تيار مستمر

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

التيار المباشر (يرمز له باللاتينية DC و يسمي أيضًا "التيار المستمر") هو عبارة عن تدفقٍ ثابتٍ للإلكترونات من منطقة ذات جهد عالٍ إلي أخرى ذات جهد أقل. يحدث ذلك عادة في الفلزات كالأسلاك الكهربية، و لكن قد يحدث أيضًا خلال أشباه الموصلات أو العوازل أو حتى في الفراغ كما في حالة الأشعة الأيونية أو الإلكترونية. و تتدفق الشحنة الكهربية في حالة التيار المباشر في نفس الاتجاه، و بذلك فهو يختلف عن التيار المتردد (الذي يرمز له باللاتينية AC).

أنواع التيار المباشر

استُخدِم التيار المباشر تجاريًا لأول نقل للطاقة الكهربية (الذي طوره توماس إديسون في أواخر القرن التاسع عشر). و لكننا اليوم نستخدم التيار المتردد لكل استخدامات نقل الطاقة الكهربية لأنه ملائم أكثر من التيار المباشر لأغراض توزيع و نقل الطاقة الكهربية.

[تحرير] التعريفات المختلفة

يستخدم المصطلح DC في مجال الهندسة الكهربية كمرادف للثابت constant. فمثلا، الجهد في مصدر جهد التيار المباشر ثابتٌ، و كذلك التيار خلال مصدر تيار التيار المباشر. محلول التيار المباشر لدائرة كهربية ما هو محلول يكون فيه كل الجهود و التيارات ثابتة. من الممكن توضيح أنه يمكن تحليل أي موجة تيارية أو جهدية إلي مجموع عامل التيار المباشر و عامل الاختلاف الزمني time-varying. يعرّف عامل التيار المباشر بأنه متوسط قيمة الجهد أو التيار عبر كل الزمن. و متوسط قيمة عامل الاختلاف الزمني هو صفر.

بالرغم من أن المصطلح DC عبارة عن اختصار لاتيني لكلمتي "التيار المباشر" إلا أنه أحيانًا قد يشير إلي "القطبية الثابتة" أو "contstant polarity". و تبعًا لهذا التعريف، فإن جهد التيار المباشر قد يختلف في الوقت، ذلك مثل الخرج الصافي للمعادل rectifier أو الإشارة الصوتية المتذبذبة في خطوط الهواتف.

و هناك بعض أشكال من التيار المباشر (كالذي ينتج من منظم الجهد voltage regulator) ليس لها أي اختلاف في الجهد تقريبًا، و لكن قد يكون لها اختلاف في خرج الطاقة و التيار.

[تحرير] التطبيقات

يُستخدَم في حالة التيار المباشر أنواع مختلفة من المقابس و المفاتيح الكهربية عن تلك المستخدمة في حالة التيار المتردد. و من المهم في حالة التيار المباشر عدم عكس القطبين إلا إذا احتوت الآلة على دائرة تصحيح تسمي diode bridge لتصحيح هذا الأمر. (و لا توجد تلك الدائرة بمعظم الآلات التي تعمل بالبطاريات.)

يستخدم التيار المباشر ذو الجهد العالي لنقل الطاقة من نقطة لأخرى لمسافات طويلة و للكابلات التي تمر تحت الماء، و قد تكون قيمة الجهد بضعة كيلوفولت إلي حوالي واحد ميجافولت.

و يظهر التيار المباشر في العديد من التطبيقات المنخفضة الجهد، خصوصًا تلك التي تعمل بالبطاريات، التي تولد تيارًا مباشرًا فقط، أو أنظمة الطاقة الشمسية، حيث أن الخلايا الشمسية بإمكانها توليد تيارات مباشرة فقط. تستخدم معظم التطبيقات التي تعمل أوتوماتيكيًا التيار المباشر، بالرغم من أن مولدات التيار المتردد هي أجهزة تيار متردد تستخدم المعدِّلات rectifier لتوليد التيار المباشر. تتطلب معظم الدوائر الإلكترونية مصدرًا لطاقة التيار المتردد. التطبيقات التي تستخدم خلايا الوقود (حيث تمزج الهيدروجين مع الأكسجين بوجود مادة حفازة لتوليد الكهرباء و الماء كناتج ثانوي) تولد أيضًا تيارًا مباشرًا فقط.

تتصل الهواتف بزوجين ملفوفين twisted pair من السلك و تقوم داخليًا بفصل التيار المتردد للجهد بين السلكين (الإشارة الصوتية) عن التيار المباشر للجهد بين السلكين (للطاقة اللازمة للهاتف).