التيار المتردد |

يتم تعريف التيار المتردد أو الجيبي أو المتناوب و مولد التيار المتردد. و كذلك كيفية تغير شدة التيار مع الزمن. يتم عرض إستخدامات التيار المتناوب و مميزاته. المقال أيضا يوضح ما الفرق بينه و بين التيار المستمر.

تعريف التيار المتردد

هو تيار متغير الشدة و الإتجاه أو بعباروة أخرى “تيار تتغير شدته دوريا من الصفر إلى نهاية عظمى ثم تهبط إلى الصفر وذلك خلال نصف دورة ثم ينعكس اتجاه التيار وتزداد شدته من الصفر إلى نهاية عظمى ثم تقل إلى الصفر وذلك في نصف الدورة الثاني ويتكرر تغير شدة التيار و إتجاهه بنفس الكيفية كل دورة”. ويمثل التيار المتناوب بيانيا بمنحنى جيبي sin كما هو موضح بالشكل

يمكن كتابة emf للمصدر المتردد أو V المستحثة كدالة في الزمن t كالآتي

$V = V_{max} sin (2 \pi ft)$

حيث أن $V_{max}$ القيمة العظمي للجهد بينما f هو تردد التيار. ويلاحظ أن خلال النصف دورة الأولى يكون التيار موجباً وكذلك فرق الجهد بينما يكون التيار في النصف دورة الثانية سالباً وكذلك فرق الجهد. بالتالي يكون متوسط التيار أو فرق الجهد emf خلال دورة كاملة يساوي صفرا. تمثل هذه المعادلة قيمة التيار المتردد I في أي زمن t

$I = I_{max} sin (\omega t)$

حيث أن $I_{max}$ القيمة العظمي للتيار و $\omega$ هو السرعة الزاوية و تقاس بالراديان لكل الثانية. فهي مرتبطة بالتردد f بالعلاقة

$\omega = 2 \pi f$ .

يرتبط التردد بالزمن الدوري من خلال هذه العلاقة

$f = \frac{1}{T}$ .

نستخلص مما سبق أن التيار المتردد يتعين بكل من

القيمة العظمى للتيار $I_{max}$
تردد التيار : هو عدد الدورات الكاملة التي يعملها التيار في الثانية الواحدة وهي نفس عدد دورات ملف الدينامو في الثانية الواحدة. تردد التيار المستخدم في مصر هو 50Hz

مولد التيار المتردد

الدينامو جهاز يحول الطاقة الحركية إلى طاقة كهربية في صورة تيار متغير الشدة والاتجاه. , و الذي يتولد من التوربينات في السدود و محطات إنتاج الكهرباء.

رمز مصدر التيار المتناوب أو الجيبي

أنواع التيار المتردد

يمكن كتابة التيار المتردد بعدد من الطرق المتعددة كما بالجدول

الأميتر الحراري

يقاس القيمة الفعالة للتيار المتردد باستخدام الأميتر الحراري أو الأميتر ذو السك الساخن.

مميزات التيار المتردد

يمكن رفع أو خفض القوة الدافعة الكهربية المترددة حسب الحاجة وذلك باستخدام المحولات الكهربية
يمكن نقل الطاقة الكهربية المترددة من مصادر التوليد إلى أماكن الاستهلاك عبر الأسلاك المسافات بعيدة دون فقد كبير نسبيا وذلك باستخدام المحولات
يصلح في بعض العمليات ولكنه لا يصلح في بعض العمليات الأخرى كالتحليل الكهربائي والطلاء بالكهرباء
يمكن تحويل المتردد إلى مستمر .
لكل من التيار المتردد و المستمر تأثيرا حراريا عند مرورهما في مقاومة أومية. حيث أن التأثير الحراري لا يتوقف على اتجاه التيار.

الفرق بين التيار المتردد و المستمر

أحد أسباب اعتماد و إنتشار نظام التيار المتردد لتوزيع الكهرباء هي أن توليد و صيانة مولداته سهلة و بسيطة. تستخدم معظم مصادر توليد الطاقة الكهربائية مولدًا (جهاز الدينامو) و الذي تبني فكرته على أساس الحث المغناطيسي. كما أنه شائع الاستخدام بأشكال متعددة ففي منشأة كهرومائية يستخدم الماء لتدوير عمود ميكانيكي. أما في محطة طاقة نووية البخار يؤدي إلي إدارة التوربينات . أما بالنسبة لمصدر التيار المستمر مثل البطارية يجب استبدل البطاريات كثيرًا و هناك تطبيقات عملية ستحتاج بطاريات ذو سعة كبيرة.

لمزيد من التفاصيل يجب مشاهدة الجزأ لأول من الفي د يو

و كذلك يمكنك امتحان على الدرس (اختيار من متعدد) اختبار على الاميتر الحراري

التيار	القانون
التيار اللحظي	$I = I_{max} sin (2 \pi ft)$
القيمة العظمى للتيار	$I_{max}=NBA \omega /R$
القيمة الفعالة للتيار	$I_{eff} = \frac{1}{\sqrt{2}} I_{max} = 0.707 I_{max}$
القيمة المتوسطة للتيار	$I_{av} = 0$ خلال دورة كاملة
	$I_{av} = 4NBAf /R$ خلال ربع دورة كاملة