ميكرو الكترونيكس

أجهزة تعمل بالتيار المتردد والتيار المستمر

لا توجد إجابة بسيطة بكلمة واحدة مثل "نعم" أو "لا" لهذا السؤال المعقد: ماذا يحدث عند تلامس خط تيار متردد مع خط تيار مستمر؟ ذلك لأن الإجابة تعتمد على عدة عوامل. دعونا نناقش العوامل المحتملة التي تؤثر على هذه الحالة:
بعض الأجهزة، مثل المحركات العامة ومحركات المكانس الكهربائية والمراوح التي تعمل بتيار متردد/مستمر، يمكنها العمل على كلٍ من الجهد والتيار المتردد والمستمر. وقد تعمل هذه الأجهزة بسرعة أكبر على التيار المستمر مقارنةً بالتيار المتردد عند نفس مستوى الجهد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن دمج إشارات التيار المتردد والمستمر لأغراض متنوعة. على سبيل المثال، في دوائر التثبيت المستخدمة للتضخيم، تؤدي إضافة جهد مستمر موجب إلى موجة جيبية إلى إزاحتها لأعلى بعيدًا عن محور عبور الصفر، بينما تؤدي إضافة جهد مستمر سالب إلى عكس ذلك.

في السيناريوهات المذكورة أعلاه (أي عندما يختلط التيار المتردد بالتيار المستمر)
معادلة التيار المتردد النقي:
i = I m Sin ωt + θ
أين:
    i = القيمة اللحظية للتيار
    I m = القيمة القصوى أو قيمة الذروة للتيار
    ω = 2πf = التردد الزاوي
    θ = فرق زاوية الطور
الآن،

إذا تم خلط التيار المستمر مع التيار المتردد، فإنه يصبح
i = I m Sin ωt + θ ± I'
حيث يُمثل I' التيار المستمر، ونستخدمه لأغراض متعددة. لكن تذكر أن هذا ليس هو الحال دائمًا، أي لا يمكنك تطبيق نفس مزيج التيار المتردد والتيار المستمر على جميع الأجهزة والمعدات الكهربائية والإلكترونية. في القسم التالي، سنناقش ما يحدث عند تطبيق التيار المستمر على أجهزة التيار المتردد والعكس، وما هي النتائج المترتبة على ذلك
عمومًا، يكون جهد التيار الكهربائي المنزلي 120 فولت تيار متردد (230 فولت في الاتحاد الأوروبي)، بينما يتراوح جهد التيار المستمر بين 3 و18 فولت في حالة الدوائر الإلكترونية. في حال تلامس خط التيار المتردد مع خط التيار المستمر المتصل بالدائرة الإلكترونية ومكوناتها، فقد ينتج عن ذلك رائحة كريهة، أو دخان، أو لهب، أو ما هو أسوأ من ذلك.
وذلك لأن أجهزة التيار المستمر مصممة للعمل بجهد وتيار مستمرين نقيين ومحددين. أما في حالة مكونات التيار المتردد، فعند توصيلها بالتيار المستمر، قد لا تعمل بشكل صحيح (ولهذا السبب لا يمكن تشغيل المحول بجهد مستمر )، أو قد تبدأ بالاحتراق والتصاعد منها دخان.

ماذا يحدث عند تشغيل أجهزة التيار المتردد باستخدام التيار المستمر؟

نعلم أن معظم آلات التيار المتردد تستخدم المحاثات والملفات مثل المحرك والمحول وما إلى ذلك. وتعتمد معاوقة ( المقاومة الكلية ) آلات التيار المتردد على تردد جهد الإمداد.
رياضياً،
المقاومة في دائرة التيار المتردد: Z = V / I بوحدة أوم
أين:
    Z = المقاومة الكلية للتيار المتردد = Z = √ (R 2 + ( XL + C ) 2
    X L = المفاعلة الحثية بوحدة أوم
    X C = المفاعلة السعوية بوحدة أوم
    V = الجهد بالفولت
    I = التيار بالأمبير
لكن X L و X C يعتمدان على التردد، أي
    X L = 2 π f L
    X L = 1/ 2 π f C
نعلم الآن أنه لا يوجد تردد في التيار المستمر، أي أن التردد يساوي صفرًا في دوائر التيار المستمر. وبالتالي، تكون المقاومة الكلية للتيار المستمر منخفضة جدًا مقارنةً بالتيار المتردد. ونتيجةً لذلك، سيتدفق تيار زائد في ملفات المجال أو المحث، مما قد يؤدي إلى احتراق الدائرة أو تلفها بالكامل.
لنلقِ نظرة على المثال البسيط أدناه حيث يكون الجهد المطبق 50 فولت و10 أوم في كل من التيار المتردد والتيار المستمر:
التيار في دائرة التيار المتردد:
    I = V/Z
    I = 50 فولت / 10 أوم
    I = 5 أمبير
التيار في دائرة التيار المستمر:
    Z = صفر بسبب التردد الصفري (بوضع X L = 2 π f L = 0 لأن f = 0)
    I = V/Z
    I = 50V/0Ω
    I = ∞ (اللانهاية).
يُشير هذا إلى أن التيار الزائد سيتدفق في الدائرة عند توصيل آلة أو جهاز يعمل بالتيار المتردد بمصدر تيار مستمر، مما قد يؤدي إلى احتراق ملفات الدوار أو الجزء الثابت. وإذا نجت هذه الملفات، فلن تتمكن من العمل بشكل طبيعي.
في حالة أخرى، تستخدم دوائر التيار المتردد مكثفات، حيث نعلم أن المكثف يحجب التيار المستمر ويسمح بمرور التيار المتردد. وهذا سبب آخر لعدم عمل جهاز التيار المتردد بكفاءة تامة عند استخدام مصدر تيار مستمر.
باختصار، إذا قمنا بتوصيل جهاز يعمل بالتيار المتردد بمصدر التيار المستمر:
    قد لا تعمل بعض الآلات مثل المحركات بشكل صحيح أو حتى تتلف (باستثناء المحركات العالمية التي تعمل على كل من التيار المتردد والتيار المستمر).
    قد يبدأ المحول الكهربائي في إطلاق الدخان والاحتراق إذا تم توصيل مصدر تيار مستمر بملفاته الأولية. وينطبق الأمر نفسه على المولدات الكهربائية.
    قد تحترق الملفات والملف اللولبي بسرعة إذا تم توصيلها بمصدر التيار المستمر.
    في بعض الحالات، تقوم المرشحات بتقويم التيار المتردد وتوفير التيار المستمر. تحتاج بعض الأجهزة فقط إلى قيمة ذروة التيار المتردد، والتي تزيد بنسبة 40% عن القيمة الفعالة للتيار المتردد. قد يكون التشغيل مقبولاً عند استخدام جهد تيار مستمر عالٍ.
    بشكل عام، إذا تم تطبيق التيار المستمر على الأجهزة المصنفة للتيار المتردد، فقد يحترق بعضها، أو يبدأ في إطلاق الدخان، أو يعمل جزئيًا أو لا يعمل على الإطلاق وفقًا للتصميمات والعمليات.
ماذا يحدث عند تشغيل أجهزة التيار المستمر باستخدام التيار المتردد؟
إذا قمنا بتوصيل مصدر تيار متردد بأجهزة ومعدات تعمل بالتيار المستمر (على سبيل المثال، توصيل خط تيار متردد بخط تيار مستمر):

