ما هي سعة التيار المتردد

تستخدم محولات التيار في الأنظمة الكهربائية لتحويل التيار المتردد من مستويات جهد إلى مستويات أخرى. وتستخدم هذه المحولات في العديد من التطبيقات ، بما في ذلك:

1. في نقل الطاقة الكهربائية عبر خطوط النقل الكهربائية ، حيث يتم استخدام محولات التيار للحفاظ على الجهد الكهربائي عند مستويات مختلفة لتوفير الطاقة الكهربائية للشبكات المنزلية.

2. في صناعة الصلب والأسمدة والصناعات الأخرى التي تستخدم الطاقة الكهربائية بكميات كبيرة ، حيث يمكن استخدام محولات التيار لتحويل الجهد العالي لتوفير الطاقة الكهربائية للمعدات والآلات والأجهزة.

3. في الصناعات الكيميائية وصناعة البتروكيماويات والتحكم في العمليات الصناعية التي تشمل تحويل الجهد لتحقيق تشغيل آلي فعال.

4. في الأنظمة الكهربائية للسكك الحديدية والمترو والقطارات الكهربائية ، حيث يتم استخدام محولات التيار لتحويل الجهد العالي لتوفير الطاقة الكهربائية لتشغيل القطارات.

5. في الأنظمة الكهربائية للمكاتب والمباني التجارية والسكنية ، حيث يمكن استخدام محولات التيار لتحسين فعالية استخدام الطاقة الكهربائية.

أنظمة الشحن الشمسية عبارة عن أنظمة تستخدم الطاقة الشمسية النظيفة والمتجددة لشحن البطاريات وتزويد الأجهزة الكهربائية بالطاقة اللازمة. وتتكون أنظمة الشحن الشمسية من الآتي:

1- الخلايا الشمسية: وهي الألواح الشمسية التي تقوم بتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية.

2- المتحكم الشمسي: وهو الجهاز الذي يتحكم في الطاقة الكهربائية المولدة من الخلايا الشمسية، ويتأكد من أن التيار الناتج يكون متوافقًا مع الشحن والاستخدام المطلوب للأجهزة.

3- البطارية: وهي عبارة عن خزانة تخزن الطاقة الكهربائية المولدة من الخلايا الشمسية والتي تستخدم لتغذية الأجهزة الكهربائية عند الحاجة.

4-العاكس: وهو الجهاز الذي يقوم بتحويل الطاقة المخزنة في البطارية من التيار المستمر إلى التيار المتردد، الذي يمكن استخدامه في معظم الأجهزة الكهربائية.

استخدام الشحن الشمسي في الدوائر الكهربائية يمكن أن يكون مفيدًا في الأماكن التي تعاني من قطع الكهرباء المتكررة، وتحتاج إلى طاقة شاملة ومستدامة. كما يمكن استخدام أنظمة الشحن الشمسية في الفعاليات الخارجية مثل الرحلات التخييم والتنزه والتخييم.

تتكون دوائر الطاقة الشمسية من مجموعة من المكونات الكهربائية المختلفة التي تعمل معًا لتحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها. وتتضمن هذه المكونات:

1. الخلايا الشمسية: وهي الأجزاء الرئيسية في أي نظام طاقة شمسية، وتعمل على تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية.

2. المحولات: وهي تستخدم لتغيير الجهد الكهربائي وتحويل الطاقة الكهربائية من التيار المستمر إلى التيار المتردد.

3. المراقب المتعدد: وهو نظام يستخدم للتحكم في تدفق الطاقة الكهربائية وضمان عدم تلف الأجهزة الكهربائية.

4. المفاتيح الكهربائية: وهي تستخدم للتحكم في تدفق الطاقة الكهربائية وتوصيلها إلى المكونات المختلفة في النظام.

5. البطاريات: وتستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية لاستخدامها في وقت لاحق.

6. الشاحن الشمسي: وهو جهاز يستخدم لشحن البطاريات باستخدام الطاقة الشمسية.

