الأربعاء، 1 مايو 2013

أهلاً و سهلاً

السلام عليكم ورحمة الله و بركاته

تم تصيميم هذه المدونة نزولآ عند رغبة الأستاذ القدير : ياسر المالكي

و ستكون بإذن الله من 20 موضوعا عن الفيزياء

أتمنى للجميع الفائدة

مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:

قانون أوم


رسم توضيحي لدائرة بسيطة بها: مصدر للجهد الكهربائي (فرق الجهد) V، ويمر بها تيار كهربائي شدته I، ومقاومة كهربائية قيمتها R.
قانون أوم هو مبدأ أساسي في الكهرباء، أطلق عليه هذا الاسم نسبة إلى واضعه الفيزيائي الألماني "جورج سيمون أوم".
فقد أجرى أوم تجارب لقياس فرق الجهد الكهربائي المطبق على دوائر كهربائية بسيطة وشدة التيار الكهربائي المار فيها، مع تغيير طول السلك المستخدم فيها. واستنتج بعض المعادلات المعقدة والتي جرى تعديلها حتى وصلت لصورتها البسيطة المبينة لاحقا.
وينص هذا القانون على أن فرق الجهد الكهربائي بين طرفي ناقل معدني يتناسب طرديا مع شدة التيار الكهربائي المار فيه.
V \propto I
يتم تعريف النسبة الثابتة بين فرق الجهد وشدة التيار بالمقاومة الكهربائية ويرمز إليها بالحرف اللاتيني R. ويلاحظ أن المقاومة R لناقل ما هي قيمة ثابتة ولا تتغير بتغير فرق الجهد بين طرفيه، ويعبر عن هذا المبدأ من خلال المعادلة التالية:
\color{green}R = \frac{\color{red}V}{\color{blue}I}
كما يمكن التعبير عن نفس المعادلة بصيغة أخرى: :V = R \cdot I
حيث:
  • V: هي فرق الجهد الكهربائي بين طرفي الناقل المعدني (المقاومة) ويقاس بوحدة تسمى بالفولت، ويرمز له بالرمز(V).
  • I: هي شدة التيار الكهرباني المار في الناقل ويقاس بوحدة تسمى بالأمبير، ويرمز له بالرمز (A).
  • R: هي مقاومة الناقل للتيار وتقاس بوحدة تسمى بالأوم، ويرمز لها بالرمز (Ω).
ويمكن صياغة القانون السابق حسب الوحدات الكهربائية كالتالي: 1\Omega = 1\frac{V}{A}

أصل قانون أوم

نموذج درود (بالإنجليزية:Drude) يبين الإلكترونات (باللون الأزرق) تتحرك باستمرار بين بلورات الأيونات (باللون الأحمر).
توضح نظريات ميكانيكا الكم أن شدة التيار تعتمد على المجال الكهربي. وبهذا يمكن استخدام نموذج درود (بالإنجليزية:Drude) لتفسير قانون أوم. حيث يعامل نموذج درود الإلكترونات (أو أي حاملات للشحنة) كما لو كانت كرات تتحرك (تتصادم) بين الآيونات المكونة لتركيب المادة. وهذه الإلكترونات تتسارع في عكس إتجاه المجال الكهربائي المطبق على المادة. وتتصادم هذه الإلكترونات مع أيونات المادة، ومع كل تصادم تنحرف الإلكترونات بسرعات عالية، وينتج عن ذلك حركة جماعية للإلكترونات في اتجاه يعاكس اتجاه المجال الكهربائي.
سرعة انتقال الإلكترونات تحدد شدة التيار الكهربائي وعلاقته بالجهد E.
مرسلة بواسطة في هناك تعليق واحد:

