مقدمة تاريخية وعلمية :
القوة الغامضة الأولي :
- -اكتشف العالم الانجليزي
نيوتن ، أن الكرة الأرضية تشع طاقة غامضة ، قادرة علي جذب كل ماهو علي سطحها ، أطلق علي الطاقة اسم : قوة الجاذبية Force Of Gravity .
القوة الغامضة الثانية :
-العثور علي مواد قادرة علي جذب الأدوات المصنوعة من الحديد .. تمّت تسمية المواد باسم مغناطيس .. ولم يتم فهم كيفية عملها .
-العالم العربي
الأشرف يصف العلاقة بين المغناطيس والبوصلة .
قيام العالم الانجليزي
جلبرت بدراساته المفصلة حول المغناطيس ،و محاولة العلماء تفسير القوي الغامضة النابعة من المغناطيس .
-اكتشاف طاقة غامضة تشع من المغناطيس ، بالتحديد من منتصفه ، وتتشعب عند طرفيه ، أطلق عليها Magnetic Force أو Force of Magnetism ، الطاقة المغناطيسية .
-تم وصف الطاقة لأول مرة ، بأن لها شكلا ثابتا ، وأنها قادرة علي ترتيب دقائق صغيرة من الحديد ،
واتضح أنها تتخذ اتجاها معينا عند طرف المغناطيس وتتخذ اتجاها معاكسا عند الطرف الآخر ، مما يفسر تنافر الأقطاب وتجاذبها ، فالأقطاب(الأطراف) المتعاكسة تنجذب لأن طاقتها تمتزج ، والاقطاب (الأطراف) المتشابهة طاقتها لا تمتزج .
*شكل الطاقة المغناطيسية
*الأقطاب المتشابهة تتنافر لأن طاقتها لا تمتزج ..
*الأقطاب المتعاكسة تتجاذب لأن طاقتها تمتزج ..
-ظهور علامة تعجب كبيرة حول مصدر هذه الطاقة وماهيتها الدقيقة !
-اكتشاف حقيقة أن كوكب الأرض ما هو الا عبارة عن مغناطيس كبير ، له طرفين ، طرف عند القطب الشمالي للأرض ، وطرف عند القطب الجنوبي ، ولهذا السبب تتأثر ابرة البوصلة الملاحية بهذا المجال .
-انبثاق تساؤل جديد .. هل قوي الجاذبية الأرضية تنبع من خصائصها المغناطيسية ؟
القوة الغامضة الثالثة :
-القدماء المصريين يتحدثون عن أسماك لها القدرة علي صعق من يلامسها .
- اكتشاف أن اسماك الصعق قد تنقل صاعقتها من خلال معادن معينة .. واستخدامها في علاج الصداع والنقرس !
-العالم الايطالي
جلفاني ، يؤكد أن التوصيل العصبي في البشر يتم عن طريق نبضات خفيفة كتلك الموجودة في أسماك الصعق ، أطلق عليها نبضات كهربية .. Electric impulses .
-العالم الايطالي
فولتا ، يستعين بدراسات
جلفاني ، ويقرر محاكاة البيئة الحيوية ، وتوليد النبضات الكهربية ، وينجح في توليد الكهرباء من التفاعلات الكيميائية بين النحاس والخارصين المغموسين في سائل حمضي ، أطلق علي العملية توليد الكهرباء كيميائيا .
--وضع النموذج الصحيح الأول للذرة ، علي افتراض أنها تحتوي علي قلب به جسيمات ثقيلة تسمي بروتونات Protons ، وقشرة من جسيمات خفيفة تسمي الكترونات Electrons ، لا تتوقف تلك الجسيمات الخفيفة عن الدوران حول القلب الثقيل .
*النواة الثقيلة (اللون الأخضر والأزرق) وحولها الالكترونات الخفيفة (اللون الأبيض) ..
-اكتشاف أن الكهرباء ما هي الا حركة هذه الالكترونات داخل الموصلات أو الأسلاك المعدنية .
- العالم
فاراداي يفجر قنبلة علمية ، ملخصها أنه استطاع توليد نبضات كهربية في سلك ملفوف من النحاس ، وذلك عندما حرك بداخله مغناطيس :
-العالم ينقلب راسا علي عقب ؟ هل يمكن توليد الكهرباء من الطاقة المغناطيسية .
--التفسير يتضح ، الطاقة المغناطيسية حرّكت الالكترونات الموجودة في سلك النحاس ، مما ولّد التيار الكهربي .
-تكثيف الأبحاث حول قلب الذرة والالكترون .
-العلماء يكتشفون أن ابرة البوصلة الملاحية تنجذب نحو سلك من النحاس يمر فيه تيار كهربي :
-التفسير يتضح : التيار الكهربي يولد مجالا مغناطيسيا أثناء سريانه في سلك .
-اذن المغناطيسية تولد الكهربية ، والكهربية تولد المغناطيسية !
-تم توحيد الطاقتين المغناطيسية والكهربية ، في طاقة واحدة ، سميت باسم الطاقة الكهرومغناطيسية .
__________________________________________________ ___________________________________
توليد الكهرباء :
(فرق الجهد Volt )
يتم توليد الكهرباء بطريقتين كما تم نوضيحه سابقا : الطريقة الأولي هي الطريقة الكيميائية ، والطريقة الثانية هي طريقة المغناطيس .
تستعمل الطريقة الكيميائية في توليد الكهرباء داخل البطاريات الصغيرة ، حيث تحتوي البطارية علي النحاس والخارصين والحمض ، في صورة معجون :
بينما تستعمل طريقة المغناطيس في توليد الكهرباء داخل محطات توليد الكهرباء العملاقة ، حيث يتكون المولد من مجموعة اسلاك ملفوفة ، تدور حول نفسها بين مغناطيسات عملاقة ، فيتولد فيها تيار كهربي :
*الأجزاء الزرقاء في الصورة هي المغناطيسات ، بينما الأجزاء الحمراء هي الأسلاك الملفوفة ...
وفي كلتا الحالتين فان الالكترونات تتحرك من مكانها الطبيعي ، وهو ذرات السلك ، وتسري في اتجاه معين .
فكما وضحنا سابقا : السلك يتكون من ذرات ، وهذه الذرات تحتوي علي قشرة من جسيمات خفيفة وهي الالكترونات ، تتحرك هذه الالكترونات من ذراتها بتأثير (الطاقة المغناطيسية أو التفاعلات الكيميائية ) لتسري علي طول السلك .
تسمي هذه العملية بعملية توليد فرق الجهد Volt :
فكل ما تفعله التفاعلات الكيميائية أو الطاقة المغناطيسية هو نوع من عدم الاستقرار أو عدم الاتزان بين طرفي السلك ، يجعل الالكترونات تسير من الطرف الأول الي الطرف الثاني (من A الي B ) .. يطلق علي عدم الاتزان هذا ، مصطلح : فرق الجهد .
