ذات مرة، كان إديسون، باعتباره أعظم مخترع في الكتب المدرسية، دائمًا زائرًا متكررًا في تكوين المرحلة الابتدائية

وطلاب المدارس المتوسطة.من ناحية أخرى، كان لتسلا دائمًا وجهًا غامضًا، ولم يكن هذا إلا في المدرسة الثانوية

لقد كان على اتصال بالوحدة التي تحمل اسمه في صف الفيزياء.

ولكن مع انتشار الإنترنت، أصبح إديسون صغيرًا أكثر فأكثر، وأصبح تسلا غامضًا

عالم على قدم المساواة مع أينشتاين في أذهان كثير من الناس.كما أصبحت مظالمهم حديث الشوارع.

واليوم سنبدأ بحرب التيار الكهربائي التي اندلعت بين الاثنين.لن نتحدث عن الأعمال أو الناس

القلوب، ولكن الحديث فقط عن هذه الحقائق العادية والمثيرة للاهتمام من المبادئ التقنية.

كما نعلم جميعًا، في الحرب الحالية بين تسلا وإديسون، تغلب إديسون شخصيًا على تسلا، ولكن في النهاية

فشل من الناحية الفنية، وأصبح التيار المتردد هو السيد المطلق لنظام الطاقة.والآن يعرف الأطفال ذلك

يتم استخدام طاقة التيار المتردد في المنزل، فلماذا اختار إديسون طاقة التيار المستمر؟كيف يمثل نظام إمداد الطاقة بالتيار المتردد

بواسطة تسلا فاز العاصمة؟

قبل الحديث عن هذه القضايا، يجب علينا أولاً أن نوضح أن تسلا ليس مخترع التيار المتردد.فاراداي

عرف طريقة توليد التيار المتردد عندما قام بدراسة ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي عام 1831،

قبل ولادة تسلا.عندما كان تسلا في سن المراهقة، كانت المولدات الكهربائية الكبيرة موجودة.

في الواقع، ما فعلته تسلا كان قريبًا جدًا من واط، وهو تحسين المولد الكهربائي لجعله أكثر ملاءمة للاستخدام على نطاق واسع

أنظمة طاقة التيار المتردد.وهذا أيضاً أحد العوامل التي ساهمت في انتصار نظام التكييف في الحرب الحالية.بصورة مماثلة،

لم يكن إديسون مخترع مولدات التيار المباشر والتيار المباشر، لكنه لعب أيضًا دورًا مهمًا في إنشاء مولدات التيار المستمر

الترويج للتيار المباشر

لذلك، فهي ليست حربًا بين تسلا وإديسون بقدر ما هي حرب بين نظامين لإمداد الطاقة والأعمال

الجماعات التي تقف خلفهم.

ملاحظة: أثناء عملية التحقق من المعلومات، رأيت أن بعض الناس قالوا إن راداي هو من اخترع أول مولد كهربائي في العالم –

المولد القرص.في الواقع، هذا البيان خاطئ.يمكن أن نرى من الرسم التخطيطي أن مولد القرص هو

مولد العاصمة.

لماذا اختار اديسون التيار المباشر؟

يمكن تقسيم نظام الطاقة ببساطة إلى ثلاثة أجزاء: توليد الطاقة (المولد) – نقل الطاقة (التوزيع)

(محولات،الخطوط والمفاتيح وما إلى ذلك) - استهلاك الطاقة (المعدات الكهربائية المختلفة).

في عصر إديسون (الثمانينات)، كان نظام الطاقة التي تعمل بالتيار المستمر يحتوي على مولد تيار مستمر ناضج لتوليد الطاقة، ولم تكن هناك حاجة إلى محول

لنقل الطاقة، طالما تم تركيب الأسلاك.

أما بالنسبة للحمل، ففي ذلك الوقت كان الجميع يستخدم الكهرباء بشكل أساسي لمهمتين، الإضاءة وقيادة المحركات.للمصابيح المتوهجة

تستخدم للإضاءة،طالما أن الجهد مستقر، فلا يهم ما إذا كان DC أو AC.أما بالنسبة للمحركات، لأسباب فنية،

لم يتم استخدام محركات التيار المترددتجاريا، والجميع يستخدم محركات التيار المستمر.في هذه البيئة، يمكن أن يكون نظام الطاقة DC

يقال أن يكون في كلا الاتجاهين.علاوة على ذلك، يتمتع التيار المباشر بميزة أن التيار المتردد لا يمكن أن يتطابق معه، كما أنه مناسب للتخزين.