الدائرة الكهربائية


العناصر الأساسية لدائرة كهربائية


  • مكثف
  • مستحث
  • ممرستور
  • مقاومة كهربائية


الدائرة الكهربائية تنتج دارة كهربائية عن توصيل عدة أجهزة ثنائية الأقطاب مع بعضها بحيث تكون شبكة مغلقة حتى تعمل. ولتبسيط ذلك نأخذ دارة بسيطة تتكون من بطارية ومصباح ومفتاح. عند غلق الدارة تلاحظ إضاءة المصباح وذلك بسب مرور تيار كهربائي.
سميت الدارة الكهربائية بـِدارة لأن تيار كهربائي لا يسري في الدارة إلا إذا كانت الدارة مغلقة مثل الدائرة. وسميت بـِكهربائية لأن عملها يعتمد على الكهرباء. انظر كهرباء.
إن التيار الكهربائي الذي يسري في الموصلات والمحاليل الكهرلية ينشأ نتيجة لحركة أيونات - وهي جزيآت تحمل شحنة كهربائية سالبة أو موجبة - فالالكترونات هي الشحنات المتحركة في المواد الموصلة ،واالأيونات بنوعيها السالبة أو الموجبة هي الشحنات المتحركة في المحاليل الكهرلية كما تعمل البطارية.
مفتاح التيار يتحكم في إضاءة أو إطفاء المصباح. فهو يعمل على إغلاق الدارة الكهربائية ليمر التيار (حيث تكون الدائرة الكهربائية كاملة) ويضيء المصباح، نقول أن الدارة مغلقة. أو يعمل على فتح الدائرة أو قطعها فلا يمر التيار الكهربائي في الدائرة المقطوعة، ولا يضيء المصباح ونقول أن الدارة مفتوحة.
  • ملحوظة: يسمى العمود مصدرا كهربائيا والمصباح مستقبلا. عمود البطارية والمصباح وقاطع التيار (المفتاح) مكونات كهربائية، لكل منها مربطان تسمى ثنائيات القطب. قطب يدخل منه التيار والقطب الآخر يخرج منه التيار.
تتكون الدارة الكهربائية البسيطة من ثنائيات أقطاب موصولة ببعضها بواسطة أسلاك (موصّلة)، وتحتوي على مصدر للتيار ومفتاح ومستقبل (مصباح، أو راديو أو ثلاجة...إلخ).

محتويات

طرق تحليل الدوائر الكهربائية

طرق التحليل هي طرق يمكن من خلالها معرفة قيم ومتغيرات جميع عناصر الدوائر الكهربائية من خلال معرفة بعضها. مثال على ذلك : إذا أردت الحصول على تيار كهربائي يساوي 1 مل أمبير وأنا أمتلك مصباحا كهربائيا ً مقاومته 200 أوم. فإنني أقوم بحساب فرق الجهد من خلال قانون أوم:
  • ج = م * ت
  • ج = 200*0.001
  • ج = 0.2 فولت
إذن فإنني بحاجة إلى بطارية بفرق جهد مقداره0.2 من الفولت.
1) ومن أهم وأبسط قوانين التيار الكهربائي هو :قانون أوم الذي يتحدث عن علاقة التيار الكهربائي ويرمز له (ت) أو (i) وفرق الجهد ويرمز له (ج) أو (V) وقيمة مقاومة التيار ويرمز لها (م) أو (R). والمعادلة التالية هي الصيغة المبسّطة لقانون أوم.
(ج = م * ت     أو     V = I*R)
2) قانونا كيرشوف وهما قانونان يستخدمان في حل الدوائر الكهربائية:
  1. قانون التيار: وينص على أن مجموع التيارات الداخلة إلى نقطة تفرع يساوي مجموع التيارات الخارجة. وهو ناشئ من مبدأ حفظ الشحنة الكهربائية انظر قانون بقاء الشحنة.
  2. قانون الجهد: وينص على أن مجموع فروق الجهود على حلقة مغلقة يساوي صفراً. أي أنه لا يتغير جهد كهربائي عند نقطة إذا خرجنا منها ثم عدنا إليها عبر مسار مغلق. وهو ناشئ من مبدأ حفظ الطاقة انظر بقاء الطاقة.
3) نظريتا ثيفينين ونورتون.
  1. نظرية ثيفنين تنص على أن أي طرفين في الدارة (قابس كهربائي على سبل المثال) يمكن استبدالهما بـمصدر جهد واحد موصول على التوالي مع مقاومة واحدة.
  2. ونظرية نورتون تنص على أن أي طرفين في الدارة يمكن استبدالهما بـمصدر تيار وحيد موصول على التوازي مع مقاومة واحدة.
    • ويمكن الإثبات رياضيا ً أن قيمة المقاومة الناتجة عن نظرية ثيفنين والناتجة عن نظرية نورتون لنفس الطرفين في نفس الدارة. تكون قيمتها متساوية. وأنه يمكن التحويل بين قيمة مصدر الجهد في دارة ثيفنين وقيمة مصدر التيار في دارة نورتون باستخدام قانون أوم وتعويض قيمة المقاومة المكافئة.
م(ثيفنين) = م (نورتون)
4) نظرية التراكب: (بالإنجليزية: Superposition) وهذه النظرية عامة تستخدم في أي نظام خطي. وتنص على أنه لكل نظام يحتوي على أكثر من مصدر (بالإنجليزية Source) يشتركون في التأثير على الناتج أو المخرج (بالإنجليزية Output أو Sink). فإنه يمكن حساب المخرج أو الناتج الكلي من خلال حساب المجموع الجبري لكل نواتج كل مصدر على حدة عند تخميد(عدم تفعيل) بقية المصادر في كل مرة. لنأتي إلى الدوائر الكهربائية: يتم حساب الناتج وهو التيار الكهربائي أو الجهد الكهربائي في نقطة معينة في الدارة الكهربائية كالتالي:
  1. نختار مصدر تيار أو مصدر جهد ونقوم بإلغاء تفعيل بقية مصارد التيار والجهد على النحو الآتي:
    1. مصدر جهد يصبح دارة مغلقة أو ما يسمى بالدارة القصيرة.
    2. مصدر التيار يصبح دارة مفتوحة.
    3. المصادر المعتمدة على مصادر أخرى لا تتغير.
  2. نقوم بحساب الناتج المعين حسب الحاجة على فرض أن المصدر الفعال الوحيد هو المصدر الذي اخترناه.
  3. نعيد حساب الناتج باختيار مصدر آخر وتخميد المصادر الباقية. بمعنىاعادة الخطوة 1 و 2 .
  4. الناتج النهائي يساوي المجموع الجبري للنواتج الجزئية التي حسبناها في الخطوات السابقة.
الناتج النهائي = ناتج1 + ناتج2 + ناتج 3+.... + ناتج ن

