انواع جریان برق

انواع جریان الکتریکی در امور روزمره و دنیای صنعت کاربرد های گسترده و البته متنوعی دارد. در همین راستا و برای درک بهتر این موضوع، در این مقاله قصد داریم تا با دسته بندی های مختلف جریان برق، کاربرد های هر دسته و ویژگی های آن ها آشنا شویم.

انواع جریان برق

به طور کلی ۲ دسته برای انواع جریان برق تعریف می شود. این دو دسته هر کدام دارای مصارف و ویژگی های خاصی هستند که در ادامه به آن ها اشاره می کنیم.

انواع جریان برق عبارت است از: جریان برق متناوب یا AC و جریان برق مستقیم یا DC.

این دسته بندی بر اساس نوع شارش بار الکتریکی به وجود آمده است.

جریان برق متناوب یا AC

جریان برق متناوب، همانگونه که از اسم آن مشخص است، جریانی است که به صورت دوره ای تکرار می شود. در این نوع جریان، جهت در هر نیم تناوب با جهت جریان نیم تناوب قبلی مخالف است.

به بیان علمی تر جریان برق متناوب، به صورت امواج سینوسی انتشار می یابد. همانطور که در تصویر زیر مشخص است، در این نوع جریان فراز و فرود هایی وجود دارد. که همان مینیموم (minimum) و ماکسیموم (maximum) تابع سینوسی است. توجه داشته باشید که این جریان تابعی از زمان است.

البته گفتنی است که امواج جریان متناوب لزوما به صورت سینوسی نبوده و به شکل امواج مربعی و مثلثی نیز قابلیت انشار دارند.

به لحاظ کاربرد، جریان برق متناوب در واقع همان جریانی است که در خانه های ما وجود داشته و استفاده می شود. به طور کلی برق مورد نیاز برای اکثر لوازم های برقی خانگی، نوع AC می باشد.

جریان برق مستقیم یا DC

مهم ترین و اساسی ترین تفاوت جریان برق مستقیم با متناوب در نحوه شارش بار است. در این نوع جریان، برق به صورت یکنواخت و تابعی ثابت انتشار می یابد.

در جریان مستقیم نمی توان شاهد عکس شدن جهت جریان و یا صعود و نزول آن در مدت زمان باشیم. بلکه جریان برق به طور یکسان در واحد زمان منتشر می شود.

کاربرد برق جریان مستقیم در باتری ها (مانند باتری خودرو)، دینام، صنایع شیمیایی به منظور انجام فرآیند الکترولیز و جداسازی عناصر سازنده مواد و… می باشد.

تبدیل یا تولید جریان برق مستقیم DC

یک نکته کاربردی در رابطه با انواع جریان الکتریکی، تبدیل جریان متناوب به مستقیم است.

همانطور که پیش از این بیان شد، تفاوت اصلی این دو جریان در نحوه انتشار آن ها در واحد زمان است. به عنوان مثال اگر بتوانیم در جریان الکتریکی متناوب، پس از گذشت نیم تناوب اول، جهت نیم تناوب دوم (که خود معکوس دوره اول است) را مجددا عکس کنیم و این کار به صورت دوره ای انجام شود؛ آنگاه جریان متناوب را به مستقیم تبدیل کرده ایم.

در عمل برای انجام این فرآیند از روش های مختلفی می توان استفاده کرد:

یکی از متداول ترین روش ها، استفاده از اینورتر است. اینورتر ها به طور خاص برای تبدیل برق AC به DC طراحی شده اند. در سایت کالای صنعتی شهباز موتور امکان خرید اینورتر در توان ها و امکانات سخت افزاری مختلف به همراه مشاوره تخصصی امکانپذیر است.
در باتری ها نیز امکان این تبدیل وجود دارد.
دیگر ابزار تبدیل برق متناوب به مستقیم، یکسو کننده ها می باشند.

جریان AC

اگر در کتاب‌های مرتبط به برق جست و جو کرده باشید حتما با نام جریان AC مواجه شده‌اید، جریان AC و DC دو نوع جریان برق هستند. جریان AC متناوب و جریان DC مستقیم است. منظور از جریان متناوب به این معناست که شار بار الکتریکی به صورت متنابو جریان عوض می‌کند؛ به همین دلیل سطح ولتاژ همراه جریان برق بالعکس می‌گردد. جریان AC کارایی زیادی دارد، برق خانه‌ها و مراکز اداری با این نوع تامین می‌شود.