7. العواكس: وهي تستخدم لتحويل التيار المباشر إلى تيار متردد بشكل دائم للاستخدام في المنازل والمباني.

تقنية الـ UPS (وهي اختصار لـ Uninterruptible Power Supply) هي نظام يستخدم لتوفير الطاقة الكهربائية المستمرة في حالة حدوث انقطاع للتيار الكهربائي. يتكون النظام من جهاز حوسبة، بطارية ومحولات كهربائية. يستخدم الـUPS بشكل خاص في الأنظمة الحساسة للتيار الكهربائي مثل أجهزة الحوسبة، الشبكات، الأجهزة الطبية، المختبرات والمعدات الإلكترونية الأخرى.

تعمل تقنية UPS بتحويل التيار المتردد (AC) إلى التيار المستمر (DC) لتشحن البطارية الموجودة في النظام، وعند حدوث انقطاع للتيار الكهربائي، سيعمل النظام على تحويل التيار المخزن في البطارية إلى التيار المتردد لتشغيل الأجهزة الحساسة. يوفر نظام الـ UPS حماية كبيرة للأجهزة الحساسة من التلف أو الضرر الناجم عن انقطاع التيار الكهربائي السريع والمفاجئ.

الترانزستور هو جهاز إلكتروني يستخدم في العديد من التطبيقات الصناعية والمعدات، ومن بين استخداماته:

1- تحكم في المحركات الكهربائية: يمكن استخدام الترانزستور في تحكم سرعة المحركات الكهربائية، وذلك عبر تحويل تيار الكهرباء المستمر إلى تيار متردد.

2- الإضاءة: يمكن استخدام الترانزستور في تحكم الإضاءة، وذلك عبر تحويل تيار الكهرباء المستمر إلى تيار متردد.

3- المنظمات الكهربائية: يمكن استخدام الترانزستور في المنظمات الكهربائية لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر.

4- الحواسيب: يستخدم الترانزستور في صناعة الحواسيب، حيث يتم استخدامه في المعالجات المركزية والذاكرة العشوائية.

5- الإلكترونيات الصناعية: يمكن استخدام الترانزستور في الإلكترونيات الصناعية، وذلك لتحكم في الكميات الكهربائية المختلفة.

6- المحولات: يمكن استخدام الترانزستور في المحولات الكهربائية، حيث يمكن استخدامه لتحويل التيارات الكهربائية بين المحولات.

7- الأجهزة الطبية: يمكن استخدام الترانزستور في الأجهزة الطبية، وذلك لتحكم في الكميات الكهربائية المختلفة في الجهاز.

تقنية المحولات الكهربائية هي تقنية تستخدم لنقل الطاقة الكهربائية عن طريق التحويل من جهد كهربائي عالي إلى جهد منخفض أو العكس، مما يسمح بنقل الطاقة الكهربائية على مسافات كبيرة دون فقد كبير في الطاقة.

تستخدم المحولات الكهربائية في العديد من التطبيقات في الهندسة الإلكترونية، مثل:
– تحويل الجهد في أنظمة الطاقة الكهربائية.
– توصيل الطاقة الكهربائية إلى الأجهزة المنزلية والصناعية.
– تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر في الأجهزة الإلكترونية، مثل محولات التيارية AC/DC.
– تحويل الإشارات الكهربائية في الأنظمة الإلكترونية، مثل تحويل إشارة عالية التردد إلى إشارة منخفضة التردد.

بشكل عام، تعد تقنية المحولات الكهربائية أساسية في الهندسة الإلكترونية وتستخدم بشكل شائع في العديد من التطبيقات الكهربائية والإلكترونية.

تستخدم الفلاتر الكهربائية في الأجهزة الإلكترونية لتصفية الطاقة الكهربائية المستخدمة في تشغيل الأجهزة، وذلك لتقليل التشويش والتداخل الكهرومغناطيسي الذي يمكن أن يؤثر على أداء الأجهزة أو يسبب توقفها أو تلفها.