ولفظة
الجهد لا تعني وجود جهدا مبذولا ، أو تعبا ، وانما هي ترجمة دقيقة للفظة Potential الانجليزية ، وهذه اللفظة تعني الطاقة الكامنة ، أو الجهد الكامن ، أو القدرة الكامنة ، أي تعني قوة كامنة مختبأة ، وهي تطلق علي الجمادات والأشخاص علي حد سواء ، يقولون :
Ahmed has the potential to write stories ، أي أن أحمد يمتلك
القدرة علي كتابة القصص .
وكما قلنا ، تقوم التفاعلات الكيميائية أو الطاقة المغناطيسية بخلق طاقة كامنة عالية (أو فرق جهد عالي) في الطرف A من السلك ، وتترك الطاقة الكامنة في الطرف B من السلك كما هي (أي تصبح منخفضة عن الطرف A ) ، وهذا
الفرق في الطاقة الكامنة يجعل الالكترونات تسير من الطرف A الي الطرف B .
ومن الممكن بشدة أن نستبدل لفظة فرق الجهد بلفظة فرق الضغط ، أي نستبدل لفظة الطاقة الكامنة بلفظة الضغط ، لأن العملية تشبه تماما عملية اندفاع الماء في خرطوم ريّ ، حيث يندفع الماء من منطقة بها ضغط ماء عالي مثل الصنبور أو المضخّة ، الي منطقة ليس بها ماء ، أو بها ضغط ماء قليل ، وهي نهاية الخرطوم .
اذن فمصطلح فرق الجهد أو Volt ، هو مجرد مصطلح علمي ، يعبر عن النتيجة التي تحدث من ظاهرتين فيزيائيتين (وهما الطاقة المغناطيسية ، وطاقة التفاعلات الكيميائية ) وهو لا يعبر عن شئ مادي ملموس . بل مجرد مسمي أو مصطلح .
ولمحاولة فهم فرق الجهد فهما عميقا ، يتوجب علي الفرد فهم الظاهرتين المسببتين له وهما الطاقة المغناطيسية ، وطاقة التفاعلات الكيميائية كما قلنا .
1-فالطاقة المغناطيسية ، كما شرحنا ، لم يتم فهمها فهما كاملا حتي الآن ، وقد تم دمجها مع الطاقة الكهربية في الطاقة الكهرومغناطيسية .
2-أما طاقة التفاعلات الكيميائية ، فهي الواقع ، نتجت بسبب تفاعل مادتين غير مستقرتين مع بعضهما ، وعندما يحدث ذلك ، فان احدي المادتين تجذب الكترونات المادة الأخري ، وتصبح ذرات المادة الأولي بالكترونات زائدة ، وتصبح ذرات المادة الثانية بالكترونات ناقصة ، وهو مايطلق عليه : ذرات سالبة (ذات الكترونات زائدة) و ذرات موجبة (ذات الكترونات ناقصة) .
ويطلق علي العملية التي تنتج منها ذرات سالبة وموجبة ، عملية التأين Ionization ، وهي عملية
كهربية بالأساس ! ، وقد قلنا أن الكهرباء قد انضمت الي المغناطيسية في طاقة واحدة هي الكهرومغناطيسية (لن أشرح هذه النقطة بالتفصيل ، الا اذا طلب مني صراحة ذلك ، لأنها خروج عن الموضوع ، لذا يكفينا القول ، بأن التفاعلات الكيميائية تمت عن طريق الطاقة الكهربية
الكامنة في المواد الكيميائية )
لذا ، فلقد نجح الانسان في توليد الكهرباء (أو توليد فرق الجهد) عن طريق الطاقة المغناطيسية مرة ، وعن طريق الطاقة الكهربية الكامنة في التفاعلات الكيميائية مرة اخري ، يعني مرة
بالمغناطيسية ومرة
بالكهربية نفسها ! ، وهذا سبب جيد آخر لتوحيد الطاقتين في الطاقة
الكهرومغناطيسية !
الجدير بالذكر أن طريقة التفاعلات الكيميائية هذه ، هي التي يستخدمها جسمك في توليد الكهرباء اللازمة لتوصيل النبضات العصبية داخل جسمك ، والنبضات العصبية هي المسئولة عن عمليات التفكير والتعلّم وتحريك العضلات والقيام بالوظائف الحيوية ..الخ ، وليس هذا في جسمك وحدك بل في جميع أجسام الحيوانات كالثدييات والزواحف والأسماك والطيور .. الخ .
__________________________________________________ ___________________________________
شدة التيار الكهربي :
(الأمبير)
--بعد أن تم توليد الكهرباء ، يجئ دور شدة التيار الكهربي :
ولفهم شدة التيار الكهربي ، يمكننا الاستعانة بمثال الماء وخرطوم الريّ ، السابق ذكره ، فعندما يريد الشخص ريّ بعض النباتات الكبيرة ، فهو يحتاج لماء يندفع بقوة من الخرطوم وذلك حتي يستطيع الوصول لارتفاعات أعلي لريّ تلك النباتات العالية ، ذلك الماء الذي يندفع بقوة من الخرطوم يمتلك
شدة اندفاع ماء عالية .
شدة اندفاع الماء هي بالضبط شدة التيار الكهربي ، والذي يعني معدّل اندفاع الالكترونات من نهاية السلك ، وهو يحدد ما اذا كان هذا الاندفاع سريعا أم بطيئا ؟ كثيرا أم قليلا ؟
1
-اندفاع الالكترونات السريع يعني سرعة خروج أكبر ، فاذا فرضنا أن 5 الكترونات تستغرق ثانية واحدة لتخرج من سلك معين .. اذن فشدة التيار في هذا السلك هي 5 الكترونات في الثانية .
زيادة سرعة تلك الالكترونات بحيث تخرج من السلك في نصف ثانية فقط ، يعني أنه في الثانية الواحدة سوف ينجح عشر من تلك الالكترونات في الخروج ، اي أن شدة التيار اصبحت عشر الكترونات في الثانية ، أي اصبحت الضعف !
2-
أما عن اندفاع الالكتورنات الكثير فهو يعني خروج عدد اكبر ، فاذا فرضنا وجود سلك ضيق ، يسمج بخروج 5 الكترونات في المرة الواحدة ، اذن فشدة التيار في هذه المرّة ، تساوي 5 الكترونات .
زيادة عرض هذا السلك ، بحيث تسمح بخروج 10 الكترونات في المرة الواحدة ، يعني أن شدة التيار قد اصبحت 10 الكترونات في المرة ، اي اصبحت الضعف أيضا .
نفهم من ذلك ، أنه لزيادة شدة تيار سلك معين ، فانني أستطيع تسريع الالكترونات الخارجة منه ، بحيث تخرج في زمن أقل ، أو أستطيع توسيع عرض السلك بحيث يخرج عدد أكبر من الالكترونات في المرة الواحدة ، أو أستطيع عمل كلا من الحلّين !
يتم تسريع الالكتورنات عن طريق استخدام طاقة مغناطيسية أقوي أو تفاعلات كيميائية اقوي ، بمعني آخر ، عن طريق توليد فرق جهد أكبر .