طالما هناك بطارية،يمكن تخزينه.إذا فشل نظام إمداد الطاقة، فيمكنه التبديل بسرعة إلى البطارية لإمداد الطاقة

حاله طارئه.لدينا شائعة الاستخدامنظام UPS هو في الواقع بطارية تيار مستمر، ولكن يتم تحويله إلى طاقة تيار متردد عند طرف الإخراج

من خلال تكنولوجيا الطاقة الإلكترونية.وحتى محطات توليد الكهرباءويجب أن تكون المحطات الفرعية مجهزة ببطاريات التيار المستمر لضمان الطاقة

توريد المعدات الرئيسية.

إذًا، كيف كان شكل التيار المتردد في ذلك الوقت؟يمكن القول أنه لا يوجد أحد يستطيع القتال.مولدات التيار المتردد الناضجة – غير موجودة؛

محولات نقل الطاقة - كفاءة منخفضة جدًا (التردد وتدفق التسرب الناتج عن البنية الأساسية الحديدية الخطية كبيران)؛

أما بالنسبة للمستخدمين،إذا كانت محركات التيار المستمر متصلة بطاقة التيار المتردد، فستظل تقريبًا، ولا يمكن اعتبارها سوى زخرفة.

الشيء الأكثر أهمية هو تجربة المستخدم - استقرار مصدر الطاقة ضعيف جدًا.ليس فقط لا يمكن تخزين التيار المتردد

مثل المباشرالحالي، ولكن نظام التيار المتردد يستخدم الأحمال المتسلسلة في ذلك الوقت، كما أن إضافة أو إزالة الحمل على الخط سيكون من شأنه

تسبب تغيرات فيالجهد للخط بأكمله.لا أحد يريد أن تومض مصابيحه عند تشغيل وإطفاء أضواء المنزل المجاور.

كيف نشأ التيار المتردد

تتطور التكنولوجيا، وسرعان ما اخترع المجريون، في عام 1884، محولًا مغلقًا عالي الكفاءة.النواة الحديدية

هذا المحوليشكل دائرة مغناطيسية كاملة، والتي يمكن أن تحسن بشكل كبير من كفاءة المحول وتجنب فقدان الطاقة.

هو في الأساس نفس الشيءالهيكل كمحول نستخدمه اليوم.يتم أيضًا حل مشكلات الاستقرار كما هو الحال مع نظام إمداد السلسلة

استبداله بنظام العرض الموازي.ومع هذه الفرص، ظهر تسلا أخيرًا على الساحة، واخترع مولدًا عمليًا

التي يمكن استخدامها مع هذا النوع الجديد من المحولات.في الواقع، في نفس الوقت الذي كانت فيه تسلا، كانت هناك العشرات من براءات الاختراع ذات الصلة

للمولدات الكهربائية، لكن تسلا كانت تتمتع بمزايا أكثر، وتم تقديرها من قبلوستنجهاوس وتم الترويج لها على نطاق واسع.

أما الطلب على الكهرباء، فإذا لم يكن هناك طلب، فقم بخلق الطلب.كان نظام طاقة التيار المتردد السابق عبارة عن تيار متردد أحادي الطور،

و تسلااخترع محركًا عمليًا متعدد المراحل للتيار المتردد، مما أعطى التيار المتردد فرصة لإظهار مواهبه.

هناك العديد من الفوائد للتيار المتناوب متعدد الأطوار، مثل البنية البسيطة وانخفاض تكلفة خطوط النقل والكهرباء

معدات،والأكثر خصوصية هو في قيادة السيارات.يتكون التيار المتردد متعدد المراحل من تيار متردد جيبي مع

زاوية معينة من المرحلةاختلاف.كما نعلم جميعًا، يمكن للتيار المتغير أن يولد مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا.التغيير للتغيير.إذا

الترتيب معقول، المغناطيسيسوف يدور الحقل بتردد معين.إذا تم استخدامه في المحرك، فإنه يمكن أن يدفع الدوار للدوران،

وهو محرك تيار متردد متعدد المراحل.المحرك الذي اخترعه تسلا على هذا المبدأ لا يحتاج حتى إلى توفير مجال مغناطيسي له

الدوار، الذي يبسط الهيكل إلى حد كبيروتكلفة المحرك.ومن المثير للاهتمام أن سيارة ماسك الكهربائية "تيسلا" تستخدم أيضًا التيار المتردد غير المتزامن

المحركات، على عكس السيارات الكهربائية في بلدي التي تستخدم بشكل رئيسيالمحركات المتزامنة.

