جهاز يستخدم لزيادة أو خفض الجهد المتردد يعتمد الجهد المتولد نتيجة مرور التيار الكهربائي عبر موصل على عدة عوامل تحدد قيمته وفي هذا المقال سنتحدث بالتفصيل عن الجهد الكهربائي وسنشرح أيضًا ما هو الجهاز يستخدم لتنظيم الجهد .
ما هو الجهد الكهربائي؟
الجهد الكهربائي (بالإنجليزيّة: الجهد الكهربائي) هو الضغط الناتج من مصدر الطاقة الخاص بالدائرة الكهربائية، والذي يقوم بتوجيه الإلكترونات المشحونة لتوليد التيار الذي يمر عبر الموصل الكهربائي. يقاس الجهد في الدوائر الكهربائية بوحدة الفولت، ويرمز لهذه الوحدة بالرمز V أو الرمز العربي F. الجهد هو أيضاً كمية محددة علمياً من الطاقة التي تنقل الإلكترونات من القطب السالب إلى القطب الموجب، وهذا وينتج عن الحركة تحويل الطاقة الكهربائية إلى نوع آخر من الطاقة الكهربائية. الطاقة وأهمها الطاقة الحرارية والطاقة الضوئية والطاقة الحركية. بالجهد الكهربائي وهي كما يلي:
- جهد التيار المتردد: هو جهد ينتقل على شكل موجات متناوبة ذات قيمة متغيرة ويتم إنتاج هذا النوع من الجهد عن طريق المولدات الكهربائية.
- جهد التيار المستمر: هو الجهد الذي ينتقل في خط مستقيم وفي اتجاه واحد فقط، وعادة ما يتم توليد هذا الجهد من مصادر الطاقة المخزنة مثل البطاريات.
جهاز يستخدم لزيادة أو تقليل الجهد المتناوب
الجهاز المستخدم لرفع أو خفض جهد التيار المتردد هو محول كهربائي. يعمل المحول على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي وذلك بزيادة أو تقليل القوة الكهربائية المتناوبة الناتجة عن مصدر الجهد الكهربائي. يعتبر المحول جهازا كهربائيا سلبيا، تنتقل الطاقة الكهربائية من دائرة كهربائية إلى أخرى، ويتم إنتاج تيار متغير في أحد اللفات داخل المحول، وذلك للحصول على تيار مغناطيسي متغير في قلب المحول، مما يؤدي إلى قوة دافعة كهربائية متغيرة من خلال ملفات ملفوفة حول اللفات. قلب معدني يمكن نقل الطاقة الكهربائية بين ملفات مختلفة دون اتصال معدني بين دائرتين بناء على قانون فاراداي في الحث.
يتكون المحول من ملفين من الأسلاك المنفصلة ملفوفة حول قضبان حديدية، وتكون المسافة بين هذه الملفات صغيرة جداً، ويستخدم المحول لتغيير قيمة الجهد الكهربائي في نظام نقل الطاقة الكهربائية الذي يعمل بالتيار المتردد. لا يمكن للمحول أن يعمل على أنظمة التيار المباشر.
أنواع المحولات الكهربائية
فيما يلي الأنواع الرئيسية للمحولات المستخدمة في الأنظمة الكهربائية:
- محول صعودا وهبوطا: يقوم هذا المحول بتحويل الجهد المنخفض والتيار المتردد العالي إلى نظام تيار متردد عالي الجهد.
- محولات الطاقة: تستخدم محولات الطاقة في شبكات نقل الطاقة ذات الجهد العالي جداً.
- محولات التوزيع: تستخدم محولات التوزيع في محطات توزيع الكهرباء.
- محول العزل (بالإنجليزية: Instrument Transformer): هو محول يستخدم لنقل الطاقة الكهربائية من مصدر تيار متردد إلى بعض المعدات أو الأجهزة مع عزل مصدر التيار عن مصدر الطاقة.
- محول التيار: هو محول يستخدم لتقليل أو مضاعفة التيار المتردد لإنتاج تيار ثانوي يتناسب مع تيار الطور الأولي.
- المحولات المحتملة: الوظيفة الرئيسية لمحولات الجهد هي تقليل مستوى الجهد إلى حد معين أو قيمة آمنة.
- المحولات أحادية الطور: تعمل هذه المحولات في شبكات ذات طور واحد أو مراحل واحدة.
- محول ثلاثي الطور: تعمل هذه المحولات في شبكات ذات ثلاث مراحل أو ثلاث مراحل كهربائية.
وفي نهاية هذا المقال علمنا أن الجهاز المستخدم لرفع أو خفض جهد التيار المتردد هو محول كهربائي. كما قدمنا نبذة تفصيلية عن الجهد الكهربائي وأنواعه وذكرنا كافة أنواع المحولات التي تستخدم في الأنظمة الكهربائية.