يتم اكثار عدد الالكترونات عن طريق توسيع الأسلاك التس تسري فيها ، بمعني آخر ، استخدام أسلاك ذات سمك أكبر !
تقاس وحدة شدة التيار بالأمبير Ampere ، وهي تساوي حوالي 6000 آلاف مليون مليار الكترون في الثانية الواحدة .
__________________________________________________ ___________________________________
التيار المستمر والتيار المتردد :
قلنا أن توليد الكهرباء في المولدات الضخمة يتم عن طريق استخدام المغناطيسات العملاقة والتي تدور فيها اسلاك ملفوفة ، يتم لفّ هذه الأسلاك لزيادة مساحة سطح الأسلاك المعرضة للمجال المغناطيسي الناتج عن المغناطيسات .
ويوجد نوعين من هذه المولدات ، نوع ينتج عنه تيار مستمر ، وآخر ينتج عنه تيار متقطع (متردد) .
النوع الأول ، التيار المستمر DC /Direct Current:
يدور السلك الملفوف داخل المغناطيس بسرعة متوسطة ، ويتم أخذ التيار الكهربي من المولد عن طريق فرشتان تتصلان بالسلك الملفوف :
*الملف : هو السلك الملفوف ، الصورة توضح مولدا بدائيا لتوضيح الفكرة .
تتصل الفرشتين بالسلك الملفوف عندما يتم السلك نصف دورة ، وتنفصلان عنه اثناء نصف الدورة الآخر ، وذلك لسبب بسيط : حيث أنه في النصف الأول من الدورة ، يؤثر المجال المغناطيسي علي السلك في اتجاه معين ، مما ينتج عنه فرق جهد في هذا الاتجاه ، وفي النهاية تيار كهربي له نفس الاتجاه ، أما في النصف الآخر من الدورة ، يؤثر المجال المغناطيسي علي السلك في اتجاه معاكس ، مما ينتج عنه فرق جهد وتيار كهربي في اتجاه معاكس تماما .
يرجع كل ذلك الي أن السلك الملفوف يدور حول نفسه ، داخل المغناطيس ، متخذا شكل دائرة أو عجلة ، وعندما تدور أي عجلة ، فان النصف الأعلي منها يدور في اتجاه ، بينما يدور النصف الأسفل منها في اتجاه معاكس :
قلنا أن الفرشتين تتصلان مع السلاك الملفوف كل نصف لفة فقط ، وتنفصلان في النصف الآخر ، وذلك لتفادي التيار الذي ينتج في اتجاه معاكس .
أي أن التيار الخارج من المولد يصبح في صورة : تيار ، وقفة ، تيار ، وقفة ، تيار ، وقفة ، .... الخ :
*تمثل كل قمة في الصورة ، توصيل التيار أثناء اتصال الفرشتين ، أما الهوّة بين كل قمتين فتمثل عدم اتصال الفرشتين ...
اذن فالتيار المستمر يخرج في صورة نبضات متتابعة من التيار الكهربي ، تتخللها وقفات قصيرة ،ويقوم القائمون علي هذه المولدات بالتأكد من أن السلك الملفوف سوف يكمل عدد معين من الدورات في الثانية الواحدة ،حتي نستطيع الحصول علي عدد كبير من تلك النبضات ، مما يغطي علي وجود الوقفات ويجعلها أقصر زمنا .
يعيب هذه المولدات أن السلك لا يستطيع أن يدور بسرعات كبيرة ، وذلك حتي تستطيع الفرشتين الالتصاق به ، ونتيجة لذلك ، فان المولد لا يقوم بخلق فرق جهد كافي لسريان التيار الكهربي مسافة اكثر من كيلومتر واحد .
نلاحظ هنا ارتباط سرعة الدوران بحجم فرق الجهد ، فالدوران السريع يعني التأثر أكثر بالمجال المغناطيسي ، أي يعني أن الطاقة المغناطيسية تؤثر علي السلك بقدر أكبر ، مما ينتج عنه طاقة كامنة أو فرق جهد اكبر ، وفرق الجهد الكبير هذا يزيد من سرعة الالكترونات ويجعلها تقطع مسافة كبيرة قبل أن تنفذ سرعتها .
للأسف ، لا يمكن تحقيق ذلك مع السرعات المنخفضة التي يدور بها ملف مولد التيار المستمر .
النوع الثاني : التيار المتردد AC / Alternate Current :
في هذا النوع من المولدات ، تتصل الفرشتان بالسلك الملفوف طوال الوقت ولا تنفصلان عنه أبدا .
ينتج عن ذلك تولد تيار كهربي في اتجاهين متضادين في كل دورة ،
أي أن التيار الخارج من المولد يصبح في صورة : تيار أعلي ، تيار أسفل ، تيار أعلي ، تيار أسفل ، تيار أعلي .. الخ :
*تمثل القمم توصيل التيار في اتجاه معين (من المولد الي المنازل) ، وتمثل القيعان توصيل التيار في اتجاه معاكس (من المنازل الي المولد) ... لا تستطيع الأجهزة الكهربية الاستفادة من التيار في الاتجاه المضاد ، أي أنها لا تستفيد من القيعان ، ويمكننا استبدال القيعان بوقفات .
*بعد حذف القيعان ،تتبقي القمم فقط ، ويتخللها وقفات (مساحات خالية) :
ينتج عن ذلك أيضا ، حرية السلك الملفوف في الدوران بسرعات عالية ، حيث لم يعد ملزما بانتظار الفرشتين ، لأنهما متصلتين معه طوال الوقت ، وتم تصميمهما بحيث تدوران معه بأي سرعة كانت .
يسمح هذا بدوران الملف بسرعات عالية ، مولدا فرق جهد كبير جدا ، يسمح بتوصل التيار الكهربي الي مسافة 100 كيلومتر .
اذا استطاع التيار المستمر توصيل 10 نبضات من التيار الكهربي للمنازل في الثانية الواحدة ، فان التيار المتردد يتسطيع توصيل 60 نبضة كهربية الي المنازل في الثانية ، و60 نبضة أخري ولكن في اتجاه مضاد ، أي أن المحصّلة هي 120 نيضة في الثانية ! ، وكما قلنا لا تستفيد الأجهزة الكهربية من النبضات ذات الاتجاه المضاد ، (لأنها تعني فعليا ، أن التيار يسير من المنازل الي المولد ! ) وليس العكس .. لذلك :
1-فالتيار المتردد تتخلله وقفات أطول من التيار المستمر ..
2-نبضات التيار المتردد أكثر بكثير من التيار المستمر ، لذلك يستطيع تعويض فارق الوقفات الي حد ما.
3-التيار المتردد يستطيع توصيل الكهرباء الي مسافة 100 كم ، أي مائة مرة ضعف مسافة التيار المستمر .
4-تحتاج الأجهزة المنزلية التي لا تستطيع العمل الا بالتيار المستمر ،الي محولات خاصة ، تقوم بتحويل التيار المتردد الي مستمر .
