قل كلمة "كهرباء" ، والعديد من الأميركيين يفكرون في توماس إديسون ، لكن اسم نيكولا تسلا يجب أن يتبادر إلى الذهن أيضًا. جنبا إلى جنب مع الممول جورج ويستنغهاوس ، تسلا هي المسؤولة عن حقيقة أن الكهرباء AC تعمل بالطاقة في كل منزل في أمريكا الشمالية ، وكذلك كل منزل في بقية العالم لديه الكهرباء.
الائتمان: PM Images / DigitalVision / GettyImagesThe مزايا وعيوب AC و DCالتيار المتردد (AC) أسهل في الإنتاج من التيار المباشر (DC) ، وذلك بفضل مولد الحث الذي ابتكرته Tesla. من فوائد التيار المتردد الحالي أنه من الأسهل نقله. الكهرباء DC أسهل في التخزين ، ومن الأفضل للتطبيقات الصغيرة التي تتضمن إلكترونيات دقيقة وأسلاك رقيقة. جميع الأجهزة الصغيرة التي تعمل بالبطاريات تعمل على التيار المستمر.
AC مقابل دي سي - تسلا ضد. اديسون
في الثمانينيات من القرن التاسع عشر ، تورط إديسون وتيسلا في معركة لإنشاء نوع التيار الذي من شأنه تلبية احتياجات الولايات المتحدة من الكهرباء على أفضل وجه. يتذكر المؤرخون هذه المعركة باعتبارها حرب التيارات. أنشأ إديسون شبكة من الكهرباء DC قادرة على تشغيل الأضواء وغيرها من الأجهزة الكهربائية ، ولكن كانت هناك مشكلة. نظرًا لعدم معرفة طريقة لزيادة الجهد الكهربائي ، كانت هناك حاجة لمحطات الطاقة على فترات لا تتجاوز بضعة أميال.
باستخدام المحولات ، يمكن تكثيف طاقة التيار المتناوب حتى الفولتية العالية ثم تنحني إلى جهد مفيد عند نقطة الاستخدام ، مما يلغي الحاجة إلى محطات الطاقة المتداخلة. اعتقد إديسون أن الجهد العالي في خطوط نقل التيار المتردد كان خطيرًا ، حتى أنه ذهب إلى أبعد من حد الحيوانات الضالة في الأماكن العامة لإثبات وجهة نظره. تمت تسوية المسألة عندما استخدم جورج ويستنجهاوس مولد التعريفي لتشغيل محطة التوليد الجديدة في شلالات نياجرا. لم يكن توفير طاقة التيار المتردد آمنًا فحسب ، بل أضاء مدينة بوفالو بأكملها في نيويورك - وما بعدها - بمجرد بدء تشغيل محطة كهرباء شلالات نياجرا في عام 1896.
قواعد العاصمة في عالم الالكترونيات
أي جهاز صغير يعتمد على بطارية يستخدم تيار التيار المستمر ، وتدفق الإلكترونات من محطة إلى أخرى عبر الدائرة هو كيف يفهم معظم طلاب المدارس الثانوية التدفق الحالي. على عكس التيار المتردد ، الذي يغير الاتجاه عدة مرات في الثانية ، يتدفق التيار المستمر بشكل موثوق في نفس الاتجاه. هذا أمر مهم في عالم أشباه الموصلات ، ومصابيح LED والترانزستورات. في كل مرة يقوم التيار المتردد بتبديل الاتجاه ، تكون هناك خسارة مؤقتة في الطاقة. هذه اللحظة لا حصر لها ، لكنها كافية للتأثير على الأجهزة الحساسة التي أصبحت شائعة في العالم المحوسب الحديث.
العودة إلى نقل الطاقة العاصمة؟
يمكن إرسال كل من التيار المتردد والتيار المستمر عبر خطوط الكهرباء ، ولكن في حالة عدم وجود محول تصعيدي ، يكون نقل طاقة التيار المتردد أقل كفاءة. تميل كهرباء التيار المتردد إلى السير على سطح السلك وتفقد القدرة على المسافة بسبب تأثير الجلد والاقتران بالسعة ، بينما تنتقل كهرباء التيار المستمر عبر السلك بالكامل.
منذ أيام تسلا وإديسون ، طور المهندسون طرقًا لزيادة جهد التيار المستمر باستخدام المحولات. نظرًا لأن مزارع الكهرباء الشمسية على نطاق واسع ومصادر الطاقة المتجددة الأخرى تولد طاقة تيار مستمر ، فإن نقلها كتيار تيار مستمر من شأنه أن يلغي الحاجة إلى التحويل من قبل المحولات ، التي تهدر الطاقة من خلال فقدان الحرارة.