تمثيل الدارة الكهربائية

لتمثيل الدارة الكهربائية نستعمل رموزا لمختلف عناصرها:

أنواع التوصيل

في الدائرة الكهربائية وباختلاف نوع التيار الذي يسير في الدائرة سواء إذا كان تيار متردد أو تيار مستمر أو باختلاف مكونات الدائرة فان أنواع التوصيل:
  1. توصيل توالى.
  2. توصيل توازي.
  3. توصيل بأي أو توصيل النجمة.
    • لحل مثل هذه الدوائر راجع Y-Δ transform للغة الإنجليزية, أو Théorème de Kennelly للغة الفرنسية.
مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:

هندسة الإلكترونيات

بعض المكونات الالكترونية
هندسة الإلكترونيات, يطلق عليها أحيانا الهندسة الإلكترونية هو فرع خاص من الهندسة يتألف من مكونات وقطع كهربائية نشطة وغير خطيّة كـ الصمام المفرغ وأشباه الموصلات خاصة الترانزستور والدايود والدوائر المتكاملة يتم الاستفادة منها لدراسة سلوك وتأثير الالكترونات وتصميم الدوائر الكهربائية, الأجهزة, المعدات والأنظمة الإلكترونية. مجال الهندسة الإلكترونية واسع جدا ويضم عدد من الفروع إلكترونيات تناظرية, إلكترونيات رقمية, أنظمة مضمنة, أجهزة الاستهلاك وإلكترونيات الطاقة. تهتم هندسة الإلكترونيات بتنفيذ المبادئ والتطبيقات والخوارزميات المتقدمة في العديد من المجالات ذات الصلة، على سبيل المثال الحالة قيزياء الجوامد، وهندسة راديو، والاتصالات السلكية واللاسلكية، ونظم التحكم، معالجة الإشارة، وهندسة الأنظمة وهندسة الحاسب الآلي، هندسة الأجهزة الدقيقة والكهربائية، والروبوتات، وغيرها الكثير.
تعتمد بعض الجامعات العالمية كما في الولايات المتحدة الأمريكية الهندسة الكهربائية بشكل عام لجميع الفروع بما في ذلك الإلكترونيات.
وتعتبر جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) وجمعية الهندسة والتقنية (IET) أهم المنظمات المؤثرة لهندسة الإلكترونيات.