وبذلك نري ، أن التيار المتردد أفضل بكثير من المستمر ، ولكنه ليس خاليا تماما من العيوب ، التي تتمثل في الحاجة الي محولات خاصة لبعض الأجهزة الكهربية في المنازل مثل : شاحن الهاتف الجوال والحاسب الآلي .
__________________________________________________ ___________________________________
توليد الكهرباء باحترافية :
توليد الكهرباء باحترافية هو ماتقوم به شركات الكهرباء ، سواء الوطنية أو الخاصة ، ويقصد به ، توليد تيار كهربي بدون وقفات علي الاطلاق .
ويكون ذلك باستخدام ثلاثة مولدات علي كل سلك رئيسي ، يتم تشغيل المولد الأول أولا ، وبعده بتوقيت معين يتم تشغيل المولد الثاني ، وبعده بتوقيت معين يتم تشغيل المولد الثالث ، وفي النهاية يعمل الثلاثة معا ، لتوليد تيار كهربي بهذا الشكل :
* قمة ، قاع ، قاع ، .. الخ
قمة ، قمة ، قمة ، .. الخ
قاع ، قمة ، قمة ، .. الخ
وبذلك نلاحظ وجود قمة في أي لحظة ، وفي كل لحظة ، وبدون وجود أي وقفات في التيار الخارج من المولدات الثلاثة .
يطلق علي هذه العملية ، عملية توليد التيار المتردد ثلاثي الطور Three Phase AC Power Design .
بعد هذه العملية تأتي عملية نقل هذا التيار عبر مسافات شاسعة ، تتعدي 100 كيلومتر .. ويتم ذلك باستخدام أعمدة الضغط (الجهد) العالي High Voltage Transmission Lines :
قلنا من قبل أن التيار المتردد يتولد معه فرق جهد (أو فلنقل ضغط) عالي ، ويقدر هذا الضغط بالآلاف في قيمته ، وباستخدام المحولات Transformers، يتم تحويل فرق الجهد(الضغط) هذا الي فرق جهد بقيمة 150 الي 750 ألف فولت ، ليسري في اسلاك الضغط(الجهد) العالي لمسافات تصل الي 480 كيلومتر ! ، وهذا ضروري لأن محطات توليد الكهرباء قد تبعد مسافات بعيدة عن المدن .
بعد ذلك يدخل التيار الي محطة التحويلة الفرعية Power Substation ، والتي توجد بداخل المدن ، حيث يتم تخفيض فرق الجهد (الضغط) باستخدام المحولات أيضا الي قيمة 7200 فولت ، لتسري في أعمدة الانارة Power Poles التي تراها في الشارع ، وفي النهاية عندما يقترب التيار من أي منزل ، يتم تخفيض فرق جهده أيضا ، باستخدام محول آخر ، الي قيمة 240 فولت المألوفة .
*في الصورة من اليمين :
1-Power Plant محطة التوليد الرئيسية .
2-Transmission substation المحطة الفرعية حيث يزيد الضغط الي 750 ألف فولت .
3-High Voltage Transmission Lines أعمدة الضغط العالي حيث ينتقل التيار .
4-Power substation المحطة الفرعية داخل المدن حيث يتم تخفيض الضغط الي 7200 فولت .
5-Power Poles أعمدة الانارة في الشارع .
6-Transformer Drum طبلة التحويل ، عند كل منزل ، لتخفيض الضغط الي 240 فولت .
محولات الجهد:
انها تلك المحولات التي تستخدم في رفع وخفض الجهد ، سواء في المحطات الفرعية ، أو في أعمدة الضغط العالي أو حتي في المنازل ، وتعتمد فكرتها علي استغلال خواص الطاقة التي تولدت منها الكهرباء ، وهي الطاقة المغناطيسية :
*شكل محول الجهد ، يدخل التيار في سلك ملفوف حول قلب من الحديد ، ويخرج من سلك ملفوف حول نفس القلب ، لاحظ عدم اتصال السلكين ببعضهما البعض ، فسلك الادخال غير متصل بسلك الاخراج ، لاحظ ايضا اختلاف عدد لفات السلكين .
قلنا قبل ذلك ، أن سريان التيار الكهربي في سلك ، يولد مجالا مغناطيسيا ، وهو الذي أثر علي ابرة بوصلة الملاحة ، وهذا ما يحدث في المحول :
فسريان التيار المتردد في سلك الادخال ، ولد مجالا مغناطيسيا ، انتقل المجال عبر القلب الحديدي وفي الهواء الي سلك الاخراج ، ولأن المجال متحرك ، فانه يقطع لفات سلك الاخراج مثل المغناطيس بالضبط ، مولدا في سلك الاخراج فرق جهد ، وتيار كهربي ، بنفس طريقة تحريك مغناطيس داخل لفات سلك ملفوف :
1- تولدت طاقة مغناطيسية بسبب سريان تيار كهربي في سلك الادخال .
2-انتقلت الطاقة المغناطيسية الي سلك الاخراج .
3-الطاقة المغناطيسية المتحركة تولد تيار كهربي في سلك الاخراج عن طريق خلق فرق جهد !
هل لاحظت اختلاف عدد لفات سلك الاخراج عن عدد لفات سلك الادخال ؟
-الطاقة المغناطيسية تتحرك نحو سلك الاخراج ، وتمتزج بذراته وتحرك الكتروناته ، كلما زاد طول السلك (أي زاد عدد لفاته) ، امتزجت الطاقة المغناطيسية بمساحة اكبر من ذرات السلك ، وحركت عدد أكبر من الكتروناته ، أي ولدت قوة جهد أكبر ، وكلما قل طول السلك (أي قل عدد لفاته) ، امتزجت الطاقة المغناطيسية بمساحة اقل من ذرات السلك ، وحركت عدد اقل من الكتروناته ، اي ولدت قوة جهد اقل .
اذن ففرق الجهد الذي ولدته الطاقة المغناطيسية في سلك الاخراج ، يتناسب مع عدد لفات السلك ، حيث كلما زاد عدد لفات السلك زاد جهد سلك الاخارج ، وكلما قل عدد لفات السلك قل جهد سلك الاخراج .
فاذا أردنا محولا خافضا للجهد ، استخدمنا سلك اخراج بعدد لفات اقل :
واذا أردنا محولا رافعا للجهد ، استخدمنا سلك اخراج بعدد لفات اكبر :
__________________________________________________ ___________________________________
مزودات الطاقة Power Supplies :
وأخيرا وصلنا الي الهدف من كل هذه المصطلحات والشروحات : مزودات الطاقة .
مزودات الطاقة الموجودة في حواسبنا الشخصية ماهي الا عبارة عن محولات جهد عادية ، مع محولات تيار متردد الي تيار مستمر !
قبل أن ننغمس في شرح الجملة السابقة ، دعنا نشرح هذه الجملة التي تراها مكتوبة علي مزودات الطاقة دائما :
230v/60Hz .
