تساعد المحولات في أقطاب الطاقة لدينا وفي إمدادات الطاقة الخاصة بنا وفي معدات الاتصال وفي سياراتنا في توزيع الطاقة وعزل الإشارات وتوليد الجهد لإشعال إشعالنا. المحولات ، التي ترسل الطاقة الكهربائية من ملف سلك إلى آخر ، تحول التيار الكهربائي المتغير إلى مغناطيسية متغيرة ، ثم تعود إلى التيار الكهربائي.
على الرغم من ذلك ، مثل معظم الاختراعات ، لم تظهر المحولات فجأة في المشهد. على مدى سنوات عديدة ، تطورت سلسلة من الاكتشافات والاختراعات ، عند ارتباطها ببعضها البعض ، إلى المحولات التي لدينا اليوم.
بداية
منذ حوالي 2800 عام ، تم إجراء أحد الاكتشافات الأولى بشكل مستقل من قبل الإغريق والصينيين. لقد لاحظوا أن أحجار المسكن ستجذب. بسبب هذا الجاذبية ، أطلق عليها الإغريق اسم المغناطيس.
التقدم نحو المحولات ، ما وراء حجر الأساس ، لم يحدث حتى أواخر القرن الخامس عشر الميلادي مع عالم الرياضيات ويليام جيلبرت. كان من أوائل الذين استخدموا الأساليب العلمية لاستقصاء ظاهرة المغناطيسية. في عام 1600 ، قام بتشبيه قطبية المغناطيس بقطبية الأرض ، ونشر النتائج التي توصل إليها حول المغناطيسية.
بين عامي 1785 و 1791 ، نشر تشارلز كولوم الذي كان أيضًا عالم رياضيات أوراقًا توضح قوانين التربيع العكسي للتنافر ، لكل من القوة الكهربائية والقوة المغناطيسية.
المغناطيسية والكهرباء
اكتشف هانز كريستيان أورستد ، في عام 1820 ، أن تمرير تيار كهربائي عبر ملف من الأسلاك ينتج مغناطيسية. كان هذا الاكتشاف ، أن الكهرباء تسبب المغناطيسية ، خطوة مهمة في اختراع المحول.
في عام 1831 ، تم فهم المزيد من الأفكار المطلوبة للمحول. تم اكتشاف الحث الكهرومغناطيسي بشكل مستقل بواسطة مايكل فاراداي وجوزيف هنري. لقد اكتشفوا أن مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا ، داخل ملف من الأسلاك ، يتسبب في حدوث تيار كهربائي في الملف.
محول
ثم في عام 1836 ، أثناء تقديم عرض توضيحي إلى الفصل الذي كان يدرسه ، وضع نيكولاس جوزيف كالان (أستاذ الفلسفة الطبيعية ، الذي يُسمى الآن الفيزياء) ملفين من الأسلاك بجانب بعضهما البعض. بعد توصيل بطارية بأحد الملفات ، قام بفصل البطارية ؛ قفزت شرارة بين الأسلاك على الملف الثاني. باستخدام المغناطيسية ، تم تحفيز الطاقة الكهربائية في ملف ثانٍ من الأسلاك باستخدام التيار الكهربائي في الملف الأول. كان هذا محولاً. تم نقل الطاقة من ملف سلك إلى آخر باستخدام مجال مغناطيسي مستحث كهربائيًا.
بين ثلاثينيات وسبعينيات القرن التاسع عشر ، كشفت التجارب ، التي استخدمت في الغالب التجربة والخطأ ، المبادئ الأساسية للمحولات.
الاستخدامات
بحلول عام 1876 ، كان المهندس الروسي بافيل يابلوشكوف يستخدم ملفات ، محولات أساسية ، لنظام إضاءة القوس. بحلول عام 1885 ، بدأ Ottó Bláthy و Miksa Déri و Károly Zipernowsky ، من مصنع Ganz في بودابست ، في تصنيع المحولات لتوزيع الطاقة للإضاءة الكهربائية. كان لديهم أكثر من خمسين نظام طاقة مثبتة في النمسا والمجر.
المحولات ، منذ استخدامها الأصلي لتوزيع الطاقة ، تستخدم أيضًا في العديد من التطبيقات الأخرى. يتم استخدامها في الصوت والفيديو وترددات الراديو والأجهزة. تزيد أو تنقص الجهد ؛ أنها تزيد أو تنقص التيار. يمكن أن تكون المحولات صغيرة مثل بضعة ملليمترات عبر أو كبيرة مثل حافلة مدرسية.
استنتاج
اليوم ، لا تزال المبادئ الأساسية للمحول ، مع كل الاختلافات ، كما هي. يغير المحول الطاقة الكهربائية من تيار متغير في ملف واحد من الأسلاك إلى مجال مغناطيسي متقلب. ثم يمرر هذا المجال المغناطيسي طاقته إلى ملف آخر في شكل تيار كهربائي متغير.
