موجة التيار المتناوب

موجة التيار المتناوب (بالإنجليزية: Alternating current wave): هي موجة تنعكس فيه القطبية بشكل منظم دوري حيث تتحرك شحنة كهربائية لمدة زمنية نحو الأمام ثم لنفس المدة الزمنية نحو الخلف ثم نحو الأمام ثم نحو الخلف وهكذا. بينما في تيار مستمر تتحرك الشحنات باتجاه واحد.

الدور والتردد

في التيار المتناوب يعيد المطال تكرار نفسه بشكل دوري وبالتالي يعاد تكرار نفس الجزء عدد كبير من المرات وتدعى المدة الزمنية بين التكرار الأول للدورة والتكرار الثاني بدور الموجة. وبشكل نظري يمكن أن يكون دور الموجة من أجزاء صغيرة من الثانية وحتى بضعة قرون من الزمن فمثلا تيارات الترددات الراديوية تتغير قطبيتها ملايين وربما مليارات المرات في الثانية. يرمز للدور عندما يقاس بالثواني بالحرف T أما التردد الذي يرمز له بالحرف f للموجة فهو مقلوب الدور ولذلك يكون f=1/T أو T= 1/f

في الأصل كانت واحدة التردد هي دورة بالثانية cycles per second وتختصر ب cpsو لكن تعطى الترددات العالية أحيانا ب kilocycles, megacycles, or gigacycles والتي تمثل ألف, مليون ,مليار دورة في الثانية ولكن في الوقت الحالي تعرف وحدة التردد باسم هرتز hertz وتختصر بالرمز Hz وبالتالي يكون 1 Hz=1 cps 10 Hz= 10 cps وكذلك تعطى الترددات العالية بالكيلوهرتز والميغاهرتز والغيغاهرتز وأحبانا ترددات أكبر من رتبة تيرا هرتز terahertz وتساوي (1,000,000,000,000) hertz. وبشكل عام لا تتطلب التيارات الكهربائية مثل هذه الترددات وذلك بسبب الاشعاع الكهرومغناطيسي. تملك بعض أمواج التيار المتناوب ترددا واحدا وتدعر صافية ولكن غالبا هناك مركبات مضاعفة عن التردد الأساسي.

الموجة الجيبية

عندما يكون شكل التيار متناوبا جيبيا ينعكس اتجاه التيار بعد فترة زمنية منتظمة ويكون شكل المنحني يشبه إلى حد كبير شكل التابع المثلثي الجيبي. عندما تكون الموجة من تردد واحد سيكون شكل الموجة جيبيا مثاليا ولكن عمليا يمكن أن يكون هناك آثار لترددات مغايرة ان التيار في مآخذ المنازل يكون تقريبا جيبي الشكل وذو تردد 50 أو 60 Hz

الموجة المربعة

في هذا النوع تتغير القطبية دون أن يتغير المطال وتظهر الموجة المربعة على راسم الإشارة بشكل خطوط متقطعة في الجانبين الموجب والسالب وذلك لأن الانتقال بين الموجب والسالب لا يظهر على راسم الإشارة وذلك لأنه فوري ولكن عند الدقة هناك زمن للانتقال بين الموجب والسالب.

موجة سن المنشار

بعض أمواج التيار المتناوب ترتفع وتنخفض في خطوط مستقيمة كما يبدو في راسم الإشارة وميل الخط يحدد سرعة تغير المطال وتسمى هذه الأمواج بأمواج سن المنشار. يتم توليد موجة سن المنشار من أجهزة الكترونية خاصة وهذه الأمواج تؤمن إشارة مثالية لأغراض التحكم.

أشكال الأمواج المختلطة وغير النظامية

يمكن أن يكون شكل موجة التيار المتاوب معقدة بشكل كبير ولكن ما دامت الموجة تملك دورا ثابتا وتتغير القطبية جيئة وذهابا بين الجزئين السالب والموجب فهي موجة تيار متناوب ولكن يمكن أن يكون من الصعب أو المستحيل معرفة الدور في بعض الأمواج وذلك لأان الموجة مؤلفة من مركبتين لهما نفس المطال تقريبا وعند حدوث ذلك يكون طيف الترددات متعدد الأوجه وتفصل الطاقة بين الترددين.