230V : تعني 230 فولت ، أي أن المزود يعمل علي فرق جهد 230 فولت ، وهذا شئ طبيعي فالمنازل لا تستقبل أكثر من 240 فولت كما وضحنا سابقا .
60Hz : تعني عدد نبضات التيار المتردد التي يستقبلها المزود هي 60 نبضة ، وكما شرحنا معني 60 نبضة تيار متردد ، حيث نقصد بالستين عدد النبضات في اتجاه معين ، والمحصلة الكلية للنبضات هي 120 ، 60 في اتجاه و 60 في اتجاه معاكس .
والآن نشرح كيف يعمل المزود :
1-أولا تقليل فرق الجهد العالي باستخدام المحول :
يستخدم المعالج وطاقم الشرائح الالكترونية قيمة صغيرة لفرق الجهد ، لأنهم لا يستهلكون طاقة كبيرة مثل الغسالة أو الثلاجة مثلا ، لذلك فان قيمة 240 فولت الخاصة بتيار المنازل تعتبر قيمة كبيرة جدا ، لذلك يجب تخفيضها الي قيم تتناسب مع احتياجات طاقة شرائح الحواسب الشخصية ، ويتم ذلك باستخدام محول الجهد كما شرحنا سالفا .
2-تحويل التيار المتردد الي تيار مستمر :
لا يستطيع طاقم شرائح الحواسب الشخصية الاستفادة من تيار في اتجاهين متضادين ، وانما يحتاج تيارا في اتجاه واحد لا يتغير .
تسمي عملية تحويل التيار المتردد الي مستمر بعملية تقويم التيار المتردد Rectification of AC ، حيث أننا نؤدب أو نقوّم التيار المتردد بحيث يصير في اتجاه واحد دائما ، وذلك علي الرغم من أنفه ! ، مستخدمين مقوم التيار Diode !
ومقوم التيار هذا عبارة عن مادة مختلطة شبه موصلة ، من خصائصها توصيل التيار في اتجاه معين ، وعدم توصيلة في أي اتجاه آخر .
*مقوم التيار ، ويرمز له بالمثلث ...
*المقوم يسمح بسريان التيار في هذا الاتجاه ...
*المقوم لا يسمح بسريان التيار في الاتجاه المعاكس مهما حدث ...
الآن نقوم باستغلال هذه الظاهرة الفيزيائية ، ونصمم دائرة بهذا الشكل ، تحتوي علي مقومين اثنين للتيار :
*يسمح مقوم التيار الموجود بالأعلي بمرور التيار في اتجاه معين ، واذا حاول التيار العودة في الاتجاه المعاكس ، فلن يستطيع المرور ، لذلك يضطر الي الهبوط في الدائرة السفلي ، ، حيث تسمح بمرور التيار مباشرة عائدا الي المقوم الأول ...واذا حاول التيار العودة من الاتجاه المعاكس ، فان المقوم الثاني الآخر .. لاحظ كيف تغير اتجاه التيار ليصبح في الاتجاه المرغوب .
وهكذا تغير منظر التيار المتردد من قمم وقيعان ، الي قمم فقط ، أي أصبح مستمرا :
هكذا يعمل ببساطة ، مزود الطاقة الموجود بحواسبنا الشخصية .
3-المكثفات الالكتروليتية (الملحية) :
وتقوم تلك المكثفات بتخزين تيار كهربي ، وتخرجه باستمرار ، بحيث تجعل القمم ، خطا متساويا .
(ولن استفيض في شرح تلك النقطة الا اذا طلب مني ذلك صراحة ، لأنها خروج عن الموضوع ، كما يمكن للقارئ تجاهل هذه النقطة تماما والاكتفاء بأول نقطتين)
__________________________________________________ ___________________________________
تطور مزودات الطاقة :
أخذت مزودات الطاقة حقها في التطور من الأفضل فالأفضل .
1- مزودات من طراز Advanced Technology أو AT :
وهذه هي أقدم أنواع المزودات ، وكانت عتيقة للغاية ، عكس اسمها تماما ! ، حيث كان سلك اللوحة الأم الرئيسي الخاص بالطاقة يحمل 12 سنّة 12Pin ، فقط :
*الي اليسار صورة لمقبس الطاقة في لوحة أم حديثة ، والي اليمين صورة سلك الطاقة نفسه .
وكانت تلك الأنواع تعطي خرجا في صورة 12 فولت ، وآخر في صورة 5 فولت فقط ، وكان خرج 12 فولت مناسبا لعمل المراوح ومحركات الأقراص المرنة Floppy Disk ، بينما كان خرج 5 فولت مناسبا لعمل المعالج ، حيث كان المعالج يعمل بطاقة قليلة في ذلك الوقت ، وكان يتصل مباشرة بهذا الخرج .
(وفي هذا تشابه مع معالجات اليوم ، التي تعمل بفولت قليل أيضا ، ولكن المعالج اليوم اصبح متصلا بدائرة تحويل جهد الكترونية صغيرة علي اللوحة الأم ، تقوم باعطائه أي قيمة فرق جهد يحتاجها ، والمعالج اليوم يستمد طاقته من خرج 12 فولت ).
2-مزودات الطاقة من طراز Advanced Technology Extended ، أو ATX :
ازدادت الشرائح الالكترونية والمعالجات تعقيدا ، واحتاجت الي فولت أقل ، لذا تم تطوير الخرج 3.3 فولت ، والذي أصبح متصلا بعدة أنواع من المعالجات والشرائح الالكترونية الخاصة باللوحة الأم ، كما ظل خرج 5 فولت كما هو ، ليستخدمه الناس في توصيل أنواع أخري طرازات أخري من المعالجات والشرائح الالكترونية .
أما عن خرج 12 فولت فقد ظل كما هو ، حيث ظهرت ملحقات جديدة ، وهي السواقات الضوئية CD-ROMs ، واحتاجت امدادا من هذا الخرج وامدادا من خرج 5 فولت أيضا .
تم تحديث مقبس الطاقة الخاص باللوحة الأم ، ليحتوي علي 20 سنّة 20Pin .
3- مزودات الطاقة من طراز ATX12V :
تميزت هذه المزودات بالتركيز علي خرج 12 فولت ، حيث اصبح هذا الخرج مصدرا مهما لامداد الأقراص الصلبة والسواقات الضوئية والمراوح بالطاقة ، فتم تصميمه بحيث يعطي نسبة كبيرة من الطاقة الخارجة من المزودات .
كما بدأت المعالجات والشرائح الالكترونية تستعين بمحولات الجهد الالكترونية الصغيرة ، بدلا من تصميم خرج جهدي جديد ، لكل معالج جديد ... استعملت الشرائح الالكترونية خرج 12 فولت ، كمصدر أولي لفرق الجهد ، وبعد ذلك يأتي دور محولات الجهد الصغيرة المدمجة .
وفي هذا الطراز من مزودات الطاقة ، ظهر لأول مرة مقبس الطاقة الخاص بالأقراص الصلبة التي تدعم واجهة SATA :
*مقبس الطاقة الخاص بواجهة SATA .