محتويات

تاريخ

بدأت فكرة تكريس علم الإلكترونيات كمجال له أهمية لاتقل عن باقي العلوم مع انتشار تطبيقاتها في الراديو والتلفاز أثناء الحرب العالمية الثانية وكان مصطلح هندسة الراديو متداولا انذاك. أخذت هندسة الإلكترونيات استقلاليتها عن هندسة الكهرباء بداية في المملكة المتحدة عام 1960 م.

علم الالكترونيات

يهتم علم الاكترونيات بدراسة المكونات الأساسية في الدوائر الكهربائية مثل المقاومات, الملفات, والمكثفات بالإضافة إلى العناصر الإلكترونية المبنية من أشباه الموصلات مثل الثنائي, الترانزستور, المقداح, مكبر العمليات والدوائر المتكاملة. كما يركز هذا العلم أيضا على النظم الخطية وبناء أجهزة دقيقة تتعامل مع هذ النظم كما في الأجهزة الدقيقة من مقاييس ضغط, حرارة, رطوبة, إشعاع وغيرها. كما أن تطبيقات الإلكترونيات تكاد لا يخلو منها أي علم اخر من ميكانيكا, طب, حاسوب, غيره.

مجالات الهندسة الالكترونية

يدخل علم الإلكترونيات بشكل خاص في مجالات الهندسة الكهربائية الميكاترونك. سواء كانت هندسة الإلكترونيات مستقلة عن الهندسة الكهربائية أم لا فإن المجالات الاتية تشكل أبرزها:


  •  
مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:

تاريخ الهندسة الكهربائية

التطورات القديمة

تاليس سيلتون فيلسوف يونانى قديم كتب في حوالى 600 ق.م يصف شكل كهرباء ساكنه.مشيرا إلى فرك الفراء على المواد المختلفه مثل العنبرسوف يسبب عمليا جذب بين الاثنين واشر إلى ان جزيئات العنبر قد جذبت الاجسام الخفيفه مثل الشعر وانه إذا ما يفرك العنبر لمده كافيه حتى يتمكنوا من الحصول على شراره للقفز. حوالى 450 ق.م ديمو قريتس فيلسوف يونانى طور نظرية الذره التي كان من الملاحظ انها مماثله لنظرية الذره الحديثة وكان معلمه ليسيبوس مصدق لهذه العمليه. عقدت فرضيه ليسيبوس وديموقريتس ان يكون كل شيء يتكون من ذرات ولكن هذه الذرات غير قابله للتجزئه وغير قابله للتدمير وتنبا بان بين هذه الذرات هناك فراغات وان الذرات دائما في حركه. هو كان غير صحيح فقط في قوله ان الذرات مختلفه في الحجم والشكل.كل كائن له شكل وحجم للذره خاص به. هناك ماده وجدت في العراق في عام 1938 ويرجع تاريخها إلى 250 ق.م وتدعى" بطاريه بغداد" ويشبه الخليه الجلفانيه ولم يتم حتى الآن اثبات فائدتها.