این جریان با استفاده از دستگاهی که متناوب ساز نام دارد، از قابلیت تولید برخوردار است. دستگاه متناوب ساز یک ژنراتور الکتریکی است که برای طراحی و تولید جریان متناوب استفاده می‌شود. در این دستگاه یک حلقه سیم داخل میدان مغناطیسی چرخیده می‌شود که سبب ایجاد و القای جریان الکتریکی درون سیم می‌گردد. انرژی چرخشی که در داخل سیم وجود دارد با استفاده از منابع گوناگونی اعم از توربین بخار، باد، جریان آب و …… تامین می‌گردد و در زمانی که سیم به گردش در میاید، به داخل قطبیت مغناطیسی وارد شده و ولتاژ و جریان داخل سیم تناوب می‌کند.

امواج جریان AC شکل مخصوص به خودش را دارد و از آن جایی که این جریان متناوب است، معمولا شکلی به صورت موج مانند دارد. البته مدل‌های دیگری از شکل این جریان برق وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به امواج مربعی، مثلثی، الکترونیکی و سوئیچ دار اشاره کرد.

کارایی جریان AC

هر  جریانی یک سری کارایی دارد و باید از آن استفاده شود تا مفید باشد.  پریزهای برقی که در خانه و اداره جات می‌بینید تماما از جریان AC هستند. این جریان مزیتی که دارد ارسال برق AC به تمام نقاط دور است. به عنوان مثال در ولتاژهای بالا انرژی خیلی کمتری هدر می‌رود و شدت جریان پایین تر می‌شود و انرژی کمتری در اثر مقاومت در خط انتقال برق تولید می‌گردد. همچنین جریان AC برای تامین برق موتورهای الکتریکی هم کارایی دارد؛ چرا که موتورها و ژنراتورها همانند یک دستگاه کارایی دارند؛ اما موتورها انرژی الکتریکی را به مکانیکی تبدیل کرده و همین برای استفاده از وسایلی مانند ماشین ظرفشویی و یخچال که با AC کار می‌کنند کارایی دارند.

جریان مستقیم DC

تا به این جا با نوع جریان برق AC آشنا شدیم؛ اما به جز آن نوع دیگری هم از جریان وجود دارد که مستقیم است و DC نامیده می‌شود. منظور از جریان مستقیم یعنی عبور یک طرفه بار الکتریکی از منابعی اعم از باتری، دینام و سلول‌های خورشیدی است.  جریان مستقیم در سیم و سایر رسانا، شار کرده؛ اما در نیمه رساناها به شکل یونی وجود دارد.

برق ساختمان به زبان ساده                          

نحوه تولید جریان مستقیم DC

جریان مستقیم DC را به چند روش می‌توان تولید نمود؛ اولین روش استفاده از یک ژنراتور AC دارای برگردان است که می‌تواند جریان مستقیم را تولید و ایجاد کند. همچنین با استفاده از دستگاهی به اسم یکسوساز می‌تواند AC را به DC تبدیل نمود. از طرفی باتری‌ها هم با توجه به واکنش شیمیایی که در داخل خودشان انجام می‌دهند جریان مستقیم DC تولید می‌کنند.

کارایی جریان مستقیم DC

جریان DC هم مانند AC یک سری کارایی مخصوص به خودش را دارد. در گوشی موبایل، چراغ قوه، تلویزیون‌های صفحه تخت و سایر وسایل حمل و نقل الکتریکی از جریان مستقیم DC استفاده می‌کنند.

نکات ایمنی برای انواع جریان برق

مسلما شنیده‌اید که انجام یک سری کارهای پیشگیرانه تا چه اندازه از وقوع حادثه جلوگیری می‌کند، جریان برق یک نیروی قدرتمند است که می‌تواند یک سری حوادث جبران ناپذیری ایجاد کند و فرقی ندارد که شما یک فرد عادی هستید یا یک متخصص، همه باید اصول ایمنی سروکار داشتن با برق را رعایت کنند و در وسایل برق اگر ایمنی رعایت نشود می‌تواند هم دستگاه را خراب کند و هم جان افراد را به خطر بیاندازد.

نکته مهم درباره انواع جریان برق

پیش از دست زدن به هر گونه سیم و یا وسایل برقی حتما مطمئن شوید که جریان برق در مدار وجود ندارد یا قطع است. این کار معمولا به وسیله فازمتر انجام می‌شود. همانطور که در بالا گفته شد جریان مستقیم  DC برای ژنراتور و باطری کاربرد دارد؛ در صورتی که جریان متناوب AC، برق شهری است. ضمنا برای ایمنی باید فشار الکتریکی یا همان اختلاف پتانسیل را در نظر بگیرید که به سه دسته تقسیم می‌شوند. ولتاژهای بالا مخصوص به ۶۵۰ ولت به بالا هستند؛ ولتاژ متوسط بین ۲۵۰ تا ۶۵۰ و ضغیف هم زیر ۲۵۰ ولت هستند.  ولتاژ ایمنی، ولتاژ پایینی است که زیر ۲۵ ولت باشد و ولتاژهای بالا و زیاد عموما در صنعت کارایی و کاربرد دارند.