بينما في التيار المستمر يتم نقله بخطين فقط و بالتالي توفير في كلفة مد الخط الثالث.
جزاك الله خير الجزاء