4-مزودات الطاقة من طراز ATXV12 V 2.0 :
وفي هذه المزودات أصبح لخرج 12 فولت اليد العظمي ، وأصبح المصدر الأهم للطاقة في المزود ، ,تضائل دور خرج 5 فولت ، ودور خرج 3.3 فولت .
واصبح مقبس الطاقة الخاص باللوحة الأم ، يحوي 24 سنّة 24Pin .
تميزت هذه المزودات أيضا بدعمها لمقابس PCI-Express 6-Pin و 8Pin ، الخاصة ببطاقات الرسوميات .
الملاحظ أن مواصفات كل هذه المزودات قامت بوضعها شركة Intel علي مرّ الأعوام الماضية ، وتزامنت مع تطور معالجاتها ، وعلي جميع مصنّعي مزودات الطاقة الالتزام بهذه المواصفات ، اذا أرادوا أن تصير منتجاتهم ذات جودة واعتمادية .
__________________________________________________ ___________________________________
تطور مخارج فرق الجهد :
ماهي مخارج فرق الجهد ؟
-لكي نفهم ما هي المخارج يجب أن نفهم ما هو فرق الجهد ! وحيث أننا أضعنا أكثر الوقت في هذا المقال في شرح فرق الجهد ، فالنتيجة النهائية هي :
أن فرق الحهد هو ببساطة توليد شدة كهرباء معينة ..
1-لاحظنا ، كيف أن الطاقة المغناطيسية ولدت فرق جهد (أو فرق ضغط أو قوة كامنة) دفعت الالكترونات من ذراتها الي السريان في الأسلاك .
2-لاحظنا أنه في مولد التيار المستمر ، كان عدد اللفات قليل ، ومن ثم كان فرق الجهد قليل ، وكانت سرعة الالكترونات قليلة أيضا ، لذلك لم تستطيع السفر لمسافة طويلة ، أي أن شدة التيار الكهربي كانت قليلة (تذكر ، قلنا أن شدة التيار قد تعني سرعة الالكترونات ) .
3-لاحظنا أنه في مولد التيار المتردد ، كان عدد اللفات كبير ، ومن ثم كان فرق الجهد كبيرا أيضا ، وكانت سرعة الالكترونات كبيرة ، لذلك استطاعت السفر الي مسافات طويلة ، أي أن شدة التيار الكهربي كانت كبيرة .
4-لاحظنا في محولات الجهد الموجودة في أسلاك الضغط العالي ، كيف أنه بزيادة الجهد بدرجة كبيرة ، يمكننا زيادة سرعة الالكترونات بدرجة كبيرة ، مما يمكنها من عبور مسافات طويلة للغاية .. أي أن شدة التيار في هذه الأسلاك تكون كبيرة أيضا .. (هذه النقطة ليست دقيقة تماما ، ولكن للتبسيط سوف نعتبرها كذلك) .
اذن ، يمكننا القول في ايجاز ، أن مخارج فرق الجهد الموجودة في مزودات الطاقة ، لها وظيفة محددة ، هي توليد شدة تيار معينة .
فخرج 12 فولت يولد شدة تيار معينة ، وكذا الأمر مع خرج 5 فولت ، وكذا الأمر مع خرج 3.3 فولت .
فكل خرج من هؤلاء ، يتميز بشدة تيار معينة ، تناسب أجزاء معينة من الحاسب الآلب ، فبطاقة الرسوميات مثلا ، يناسبها خرج 12 فولت ، لأنها تحتاج الي تيار كهربي عالي ، وهو ما يوفره خرج 12 فولت .
ما يحدث في مزود الطاقة ، كما شرحنا بالأعلي ، هي عملية تحويل التيار الكهربي من قيمة جهد 240 فولت ، الي قيم 12 و 5 و 3.3 فولت ، بالطريقة التي شرحناها سالفا .
في السابق ، كان المعالج يتصل مباشرة بخرج 5 فولت ، لأن يحتاج الي شدة تيار معينة يوفره هذا الخرج .
ظهرت ايضا أجيال من المعالجات تستعمل خرج 3.3 فولت ، لأنها تحتاج الي شدة تيار معينة يوفرها هذا الخرج ، تختلف بالتأكيد عن شدة تيار خرج 5 فولت .
والآن أصبت المعالجات تتصل بخرج 12 فولت .
في الوقت الحالي اصبحت التقسيمة كالآتي :
خرج 12 فولت ، يدعم المعالج المركزي CPU ، والمعالج الرسومي GPU ، والأقراص الصلبة ، والسواقات الضوئية ، والمراوح الكهربية ، واصبح هذا الخرج أهم خرج في الحاسب .
خرج 5 فولت ، يدعم هذا الخرج بعض الأجزاء من اللوحة الأم ، كما يعتمد عليه الحاسب في وضعية النوم Stand By ، أو وضعية الاستعداد .
ايضا يدعم الأقراص الصلبة ، (بالاشتراك مع خرج 12 فولت ) والسواقات الضوئية (أيضا بالاشتراك مع خرج 12 فولت ) ، ونلاحظ هنا ، أن الجزء الذي يستمد الطاقة من خرج 5 فولت في الأقراص الصلبة والسواقات الضوئية هو شريحة المعالجة الصغيرة المدمجة بكل منهما Logic Chip ، والمسئولة عن ترجمة اوامر الحاسب الالكترونية ، الي أوامر ميكانيكية .
كما قد يدعم هذا الخرج بعض المراوح الخارجية .
خرج 3.3 فولت ، يدعم شرائح الذاكرة العشوائية RAM ، وبعض الأجزاء من اللوحة الأم .
ويمكنك بسهولة ملاحظة كل خرج وهو ذاهب الي مكانه :
السلك الأصفر : هو خرج 12 فولت
السلك الأحمر : هو خرج 5 فولت
السلك البرتقالي : هو خرج 3.3 فولت
السلك الأسود : هو السلك الأرضي ،أو السلك المتعادل ، وله وظيفة مختلفة تماما عن أي سلك آخر وهو موجود في كل الأجهزة الالكترونية .
السلك الأزرق : وهو خرج -12 فولت ،
فاذا تظرنا الي صورة مقبس 4Pin ، هذه :
نجد أن المقبس يحتوي علي سلك أحمر (5 فولت) وسلك اصفر (12 فولت) ، وسلكين أسودين (أسلاك أرضية) .
__________________________________________________ ___________________________________
الواط :
نسمه كثيرا عن الواط ! ، بل هو الوحدة التي نقبس بها قدرة مزود الطاقة ، فما هو بالضبط ؟
الواط يعني الطاقة المستهلكة ،ودعونا نضرب مثالا لذلك :
أنت تريد اشعال مصباح السقف في حجرتك ، تضغط علي زر الاشعال ، ماذا يحدث ؟ .. يشتعل المصباح ويملأ غرفتك بالنور بالطبع !
