التيار الكهربائي هو القوة الدافعة وراء معظم الأجهزة الإلكترونية التي نستخدمها يوميًا. ولكن هل تساءلت يومًا عن الفرق بين نوعي التيار الكهربائي الأساسيين: التيار المتردد (AC) والتيار المستمر (DC)؟ في هذه المقالة، سنقوم بشرح مفصل للفرق بين هذين النوعين من التيار، مع التركيز على الجوانب التقنية والعملية.

ما هو التيار الكهربائي؟

التيار الكهربائي هو تدفق الشحنات الكهربائية، عادةً الإلكترونات، عبر موصل. هذا التدفق ينتج عنه طاقة يمكن استخدامها لتشغيل الأجهزة والأضواء وتدفئة المنازل.

التيار المتردد  (AC)

• تعريف: يتغير اتجاه تدفق الشحنات الكهربائية بشكل دوري. بمعنى آخر، تتدفق الإلكترونات ذهابًا وإيابًا في الدائرة الكهربائية، تمامًا كما يتحرك ذهابًا وإيابًا مكبس محرك السيارة.
• توليد: يتم توليد التيار المتردد في محطات توليد الكهرباء باستخدام مولدات كهربائية. عندما يدور ملف ناقل للتيار في مجال مغناطيسي، ينتج عنه تيار متردد. تخيل أنك تدور مغناطيسًا داخل ملف من الأسلاك، فسيولد هذا الحركة تيارًا كهربائيًا يتغير اتجاهه باستمرار.
• استخدامات: يستخدم التيار المتردد بشكل واسع في توزيع الكهرباء للمنازل والشركات والمصانع. السبب الرئيسي لذلك هو أنه يمكن رفع أو خفض جهد التيار المتردد بسهولة باستخدام المحولات، مما يجعله مناسبًا لنقل الطاقة لمسافات طويلة. تخيل أن المحول يشبه مضخة مياه، حيث يمكنها زيادة أو تقليل ضغط الماء (الجهد الكهربائي).

التيار المستمر  (DC)

• تعريف: في التيار المستمر، يتدفق الشحنات الكهربائية في اتجاه واحد فقط. تخيل أن التيار المستمر يشبه نهرًا يتدفق في اتجاه واحد دون أن يتغير.
• توليد:يمكن توليد التيار المستمر من بطاريات، خلايا شمسية، أو عن طريق تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر باستخدام مكونات إلكترونية مثل الصمامات الثنائية والمستقيمات.
• استخدامات: يستخدم التيار المستمر في العديد من الأجهزة الإلكترونية، مثل الهواتف المحمولة والحواسيب المحمولة، وكذلك في بعض التطبيقات الصناعية.

الفرق بين التيار المتردد AC والتيار المستمر DC

اذا لماذا نستخدم التيار المتردد AC و التيار المستمر DC؟

• التيار المتردد AC: يعتبر التيار المتردد هو الخيار الأفضل لتوزيع الكهرباء لمسافات طويلة بسبب سهولة تحويل الجهد وكفاءته. تخيل أنك تنقل المياه عبر أنبوب طويل، فمن الأسهل التحكم في ضغط الماء (الجهد) باستخدام مضخات (محولات).
• التيار المستمر DC: يستخدم التيار المستمر في الأجهزة الإلكترونية لأنه يوفر طاقة مستقرة وموثوقة. تخيل أن الأجهزة الإلكترونية هي آلات حساسة تحتاج إلى طاقة ثابتة للعمل بشكل صحيح، تمامًا كما تحتاج السيارة إلى وقود ثابت للعمل.

المصادر

[1]‪ Mallick‬‏, ‪M‬‏. ‪A‬‏. (2010). ‪Fundamentals of Electrical Engineering‬‏. الهند: ‪World Press Private Limited‬‏.

[2]‪ Salam‬‏, ‪M‬‏. ‪A‬‏., ‪Rahman‬‏, ‪Q‬‏. ‪M‬‏. (2018). ‪Fundamentals of Electrical Circuit Analysis‬‏. ألمانيا: ‪Springer Nature Singapore‬‏.

[3] Verhaevert, J. (2024). Fundamental Electrical and Electronic Principles. United Kingdom: CRC Press.

[4] Rauf, S. B. (2020). Electrical Engineering Fundamentals. United States: CRC Press.