التيار الكهربائي
التيار الكهربائي يمثل تدفق الشحنات الكهربائية، والتي تأتي على شكل أيونات أو إلكترونات. إن للتيار الكهربائي دوراً حيوياً في الوقت الحاضر، حيث يُعد أحد المصادر الأساسية للطاقة التي تلبي احتياجات المجتمع. هناك نوعان رئيسيان من التيار الكهربائي: الأول هو التيار المستمر (Direct Current – DC)، والثاني هو التيار المتناوب (Alternating Current – AC).
الفروق بين التيار المستمر والمتناوب
التيار المستمر
التيار المستمر هو نوع من التيار الكهربائي الذي يتدفق في اتجاه واحد فقط. يتم توليد هذا النوع من التيار بواسطة مولدات كهربائية معينة أو بعض أنواع البطاريات. وغالبًا ما يُستخدم التيار المستمر في التطبيقات التي تتطلب جهدًا منخفضًا، مثل الأنظمة الكهربائية في السيارات، والقطارات الكهربائية، وبعض المحركات الصناعية، وأجهزة الراديو، والتلفزيون، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. يمكن تحويل التيار المستمر إلى تيار متناوب باستخدام محولات خاصة.
يتميز عمل هذا التيار ببساطته، حيث تنتقل الطاقة الإلكترونية من نقطة إلى أخرى في اتجاه ثابت ضمن أجزاء الدائرة الكهربائية، مما يعني أن الإلكترونات تتدفق من القطب السالب إلى القطب الموجب. هذا التدفق يبقى ثابتا، كما أن الجهد والتيار الكهربائي يظلان ثابتين مع مرور الوقت.
التيار المتناوب
يُعرف التيار المتناوب بأنه تيار يمكنه عكس اتجاهه بشكل دوري. يتم إنتاج هذا النوع من التيار باستخدام مولدات خاصة تتواجد غالبًا في المولدات الكهربائية الكبيرة أو أنواع معينة من المحركات. يُستخدم التيار المتناوب في تشغيل المحركات الكهربائية، وفي التوصيلات الكهربائية المنزلية المستخدمة للإضاءة، والتسخين، وتكييف الهواء. على الرغم من ذلك، لا تحتاج معظم الأجهزة الكهربائية إلى هذا النوع من التيار، حيث تتضمن محولات خاصة تلائم احتياجاتها.
ينتج التيار المتناوب بسبب تغيير اتجاه الشحنات الكهربائية. يُقاس تردد التيار المتناوب بوحدة الهيرتز، حيث تتراوح الأغلب بين 50-60 هيرتز. يتميز هذا النوع من التيار بفاعليته العالية في النقل من محطات الطاقة، مع كمية فقد أقل مقارنة بالتيار المستمر. ومع ذلك، فإن فرق الجهد في التيار المتناوب كبير جدًا، مما يجعله خطيرًا في البيئات المنزلية. لذلك، يتم استخدام المحولات الخاصة لتقليل أو زيادة فرق الجهد، وهي خاصية غير موجودة في التيار المستمر.
بينما يتدفق التيار المتناوب، يختلف تدفق الإلكترونات بشكل متكرر، حيث يتغير الاتجاه عدة مرات في الثانية، وذلك بسبب تناوب القطبين السالب والموجب. لذلك، يُعتبر الزمن عاملًا مهمًا في هذا النوع من التيار.