التيار المتردد (AC) والتيار المستمر (DC) هما نوعان رئيسيان من التيار الكهربائي، ويختلفان في طريقة تدفق الكهرباء واستخداماتهما. فهم الفرق بينهما أمر أساسي في الهندسة الكهربائية وتطبيقاتها. فيما يلي شرح مفصل للفرق بين التيار المتردد والتيار المستمر:
1. التيار المتردد (AC – Alternating Current)
أ. التعريف
- التيار المتردد هو تيار كهربائي يعكس اتجاهه بشكل دوري. يتذبذب الجهد والتيار بين القيم الموجبة والسالبة بتردد معين (عادة 50 أو 60 هرتز).
ب. الخصائص
- التردد: عدد المرات التي يعكس فيها التيار اتجاهه في الثانية (بالهرتز).
- الشكل الموجي: عادة ما يكون جيبياً (Sine Wave)، ولكن يمكن أن يكون مربعياً أو مثلثياً في بعض التطبيقات.
ج. المزايا
- نقل الطاقة لمسافات طويلة: يمكن نقل التيار المتردد لمسافات طويلة مع فقدان أقل للطاقة باستخدام المحولات.
- التوليد البسيط: يمكن توليد التيار المتردد بسهولة باستخدام المولدات الكهربائية.
د. التطبيقات
- شبكات الكهرباء: تستخدم التيار المتردد في نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية.
- الأجهزة المنزلية: معظم الأجهزة المنزلية تعمل على التيار المتردد.
2. التيار المستمر (DC – Direct Current)
أ. التعريف
- التيار المستمر هو تيار كهربائي يتدفق في اتجاه واحد فقط. الجهد والتيار ثابتان ولا يتغيران مع الزمن.
ب. الخصائص
- الجهد الثابت: لا يتغير الجهد مع الزمن.
- الاتجاه الواحد: يتدفق التيار من القطب الموجب إلى القطب السالب.
ج. المزايا
- الكفاءة في التخزين: يمكن تخزين التيار المستمر بسهولة في البطاريات.
- الاستقرار: مناسب للتطبيقات التي تتطلب جهدًا ثابتًا.
د. التطبيقات
- الإلكترونيات: معظم الأجهزة الإلكترونية تعمل على التيار المستمر.
- السيارات الكهربائية: تستخدم البطاريات التي توفر تيارًا مستمرًا.
3. الفروق الرئيسية بين AC و DC
| المعيار | التيار المتردد (AC) | التيار المستمر (DC) |
|---|---|---|
| الاتجاه | يتغير بشكل دوري | ثابت في اتجاه واحد |
| الجهد | يتذبذب بين القيم الموجبة والسالبة | ثابت |
| التردد | 50 أو 60 هرتز (عادة) | صفر (لا يوجد تردد) |
| النقل | مناسب لمسافات طويلة | مناسب لمسافات قصيرة |
| التخزين | غير مناسب للتخزين | مناسب للتخزين في البطاريات |
| التطبيقات | شبكات الكهرباء، الأجهزة المنزلية | الإلكترونيات، السيارات الكهربائية |
4. التحويل بين AC و DC
- أ. المقوم (Rectifier) يحول التيار المتردد إلى تيار مستمر. يستخدم في شواحن الأجهزة الإلكترونية.
- ب. العاكس (Inverter) يحول التيار المستمر إلى تيار متردد. يستخدم في أنظمة الطاقة الشمسية.