تطورات القرن التاسع عشر

Faraday.jpg
مايكل فاراداي
في القرن التاسع عشر بدات موضوع الهندسه الكهربائيه والتطورات الحديثة لادوات البحث من اجل تكثيف التطورات البارزة في هذا القرن.تشمل اعمال جورج اوم الذي حدد العلاقه بين التيار الكهربي وفرق الجهد الموصل في عام 1827. مايكل فاراداي مكتشف الحث الكهرومغناطيسي عام 1831. جيمس كلارك ماكسويل نشر نظرية موحده حول الكهرباء والمغناطيسيه في اطروحته حول الكهرباء والمغناطيسيه. في عام 1830 انشا جورج اوم الاله الكهروستاتيكيه.وفي عام 1831 تم تطوير مولد الهوموبلار بواسطه مايكل فاراداي عن طريق التجربه العمليه كانت هذه بدايه للدينامو الحديث –هذا هو.المولدات الكهربائيه التي تعمل باستخدام المجال المغناطيسي. عام 1866 قام ورنر فون سيمنس باختراع المولدات الصناعيه التي لا تتطلب طاقه مغناطيسيه خارجيه وقام بعمل سلسله كبيره في صناعات أخرى. في عام 1878 طور المخترع البريطاني جيمس ويمشورست جهاز الاقراص التي كانت محموله على الزجاج (حتى 1833 اله ويمشورست مخبر عنه تماما في المجتمع العلمى). خلال الجزء الأخير في 1800 دراسة الكهرباء اعتبرت جزء من الفيزياء. لم تكن بدات في تقديم الشهادات في الهندسه الكهربيه حتى اواخر القرن التاسع عشر. في عام 1882 اسست جامعه دارمشتات للتكنولوجيا أول مقعد وأول كليه في الهندسه الكهربيه على مستوى العالم.في نفس العام البروفيسور تشارلز كروس في معهد ماستشوستس للتكنولوجيا بدا في تقديم الخيار الأول في الهندسه الكهربيه في قسم الفيزياء. في عام 1833 جامعه دارمشتات للتكنولوجيا وجامعه كورنيل قدمت أول كورس في العالم في الهندسه الكهربيه. في 1885 قدمت جامعه لندن أول رئيس للهندسه الكهربيه في المملكه المتحده. جامعه ميسوري قامت في وقت لاحق بإنشاء أول قسم في الهندسه الكهربيه في الولايات المتحده عام 1886. خلال هذه الفترة زاد العمل في هذا المجال بشكل كبير.في عام 1882 كانت شبكه التيار الكهربي التي وفرت 110 فولت تيارمباشر إلى العملاء 59 في منهاتن.
في 1887 قدم نيكولا تيسلا عدد من براءات الاختراع التي تتعلق بشكل التنافس لتوزيع الطاقه المعروفه باسم التيار المتردد. في السنوات التاليه اخذ التنافس المرير بين تيسلا واديسون والمعروفه باسم حرب التيارات حصلت على أفضل طريقه في التوزيع. التيار المتردد يتحول في النهايه إلى تيار ثابت في التوليد وتوزيع الطاقه وتوسيع نطاق هائل وزياده الامان وكفاءه توزيع الطاقه. ومجهود الاثنين أدى إلى تكبير العمل الهندسي. عمل تيسلا في المحركات الحثيه ونظم متعدد الاطوار اثرت في المجال لسنوات قادمه. بينما عمل اديسون على البرق وتطوره على مؤشر الاسهم مربحه لشركته والتي أصبحت في النهايه الكهرباء العام. ومع ذلك بحلول نهايه القرن التاسع عشر كانت هناك شخصيات رئيسيه أخرى في التقدم في الهندسه الكهربيه بدات تظهر. ساعد تشارلزبروتيوس شتاينمتر تعزيز تنميه التيار المتناوب التي جعلت من الممكن التوسع في صناعه الطاقه الكهربيه في الولايات المتحده وصياغه النظريات الرياضيه للمهندسيين،

ظهور الراديو والاجهزه الكهربيه

بدايه القرن العشرين

ساهم العديد من العلماء والمخترعين على التكنولوجيا اللاسلكيه والالكتنرونيات خلال تطوير الراديو في تجاربه اللاسلكيه في 1888. احال هاينرش هيرتز (عن طريق إرسال شراره الفجوه الفجوه) والكشف عن موجات الراديو باستخام المعدات الكهربيه. في عام 1895 ماركونى أول عالم لتحقيق البث الاذاعي (204 كم). في نفس الوقت كان نيكولا تيسلا قادر على كشف الإشارات المنبعثه من الارسال من معمل نيويورك في ويست بوينت (على مسافه 80.4 كم). في 1896 قام الكسندر بوبوف الارسال اللاسلكى عبر 60 متر. اخترع جون فليمينغ انبوب الاذاعه الأول والصمام الثنائي. في عام 1904 اعترف ريجنالد فيسيندين ان انتقال الكلام ممكن في وجود موجه مستمره وقد واصل كلا من نيكولا تيسلا وجون ستون ستون وطومسون اليهو العمل حول هذا الموضوع. في نهايه عام 1906 ارسلت فيسيندين البث الاذاعي الأول من الصوت. أيضا في عام 1906 روبرت فون ليين ولى دي فورست تطوير الانبوب المكبر بشكل مستقل ويسمى الصمام الثلاثى. ادوين هاوارد ارمسترونغ تمكين التكنولوجيا الإلكترونية للتليفزيون في عام 1931.