كلا ، أعني ماذا يحدث حقيقية ؟ ماذا يحدث في هذه العملية ؟
-ما يحدث ببساطة هو أن شركة الكهرباء التي تمد منزلك بالكهرباء ، قد وفرت لك فرق جهد ، بواسطة مولداتها العملاقة ، وعن طريق فرق الجهد هذا ، سرت شدة معينة من التيار الكهربي في مصباح غرفتك ، هذه الشدة كانت كافية لكي يشتعل المصباح بالنور .
اذن تضمنت تلك العملية توافر جزئين : فرق الجهد أولا ، وشدة التيار ثانيا .. ، المجهود الذي بذلته الشركة لكي توفر لك هذين الجزئين هو الواط !
وهو ببساطة محصلة هذين الجزئين ، أي أن معدل استهلاكك لفرق الجهد وشدة التيار معا يقاس بالواط .
أكرر ، الواط ببساطة هو معدل استهلاكك لشدة التيار وفرق الجهد معا .
اذن فالواط = فرق الجهد X شدة التيار .
Watt = Volt X Ampere
اذن عندما نقول أن مزود طاقة معين ، يستطيع اخراج 500 واط ، فما نقوله ببساطة هو أن هذا المزود يستطيع اخراج فرق جهد معين ، وشدة تيار معينة ، حاصل ضربهما يساوي 500 ، وحاصل الضرب هذا يقاس بمصطلح الواط ، وهو مجرد مصطلح أو مسمي .
وعندما أقول أن معالجا معينا ، او بطاقة رسوميات معينة ، تستهلك 100 واط ، فأنا أعني ، ان هذا المعالج يحتاج فرق جهد معين و شدة تيار معينة لكي يستطيع القيام بوظيفته ، محصلة الاثنين هي 100 واط .
الآن دعنا نطبق ذلك علي الواقع :
مزود ما ، يستطيع اخراج 20 أمبير ، علي خرج 12 فولت .
ويستطيع اخراج 25 أمبير ، علي خرج 5 فولت .
ويستطيع اخراج 15 أمبير علي خرج 3.3 فولت .
فكم واط يستطيع المزود اخراجه ، علي كل خرج ؟
--الواط = الفولت X الأمبير
خط 12فولت :
12X20=240 Watts
خط 5 فولت :
5X25=125 Watts
خط 3.3 فولت :
3.3X15=49.5 Watts
اذن القدرة الكلية للمزود ، أو الواط الكلي للمزود = مجموع الواط علي خطوط 12 و 5 و 3.3 فولت =
240 + 125+ 49.5 = 414.5 Watts
ضم خطوط فرق الجهد :
هل تذكر ما قلناه عن تطور مزودات الطاقة من AT الي ATX12V ، وكيف أنه في أول طراز ، كانت الأهمية لخط (أو خرج) 5 فولت ، ثم صارت الي خط 12 فولت في النهاية ؟
حسنا ، نتيجة لتزايد أهمية خط 12 فولت ، وتضاؤل أهمية خطي 5 فولت، و 3.3 فولت ، تم ضم الخطين الأخيرين في خط واحد .. هذا الخط يمكنه اخراج 5 فولت أو 3.3 فولت حسب الحاجة ، واصبح ذلك معمما علي كل مزودات الطاقة من طراز ATX12V و ATX12V V2 .
مثال : مزود يستطيع اخراج 25 امبير علي خط 5 فولت ، ويستطيع اخراج 37.8 امبير علي خط 3.3 فولت .
الآن نقوم بضم الخطين مع بعضهما :
-خط 5 فولت :
5X25=125 Watts
-خط 3.3 فولت :
3.3X37.8 = 125 Watts
أي نفس القيمة ، وبضم الخطين مع بعضهما ، يصبح أي منهما قادرا علي انتاج 125 واط
بمفرده ، أما بالاشتراك مع الآخر ، فتقل القمية الي أقل من 125 واط :
علي نفس المزود ، قام الخط 3.3 فولت باخراج 25 واط ، اذن فالمتاح بالنسبة الي خط 5 فولت هو 100 واط فقط ، والعكس صحيح .
لكن اذا قام خط 5 فولت لاخراج 125 واط ، فالمتاج بالنسبة الي خط 3.3 فولت ، هو صفر من الواط أي لاشئ .
واذا قام خط 3.3 فولت باخراج 125 واط ، فالمتاح لخط 5 فولت أيضا لا شئ !
وهذا ما يحدث عند ضم الخطين ، وسبب الضم ، هو قلة عدد القطع التي تعتمد علي أي منهما في استهلاك الطاقة ، فكما قلنا ، لا يوفر خط 3.3 فولت الطاقة سوي لأجزاء من اللوحة الأم ، وشرائح الذاكرة الالكترونية RAM ، وهذه المكونات لا تستهلك الكثير من الطاقة ، وكذا الأمر مع خط 5 فولت ، فهو يدعم
جزئيا الأقراص الصلبة والسواقات الضوئية ، وبعض الأجزاء من اللوحة الأم أيضا .
ولقد اتسع مصنعي المزودات في أسلوب الضم هذا ، ليشمل خط 12 فولت ايضا ، حيث اصبحت الخطوط الثلاثة مجموعين في خط واحد .
مثال : مزود بقدرة مجهولة ، يحتوي علي خط واحد ، يضم كلا من خرج 12 و 5 و 3.3 فولت ، يستطيع هذا الخط توفير 83.3 أمبير علي خط 12 فولت ، و 200 أمبير علي خط 5 فولت ، و 303 أمبير علي خط 3.3 فولت .
-اذا عمل خط 12 فولت بأقصي طاقة (100% استهلاك) :
12X83.3 = 1000 Watts
-اذا عمل خط 5 فولت بأقصي طاقة (100% استهلاك) :
5X200 = 1000 Watts
-اذا عمل خط 3.3 فولت بأقصي طاقة (100% استهلاك) :
3.3X303 = 1000 Watts
اذن قدرة هذا المزود هي 1000 واط .
وما يحدث في الواقع ، هو استحالة شغل كل خط بنسبة 100% ، فخط 12 فولت سوف يخرج 450 واط مثلا ، بينما يخرج من خط 5 فولت 20 واط ، ويخرج من خط 3.3 فولت 10 واط ، أي أن المجموع هو 480 واط من أصل 1000 واط !
اذا قام المستخدم باضافة 3 بطاقات رسومية مثلا ، فالاستهلاك من خط 12 فولت سوف يرتفع الي 950 واط مثلا ! ويظل استهلاك خطي 5 فولت و 3.3 فولت كما هو ، لقلة اعتماد القطع الحديثة عليهما ، ويصبح المجموع الكلي هو 980 واط من أصل 1000 واط !
لذا فعن طريق ضم الخطوط الثلاث مع بعضهم ، يتمكن المستخدم من استغلال الطاقة ، حيث يحتاجها تماما ، وفي المثال السابق فالمستخدم احتاج الي كل طاقة المزود
تقريبا علي خط 12 فولت ، وهو ما لم يكن يحدث ، لو كان نصيب خطي 5 و 3.3 فولت أكبر .