وتختلف الفلاتر الكهربائية في الأجهزة الإلكترونية بحسب نوع الطاقة الكهربائية المستخدمة في تشغيل الأجهزة، فمنها ما يستخدم في تصفية التيار المتردد (AC) ومنها ما يستخدم في تصفية التيار المستمر (DC) ومنها ما يستخدم في تصفية الإشارات الصوتية والفيديو.

جهاز التيار المتردد في الميكانيكا الكلاسيكية هو جهاز يستخدم لتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربائية بتيار متردد. يتألف الجهاز في العادة من ملف كهربائي ملفوف حول مجموعة من الأسلاك المعدنية الدوارة. عندما تحرك الأسلاك الدوارة، يتولد تيار كهربائي في الملف الكهربائي، مما يتيح استخدام هذه الطاقة الكهربائية في دفع الأجهزة والمعدات الكهربائية.

تستخدم أنظمة محولات الكهرباء مختلف الجهود الكهربية حسب الحاجة والتطبيق المستخدم، ومن أبرز هذه الجهود الكهربية:

1- جهد التيار المستمر (DC Voltage): ويستخدم هذا النوع من الجهد الكهربائي في بعض تطبيقات المحولات الصغيرة مثل شواحن الهواتف المحمولة والأجهزة الإلكترونية الصغيرة.

2- جهد التيار المتردد (AC Voltage): يستخدم هذا النوع من الجهد الكهربائي في أغلب تطبيقات المحولات، ويكون في العادة 110 فولت أو 220 فولت AC.

3- جهد التيار المرتفع (High Voltage): يستخدم هذا النوع من الجهود الكهربائية في المحولات العالية الجهد والمتوسطة الجهد مثل تلك التي تستخدم في شبكات الطاقة الكهربائية، وقد تكون بمستويات تتراوح بين 10 كيلو فولت حتى 500 كيلو فولت.

4- جهد التيار العالي المنخفض (HV/LV): يستخدم هذا النوع من الجهود الكهربائية في المحولات الوسطى والصغيرة الحجم، وقد تكون بمستويات تتراوح بين 200 فولت حتى 33 كيلو فولت.

ويراعى اختيار الجهد الكهربائي اللازم لتطبيق محولات الكهرباء بناءً على نوع الشبكة الكهربائية المتوفرة واحتياجات التيار الكهربائي المطلوب.

تعتمد القطارات الكهربائية على المحركات الكهربائية لتوليد الحركة والدفع. وتتميز هذه القطارات بأنها تعمل بمجموعة من السكك الحديدية الكهربائية وقطبية الشكل تسمى السكة الكهربائية الثالثة.

تقوم القطارات الكهربائية بالحصول على الإمدادات الكهربائية من سكة حديدية ترتفع عن الأرض بحوالي 1.5 إلى 4 أمتار. وتتصل هذه السكة الحديدية برافعات وأعمدة كهربائية تقوم بتشغيلها. وعندما يتحرك القطار، يتحول الحركة الدورانية للمحرك إلى قوة دفع للعجلات على المسارات الحديدية.

وهناك أنواع مختلفة من القطارات الكهربائية، بعضها يستخدم نظام القطب الثالث الذي يعطي القطارات الكهربائية إمدادات الطاقة. وهناك أنواع أخرى تستخدم نظام التيار العاصمي الرسومي أو التيار المتردد الزائد، ونظام التيار المستمر المصفوفي والتي لا تحتاج إلى السكة الكهربائية الثالثة.

يتم تحديد نوع القطار الكهربائي الذي يستخدم في كل بلد عادة على أساس معايير الأمان والتشغيلية. ويعد القطار الكهربائي واحدًا من أكثر وسائل النقل البيئية الصديقة والفعالة من حيث الطاقة. وتحتاج هذه القطارات إلى بعض الصيانة والإصلاح المنتظم لضمان الأداء الأمثل والأمان للركاب.