اقرأ أيضاً: كتاب اسرار برمجة وحدة التحكم الدقيقة Micro Controllers
    قد يؤدي الجهد الموجب والسالب إلى تلف بعض المكونات الإلكترونية، مثل الترانزستورات والمكثفات الإلكتروليتية (وهذا ليس شرطًا دائمًا). وفي حالة الجهد المتردد العالي، قد تحترق هذه المكونات بانفجار وتشتعل فيها النيران.
    البطاريات التي تُشحن بالتيار المستمر فقط، إذا قمت بتوصيل مصدر تيار متردد بها ، فلن تُشحن وقد تتعرض لانفجار وحريق.
    في أجهزة الترحيل وتضخيم الصوت، يؤدي تغير إشارة التيار المتردد إلى توليد ضوضاء طنين غير مقبولة.
    قد لا تتم إعادة ضبط بعض المكونات أو تشغيلها بشكل صحيح حتى لو نجت من نصف الدورة السلبية.
    تعمل المتحكمات الدقيقة والمعالجات الدقيقة في الحواسيب الرقمية وفقًا للمنطق الرقمي "1" و"0" للتشغيل/الإيقاف. يُنتج التيار المتردد العديد من إشارات التشغيل/الإيقاف، مما يجعل المعالج الدقيق غير قادر على تحديد اتجاه التشغيل أو الإيقاف، الأمر الذي يؤدي إلى تشغيل النظام بشكل مزعج أو غير فعال.

ماذا سيحدث عند توصيل خط التيار المتردد بخط التيار المستمر؟

ستحدث جميع السيناريوهات المذكورة أعلاه في آن واحد. إذا لامس خط تيار متردد خط تيار مستمر متصل بأجهزة ومكونات مصممة للعمل بالتيار المستمر، فقد تتلف هذه الأجهزة، مثل الثايرستورات والترانزستورات والمقاومات والمكثفات والمحاثات والرقائق الإلكترونية والدوائر المتكاملة . إذا كان مستوى الجهد منخفضًا والمدة قصيرة، فقد ينصهر المصهر أو قاطع الدائرة ويفصل الدائرة عن مصدر الطاقة. قد تلاحظ أيضًا شرارة ووميضًا ودخانًا كريه الرائحة.

الخاتمة

إذا كنت تتساءل عن تأثير توصيل التيار المتردد بالتيار المستمر والعكس، فتذكر قانون مورفي (أي شيء يمكن أن يسوء سيسوء). لن تعمل أجهزة التيار المتردد بشكل صحيح عند توصيلها بالتيار المستمر، وقد تعمل أجهزة التيار المستمر بشكل ضعيف عند توصيلها بالتيار المتردد.
حفاظًا على سلامتك، لا تُحاول أبدًا القيام بذلك في المنزل (أي توصيل خط تيار متردد بخط تيار مستمر)، فقد يُؤدي ذلك إلى إصابات خطيرة نتيجة الصعق الكهربائي والحريق. تأكد من تركيب أجهزة الحماية المناسبة على الأنظمة لمنع تلف المعدات والمكونات المصممة للعمل مع التيار المتردد والتيار المستمر. ابقَ آمنًا.

(Tags):_{(( Related searches on google ))}

جهد التيار المستمرالتكنولوجيا الكهربائيةفولتتضخيم الصوتالدوائر المتكاملةدائرة التيار المترددجهد التيار المتردددائرة التيار المستمر

نشكركم علي متبعاتنا !

نحن في الخدمة دائماً ومستعدون للرد على كافة استفساراتك حول هذا الموضوع أو أي موضوع آخر. لا تتردد أبداً في كتابة تعليقك أو استفسارك هنا، وسنقوم بالرد عليك في أسرع وقت ممكن. تواصلك يهمنا ويسعدنا دائماً!