بالطبع ليست كل مزودات الطاقة مثل المثال السابق ، ففي الغالب فان مزودات الطاقة ذات القدرات الكبيرة فقط هي التي تضم جميع الخطوط في خط واحد ، مثل مزودات 800 واط و 1000 واط ، أما المزودات الأقل ، فهي تكتفي بضم خطي 5 و 3.3 فولت ، وترك خط 12 فولت مستقلا بذاته .
مثال :
مزود بقدرة 450 واط ، يتم تحديد 100 واط لخط 5 و 3.3 فولت المشترك ، والباقي (350 واط) يذهب الي خط 12 فولت .
أو يقوم المصنع بضم هذه الخطوط جزئيا مع بعضها البعض (أي يستخدم مكونات عتادية مشتركة بين الخطوط ) ولكن لا يضمهم ضما كليا .
مثال :
مزود بقدرة 450 واط ، بتم تحديد 185 واط لخط 5 و 3.3 فولت المشترك .. يتبقي الآن 265 واط لخط 12 فولت .
ولكن يتم تحديد 360 واط لخط 12 فولت المستقل ، بحيث يكون له 265 واط مستقلة ، و الباقي يسحبه من خط 5 و3.3 فولت المشترك في حين الحاجة !
اذا شعرت بالحيرة ، يمكنك تجاهل هذه الحقيقة تماما ، والنظر الي خط 12 فولت علي أنه يستطيع اخراج 360 واط ، وانتقل معي الي النقطة التالية :
__________________________________________________ ___________________________________
تقسيم خطوط 12 فولت :
قلنا أنه في المزود السابق ، يستطيع خط 12 فولت اخراج 360 واط ،
وهذا يعني أن شدة التيار الناشئة تساوي = الواط مقسوما علي الفولت = 360/12 = 30 أمبير .
وطبقا لاتفاقية
IED 60950 ، والتي تهتم بمعايير سلامة مستخدمي الأجهزة الكهربائية ، تقرر منع سريان أكثر من 240 واط في سلك واحد ، حتي لا يتسبب التيار العالي في ضرر ، في حالة حدوث عطب أو ماس كهربائي .
وبالنسبة الي خط 12 فولت ، فان 240 واط ، تعني عدم سريان أكثر من 20 امبير في أي سلك واحد ، لأن :
12X20 = 240 Watts
(حيث أن الفولت ثابت ، لا يتغير ابدا)
لذلك تقرر تقسيم خطوط 12 فولت الي عدة اقسام ، بحيث لا يستطيع أي قسم اخراج أكثر من 240 واط أي 20 امبير .
وعلي المثال السابق ، فان خط 12 فولت الذي يخرج 360 واط ، سوف يتم تقسيمه علي خطين :
12V1 : ويعطي هذا 240 واط
12V2 : ومن المفروض أن يعطي ذلك : 120 واط (حاصل طرح 240 من 360 ).
لكن ما يحدث هو أن الخط الفرعي 12V2 : يعطي 240 واط أيضا .
فكل ما فعله المصنع ، هو استخدام مكونات الكترونية مشتركة بين قسمي خط 12 فولت ، بحيث يعطي كلا منهما 240 واط في حالة عمله
بمفرده :
-ففي حالة انشغال الخط الفرعي
12V1 بنسبة 100% ، يعطي 240 واط ، بينما يعطي الخط الفرعي
12V2 ، الباقي ، اي 120 واط فقط .
-وفي حالة انشغال الخط الفرعي
12V2 بنسبة 100% ، يعطي 240 واط ، بينما يعطي الخط الفرعي
12V1 الباقي ، أي 120 واط فقط .
-وفي حالة انشغال الخطين ، يأخذ كلا منهما نصيبه حسب الحاجة ..
وهكذا ...
وهناك مزودات تحتوي علي أربع اقسام فرعية لخط 12 فولت ، وكل قسم لا يستطيع اخراج اكثر من 20 أمبير أيضا .
بالطبع المسألة محيرة ومربكة ، ولكن هذا ما يحدث للأسف !
وقد يتسائل البعض ، في البداية ، يحاول الناس ضم الخطوط ، ولكنهم في نفس الوقت يقسمون خطوط أخري !!؟ فما الفائدة ؟
والاجابة كما قلنا ، هي الالتزام بمعايير السلامة ، وخصوصا بعد أن أصبح خط 12 فولت ، ذا أهمية قصوي ، حيث صار موفرا لكم هائل وكبير من الطاقة .
ولا يعني ذلك أن هذه المعايير ، هي كتاب منزّل ، يجب العمل به ، فالكثير من المصنعين يتجاهل هذه المعايير ، لا لسبب الا لأنها غير عملية ومبالغ فيها ، ونتيجة لذلك ، أصبحت المزودات مقسمة الي الآتي :
1-المزودات ذات خط 12 فولت وحيد Single 12V Rail :
وهؤلاء ، تجاهلو تماما معايير السلامة ، ، حيث لم يقوموا بتقسيم خط 12 فولت علي الاطلاق ، وتجد في هذا النوع : خط 12 فولت ، وخط مشترك 5 و 3.3 فولت فقط .
وقد تجد خطا مشتركا للجميع ! (كما أوضحنا) .
2-المزودات ذات خطوط 12 فولت متعددة Multiple 12V Rails :
وهؤلاء قاموا بالالتزام بمعايير السلامة ، وقاموا بتقسيم خط 12 فولت الي أكثر من خط فرعي ، وتجد في هذا النوع ، خطين أو ثلاثة أو أربعة خطوط 12 فولت ، بالاضافة الي الخط المشترك (5 و 3.3 فولت) .
3-المزودات ذات خطوط 12 فولت متعددة وهمية :
وهذا هو النوع الأكثر شهرة ، حيث يستخدم خط واحد فقط ، ثم يقوم بعمل تفريعات من هذا الخط ، كل تفريعة تحتوي علي محدد للتيار ، بحيث لا يزيد عن 20 أمبير ، وفي هذا النوع تم الجمع بين الطريقة الأولي والثانية ، وتجد في هذا النوع من المزودات ، الخط المشترك المعتاد (5 و 3.3 فولت) ،وخط 12 فولت وحيد ، مقسم الي تفريعتين أو أكثر .
__________________________________________________ ___________________________________
المقابس :
مقبس 4Pin : خط 5 فولت (سلك احمر) وخط 12 فولت (سلك اصفر) وسلكان أرضيان (أسودان):
مقبس 6Pin : خط 12 فولت فقط (3 أسلاك صفراء ) و 3اسلاك سوداء أرضية :
مقبس 8Pin : خط 12 فولت فقط (3 أسلاك صفراء) ، وأربع أسلاك سوداء أرضية :
مقبس 8Pin CPU : خط 12 فولت فقط (أربع أسلاك صفراء ) وأربع اسلاك سوداء ارضية :
مقبس 24Pin الخاص باللوحة الأم : من كل الخطوط :
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة DR ! ZERO
ضوابط المشاركة
المفضلات