الحرب العالمية الثانية

شهدت الحرب العالميه الثانيه تقدما هائلا في مجال الإلكترونيات لا سيما في الرادار مع اختراع الماجنترون بواسطه راندل والتمهيد في جامعه بمنجهام عام 1940. وقد تطور الراديو والإشارات اللاسلكيه وتوجيه الطائرات باللاسلكي في بريطانيا في هذا الوقت. جهاز الحوسبه الإلكترونية العملاق تم عملهعن طريق تومى فلوز فك رسائل مشفره للاله الالمانيه لشفرات لورنز وتطورت أيضا في هذا الوقت إرسال واستقبال الإشارات اللاسلكيه لاستخدامها من قبل عملاء سريين. وكان اختراع أمريكا في ذلك الوقت هو تغيير معالم المكالمات بين تشرشل وروزفلت وهذا ما يسمى نظام الدبور الاخضر وعملت من خلال ابراج اشاره إلى الضوضاء ثم تستخلص الضوضاء في النهايه. وهذا النظام لم يكسر بواسطه الالمان وقد اجرى قدر كبير من العمل في الولايات المتحده كجزء من برنامج التدريب على الحرب في مجالات ايجاد اتجاه الإشارات اللاسلكيه ونابض الشبكات الخطيه وتعديل الاهتزاز ودوائر انابيب الفراغ ونقل النظرية الخطيه واسس الهندسه الكهرومغناطيسيه وقد نشرت هذه الدراسات بعد فترة قصيره من الحرب فيما يعرف باسم "مجموعه الاتصال بالراديو"التي نشرتها ماكجروهيل عام 1946. في عام 1941 قدم كونرود زوس ازدول حاسوب كامل الوظائف في العالم وبرمجه.

اخر تطورات الحرب

قبل الحرب العالميه الثانيه وكان هذا الموضوع المعروف باسم "الهندسه اللاسلكيه"وأساسا كان يقتصر على جوانب الاتصال والرادار والراديو والتليفزيون. غي هذا الوقت كانت دراسة الهندسه اللاسلكيه يعتبر جزء من دراسة الفيزياء. لاحقا في سنوات ما بعد الحرب بدات الاجهزه الاستهلاكيه في تطوير وتوسيع نطاقها لتشمل مجال التليفزيونات الحديثة والانظمه السمعيه والهاى فاى واجهزه الكومبيوتر والمايكروبروسيسور. في عم 1946 لجون بريسبل ابكريت وجون موشلى اتبعها بدايه عصر الحاسوب. يسمح لأداء الحساب من هذه الالات للمهندسيين لتطوير تكنولوجيات جديده تماما وتحقيق اهداف جديده بما في ذلك بعثات اوبلو وناسا والهبوط على سطح القمر.
اختراع الترانزيستور عام 1947 بواسطه ويليام شوكلى وجون بارديين فتح الباب لمزيد من الاجهزه المدمجه وادت إلى تطوير الدوائر المتكامله عام 1958 من قبل جاك كيبلي و1959 من قبل روبرت نويس. في منتصف اواخر 1950 فتحت الهندسه اللاسلكيه تدريجيا الطريق امام هندسه الإلكترونيات والتي أصبحت بعد ذلك قائمه بذاتها تخضع لدرجه جامعيه وتدس عاده مع الهندسه الكهربيه والتي أصبحت مرتبطه بسبب بعض اوجه التشابه. في عام 1968 اخترع مارفيا هوف أول مايكروبروسيسور في شركه انتيل واشتغلت بعد ذلك في تطوير اجهزه الكومبيوتر الشخصيه. وكان أول مايكرو بروسيسور انتل 4004. 4بيت مايكروبروسيسور في عام 1971. وفي عام 1973 قامت انتيل بعمل انتيل 8080. 8بيت مايكرو بروسيسور وتكوين أول كومبيوتر شخصي ونسر 8800.
مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:

توليد الكهرباء


الطاقة الكهربائية هي إحدى الصور المهمة للطاقات التي تستخدم في شتى المجالات والتي لا غنى عنها في حياتنا اليومية في الاستخدامات المنزلية كالإنارة والتدفئة وتشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية وكافة المجالات الأخرى مثل الصناعة والاتصالات والمجالات العلمية.