عندما وصلنا إلى هنا، وجدنا أن طاقة التيار المتردد كانت على قدم المساواة مع التيار المستمر من حيث توليد الطاقة ونقلها واستهلاكها،

فكيف حلقت إلى عنان السماء واحتلت سوق الطاقة بالكامل؟

المفتاح يكمن في التكلفة.أدى الاختلاف في الخسارة في عملية النقل بين الاثنين إلى توسيع الفجوة بينهما تمامًا

نقل العاصمة والتيار المتردد.

إذا كنت قد تعلمت المعرفة الكهربائية الأساسية، فسوف تعلم أنه في نقل الطاقة لمسافات طويلة، سيؤدي ذلك إلى انخفاض الجهد الكهربي

خسارة أكبر.وتأتي هذه الخسارة من الحرارة الناتجة عن مقاومة الخط، مما سيزيد من تكلفة محطة توليد الكهرباء دون مقابل.

الجهد الناتج لمولد Edison DC هو 110 فولت.يتطلب مثل هذا الجهد المنخفض تركيب محطة كهرباء بالقرب من كل مستخدم.في

في المناطق ذات الاستهلاك الكبير للطاقة والمستخدمين الكثيفين، يصل نطاق إمداد الطاقة إلى بضعة كيلومترات فقط.على سبيل المثال، اديسون

قامت ببناء أول نظام إمداد طاقة يعمل بالتيار المستمر في بكين عام 1882، والذي يمكنه توفير الطاقة فقط للمستخدمين في نطاق 1.5 كيلومتر حول محطة الطاقة.

ناهيك عن تكلفة البنية التحتية للعديد من محطات الطاقة، فإن مصدر الطاقة لمحطات الطاقة يمثل أيضًا مشكلة كبيرة.فى ذلك التوقيت،

ومن أجل توفير التكاليف، كان من الأفضل بناء محطات توليد الطاقة بالقرب من الأنهار، حتى تتمكن من توليد الكهرباء مباشرة من الماء.لكن،

ومن أجل توفير الكهرباء للمناطق البعيدة عن الموارد المائية، يجب استخدام الطاقة الحرارية لتوليد الكهرباء، والتكلفة

كما زاد حرق الفحم كثيرًا.

هناك مشكلة أخرى تنتج أيضًا عن نقل الطاقة لمسافات طويلة.كلما زاد طول الخط، زادت المقاومة، وزاد الجهد

على الخط، وقد يكون جهد المستخدم عند الطرف الأبعد منخفضًا جدًا بحيث لا يمكن استخدامه.الحل الوحيد هو الزيادة

جهد الخرج لمحطة الطاقة، ولكنه سيؤدي إلى ارتفاع جهد المستخدمين القريبين جدًا، وماذا علي أن أفعل إذا كانت المعدات

تم حرقها؟

لا توجد مشكلة من هذا القبيل مع التيار المتردد.طالما يتم استخدام المحول لتعزيز الجهد، ونقل الطاقة لعشرات

كيلومترات لا توجد مشكلة.يمكن لأول نظام إمداد طاقة يعمل بالتيار المتردد في أمريكا الشمالية استخدام جهد 4000 فولت لتزويد المستخدمين بالطاقة على مسافة 21 كيلومترًا.

وفي وقت لاحق، وباستخدام نظام الطاقة Westinghouse AC، أصبح من الممكن لشلالات نياجرا تزويد شركة فابرو بالطاقة، على بعد 30 كيلومترًا.

ولسوء الحظ، لا يمكن تعزيز التيار المباشر بهذه الطريقة.لأن المبدأ الذي يعتمده تعزيز التيار المتردد هو الحث الكهرومغناطيسي،

ببساطة، التيار المتغير على أحد جانبي المحول ينتج مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا، والمجال المغناطيسي المتغير

ينتج جهدًا مستحثًا متغيرًا (القوة الدافعة الكهربائية) على الجانب الآخر.المفتاح لكي يعمل المحول هو أن التيار يجب أن يعمل

التغيير، وهو بالضبط ما لا تملكه العاصمة.

بعد استيفاء هذه السلسلة من الشروط الفنية، نظام إمداد طاقة التيار المتردد يتغلب تمامًا على طاقة التيار المستمر بتكلفته المنخفضة.

وسرعان ما تمت إعادة هيكلة شركة إديسون للطاقة DC لتصبح شركة كهربائية أخرى مشهورة - جنرال إلكتريك في الولايات المتحدة..