ليش AC؟ وش المشكلة لو استمرينا على DC sources؟ ليش شركة الكهرباء تزودنا ب AC power؟ وليش نضطر نحولها مره ثانية إلى DC power؟??♂️
خلونا ناخذ القصة من البداية عشان نفهم السالفة!
خلونا ناخذ القصة من البداية عشان نفهم السالفة!
الطاقة المنقولة من محطات التوليد تنقل على جهد عالي جدا ثم في طرف التوزيع تستخدم المحولات Transformers لخفض هذا الجهد ليتناسب مع احتياجات المنازل. المحولات عباراة عن ملفين واحد من جهة المصدر يسمى Primary والآخر من جهة الحمل ويسمى Secondary يتم لفهم على نفس المحور core ?
وعندما يدخل التيار(المتردد) من جهة المصدر يولد تدفق مغناطيسي يتغير بتغير التيار المتردد مما ينتج عنه قوة دافعة كهربية Electromotive Forc، وهذه القوة عبارة عن جهد ولكنه لم يأتِ من مصدر كهربائي ولكنه أتى عن طريق الحث Induction
وهذا الجهد هو عبارة عن الجهد الذي أتى من المصدر مضروب في نسبة لف ال Secondary على ال Prinary، وهذا الكلام تم استنتاجه من قانون فاراداي Faraday’s Law والذي ينص على أن القوة الدافعة الكهربية emf في مسار مغلق تساوي سالب معدل التغير في التدفق المغناطيسي
وعليه فإن الجهد في طرف ال Primary يساوي معدل تغير التدفق المغناطيسي في عدد اللفات، وفي طرف ال Secondary عبارة عن معدل تغير التدفق المغناطيسي في عدد لفات اللفات وبالتالي لو ساوينا المعادلتين نحصل على
Vp/Vs=Np/Ns
حيث V هو الجهد و N هي عدد اللفات في كل طرف
Vp/Vs=Np/Ns
حيث V هو الجهد و N هي عدد اللفات في كل طرف
الآن لو كان التيار الداخل للطرف الرئيسي Primary هو عبارة عن تيار مستمر هل سيتغير معدل التدفق المغناطيسي؟ الجواب لا! لأن التيار المستمر يولد تدفق مغناطيسي ثابت، وحسب قانون فراداي لابد من وجود تدفق مغناطيسي متغير للحصول على emf متغيرة لنقلها للطرف الثاني في المحول
بعكس لو كان التيار الداخل متردد فإنه يولد تدفق متغير يولد emf (جهد) ينتقل للطرف الثاني، ومقدار هذا الجهد بحسب نسبة لف الطرفين كما تم توضيحه مسبقا. الآن لو كانت الطاقة المنقولة هي DC فإنه من الصعب تحويلها بال Transformers وهذا السبب في ابتكار مولدات ال AC
حيث يمكن نقل جهد عالي جدا وبتيارات قليلة على مسافات بعيدة جدا ليتم تحويلها للمنازل بمحولات رخيصة وسهلة الصناعة. على أرض الواقع هناك تفصيلات أخرى لها علاقة ب Self Induction لا يتسع المجال لذكرها ولكن ماتم ذكره هو المهم
تم الحصول على AC بعد معارك طويلة لم تتخللها الفكاهة، ففي أواخر 1800 قام ثومس أديسون بعمل محطة تنقل الطاقة بثلاثة كيابل -110 و 0 و +110 فولت لمسافة 1 ميل فقط، مسببا فقد للجهد وصعوبة بالغة لتوصيل الطاقة للمناطق الريفية
في هذه الأثناء كان الصربي نيكولا تسلا قد انفصل عن شركة ثوماس أديسون وعمل على المحرك الحثي ليصدر براءة اختراعه في 86 ثم قامت شركة ويستنج هاوس بشراء براءة الاختراع وتوليد AC power. عندها قام أديسون بشن حملة ومحاولة إقناع المشرعين القانونيين والناس بخطورة هذا النوع الجديد من الطاقة
لدرجة أنه أحضر حيوانات وقام بصعقها بالكهرباء ?. إلا أن شركة ويستنج هاوس استغلت شلالات نياجرا في توليد الطاقة ونقلها لمدينة بافلو في نيويورك في تطور هائل لنقل الطاقة لمسافات بعيد وذلك بفضل استخدام المحولات مع ال AC voltage وبهذا الحدث انتهى نقل DC power في الولات المتحدة
مع تطور الإلكترونيا في سبعينيات القرن الماضي اضطر العالم للمسارعة في تطوير محولات الطاقة Adapter لتحويل ال AC الواصلة للمنازل إلى DC للتتناسب مع الإلكترونيات التي لاتعمل مع التيارات المترددة. على سبيل المثال شاحن الجوال الذي نستخدمه يحول ال AC إلى DC لشحن البطارية
الآن مع الطاقة المتجددة وبالذات الشمسية، يتم تحويلها إلى AC في حال أردنا نقلها. أما في التوربينات وطاقة الرياح غالبا ما تستخدم مولدات حثية AC وتربط مباشرة مع التوربين لتوليد AC power
آسف على الإطالة وأتمنى لمهندسي المستقبل كل التوفيق?
@Rattibha
آسف على الإطالة وأتمنى لمهندسي المستقبل كل التوفيق?
@Rattibha
جاري تحميل الاقتراحات...