أهم مميزات الطاقة الكهربائية

  1. يمكن التحكم بها بسهولة
  2. لها كفاءة نقل عالية
  3. يمكن تحويلها الي صور أخرى من صور الطاقة بسهولة وكفاءة
  4. ليس لها مخلفات تلوث للهواء الجوي
  5. تعتبر أكثر أماناً من معظم البدائل الأخرى

مصادر الطاقة الكهربائية

مصادر ذات قدرات صغيرة

منها :
  1. المولدات الصغيرة.
  2. البطاريات الجافة والسائلة.
  3. خلايا الطاقة الشمسية.
  4. خلية الهيدروجين

مصادر ذات قدرات متوسطة وكبيرة

وتستخدم على نطاق واسع
  1. محطات التوليد ذات الاحتراق الداخلي (بنزين وديزل).
  2. محطات التوليد المائية (الهيدروليكية): وتستخم الطاقة الكامنة في مجرى مائي قوي كالشلال أو في السدود لتشغيل التوربين.
  3. محطات التوليد الحرارية (ثيرمال): وتستخدم البخار (الحرارة) لتشغيل التوربين، يسخن الماء لتوليد البخار بأنواع مختلفة من الوقود مثل الفحم أو الغاز أو النفط أو الطاقة النووية أو الطاقة الشمسية.
  4. محطات التوليد على الرياح: وتستخدم ما يشبه الطواحين لاستخدام الطاقة الكامنة في الرياح لتشغيل التيربين.وتعتبر من أكثر مصادر الطاقة المتجددة استخداما بعد الطاقة المائية.
  5. محطات التوليد المائية التي تعمل بحركة امواج البحر
90% من محطات توليد الطاقة في العالم حرارية، و70% منها تستخدم الوقود الأحفوري (الفحم، النفط، الغاز أو ما اشتق منها).
مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:

نقل الكهرباء


خط نقل بمحافظة الأقصر في صعيد مصر
نقل الكهرباء أوشبكة توزيع الكهرباءالمقصود بها هي عملية نقل الطاقة الكهربية التي ولدتها محطة الطاقة إلى المستفيدين مباشرة، فيتم نقل الكهرباء عن طريق شبكة بشرط أن يتم تغذية كل مشترك على حدة، أي لا يكون بين المحطة والمستفيد مستفيد آخر. نقل الكهرباء كان يتم في بداية توليد الكهرباء عن طريق مد أسلاك توصيل بين المحطة والمشترك كما فعل طوماس أديسون في أول محطة طاقة تجارية في التاريخ والتي أنشأها في نيويورك سنة 1882. لكن مع التوسع العمراني وزيادة الطلب واضطرار المحطات إلى الخروج من المدن لتفسيح المكان لبناء المساكن والمباني ، واصل المعنيون نقل الطاقة بنفس الطريقة التقليدية لكن الأمر الذي استجد لاحقا بسبب ابتعاد المحطات عن المستهلكين أصبح المد بالطريقة العادية لم يعد مجديا ولاعمليا لإن فقد الجهد الكهربي الحاصل بسبب طول المسافة كان كبيرا . ثم ابتكرت طريقة رفع الجهد الكهربي من المحطة ، الأمر الذي ولد مشكلة جديدة لها علاقة باستقرارية نظام التوليد فكان يجدر هنا بالباحثين السعي خلف وسيلة فريدة من نوعها تنفض الطريقة القديمة وتحل مكانها، ومن هذا السبب كان نقل الكهرباء علما قائما بذاته يتعلق بمحورين هامين للغاية بالنسبة له وهو إيجاد الوسيلة التي تقلل الفقد الكهربي وو تسبغ الاستقرارية على النظام فتضفي أمان كهربائي.

نظام النقل

برج نقل
يتكون نظام نقل الكهرباء من عدة عناصر أهمها :
تستعمل الأغلبية الساحقة من الدول تيار متعدد الأطوار لنقل الكهرباء وأكثرها تيار ثلاثي الأطوار أو تيار ثلاثي الأسلاك والتيار المستعمل هنا هو التيار المتردد بسبب خسارة أديسون في حرب التيارات ويسير التيار في مستويات جهد عالية جدا لتقليل التيار الجاري فيقل الفقد الكهربي ,تتراوح قيمة الجهد على خطوط النقل الكهربي من 110 فولت إلى 760 كيلو فولت ما يحتم وجود وسائل الحماية الكهربائية كوسائل تجنب التيار العالي ووسائل تجنب الجهد العالي.
الجدير بالذكر أن تيار الجهد العالي المستمر يستعمل كذلك في نقل الطاقة بواسطة الخطوط الكهربائية عبر المسافات الطويلة جدا لتقليل التكلفة والفقدالكهربي.
مرسلة بواسطة في ليست هناك تعليقات:
الاشتراك في: الرسائل (Atom)