معلومات عن القطار الكهربائي

القطار الكهربائي

يسمى القطار الكهربائي بهذا الاسم لأنه يستخدم الطاقة الكهربائية للعمل عن طريق وضع خطوط كهرباء أعلى القطار، مع وجود جهاز لتخزين الطاقة على متن القطار مثل بطارية، أو مكثف فائق.

تاريخ القطار الكهربائي

أول تطبيق ناجح لصنع القطار الكهربائي كان في برلين عام 1879 م، ولكن كان يستخدم فقط في المدن الكبرى، بعد ذلك استخدمت مدينة أوهايو القطار الكهربائي لتجنب مشاكل الدخان والضوضاء في عام 1895 م، ثم تبعتها إيطاليا فقامت بفتح خط رئيسي للقطار الكهربائي في عام 1902 م، في الوقت الحالي انتشرت خطوط السكك الحديدية المكهربة حول العالم، حتى أصبحت تشغل بنسبة 100 بالمئة في اليابان، وبنسبة أقل في باقي دول العالم، كما تم إنشاء أنظمة سكك حديدية مكهربة للنقل السريع في المدن في جميع أنحاء العالم.

أنواع القطارات الكهربائية

تعمل القطارات الكهربائية بثلاثة أشكال، وهي:

تيار مباشر أو مستمر.
تيار متردد
تيار ثنائي: مستمر ومتردد.

كيفية عمل القطار الكهربائي

قطار التيار المستمر الكهربائي

مكونات محرك قطار التيار المستمر: يتكون قطار التيار المستمر مما يلي:
- مجال ثابت: يتكون من أسلاك ملفوفة بإحكام، ومثبتة داخل علبة المحرك.
- عضو دوار أو المحرك: يتكون من مجموعة أخرى من الملفات الملفوفة حول عمود مركزي.
- المبدل: وهو عبارة عن نابض يجمع نهايات ملفات المحرك، ويوزعها في نمط دائري، للسماح بالتسلسل الصحيح لتدفق التيار.
كيفية عمل قطار التيار المستمر: يمر تيار عبر دائرة المحرك، فيحدث تفاعل بين التيار في المجال، والتيار في المحرك، فيتسبب بدوران المحرك. ويتميز القطار ذات التيار المستمر، بأن التيار يكون مرتفعًا، فتكون المجالات المغناطيسية داخل المحرك قوية، فينتج عزمًا عاليًا، وهو مثالي لبدء حركة جسم ثقيل مثل القطار.

قطار التيار المتردد الكهربائي

يستمد القطار الكهربائي الطاقة من معدات في أعلى القطار، ويحول الطاقة من كهربائية إلى ميكانيكة تحرك القطار عن طريق جهاز يسمى البانتوجراف.

أي القطارات المستخدمة حاليًا؟

يستخدم في الغالب القطار ذو التيار المتردد لعدة أسباب، منها:

أبسط في البناء، وأخف من محركات التيار المستمر.
التحكم الفعال في الالتصاق والجر.
أكثر قوة وأسهل في الصيانة.
سهولة التحكم في محركات التيار المتردد، وإمكانية إعادة توليد التيار.
لا توجد حاجة للفرش في محركات التيار المتردد، لذلك فهي خالية من الخسائر الميكانيكية.

فوائد استخدام القطار الكهربائي

هناك عدة مزايا لاستخدام القطار الكهربائي، وهي:

النظافة: فالقطار الكهربائي لا يسبب الضرر للمباني، والجو المحيط، لأنه لا ينتج عنه أي دخان أو أبخرة.
تكلفة الصيانة: يقلل القطار الكهربائي من وقت وتكلفة الصيانة أقل ب 50% من القطارات البخارية.
وقت البدء: لا يحتاج القطار الكهربائي إلى الوقت لبدء التشغيل، في المقابل فإن القطار البخاري يحتاج إلى ساعتين للتسخين قبل التحريك.
القدرة على زيادة حمولة وسعة القطار: فالقطار الكهربائي أسرع، وأقوى من القطارات الأخرى.
قلة استهلاك الوقود: فالقطار الكهربائي يعمل بشكل أساسي من خلال محطات الطاقة الكهرومائية، أو من محطات الطاقة الحرارية، ولا يحتاج إلى استهلاك الوقود للعمل.
أرخص سعرًا: وكذلك أطول عمرًا، وأكثر قوة وصلابة من القطارات الأخرى.
عزم دوران أعلى: يتميز محرك القطار الكهربائي بعزم دوران عالٍ، فيحقق تسارع عالي، يضيف مزايا إضافية مثل:
- سرعة عالية، وتنظيم وقت أعلى.
- زيادة القدرة في التعامل مع حركة المرور.
انخفاض مركز الجاذبية: وذلك لأن ارتفاع القطارات الكهربائية أقل بكثير من القطارات البخارية، فيمكن القطار من التعامل مع المنعطفات بسرعات أعلى، وبأمان أكثر.
غياب القوى غير المتوازنة: فيحسن من جودة الركوب في القطار، ويخفف من تآكل قضبان الجنزير.
الكبح: استخدام الكبح في نظام القطار الكهربائي يوفر المزايا التالية:
- إرجاع 80% من الطاقة المأخوذة أثناء الصعود، إليها أثناء الهبوط.
- حركة البضائع على التدرجات أكثر أمانًا وسرعة.
- قلة صيانة المكابح: بسبب قلة التآكل والتلف، لأن استخدام المكابح الميكانيكية ضئيل جدًا.

عيوب القطار الكهربائي

بالرغم من الميزات الكثير لاستخدام القطار الكهربائي، إلا أن هناك عدة عيوب له، وهي:

التكلفة العالية لتجهيز نظام الإمداد الكهربائي العلوي، فإذا لم تكن حركة المرور كثيفة، فإن السحب الكهربائي سيكون غير اقتصادي.
انقطاع الكهربائي سيسبب اضطراب في حركة المرور لساعات.
بناء خطوط الاتصالات بعيدًا عن خطوط الإمداد الكهربائي للقطار، حتى لا يتم التداخل بينها، مما يزيد من التكلفة.
زيادة المخاطر الناتجة عن الكهرباء.
التلوث البصري الناتج عن الأسلاك الكهربائية الممتدة أعلى القطار الكهربائي.

تطبيقات القطار الكهربائي

يتم تطبيق فكرة إنشاء قطار كهربائي لحل العديد من الأمور، منها:

إنشاء القطار الكهربائي مثالياً للركاب بسبب التوقف المتكرر.
يستخدم في الدول ذات الحركة المرورية الكثيفة.
يستخدم في الدول ذات سكك حديدية متطورة.
يستخدم لنقل البضائع الكبيرة لمسافات طويلة.

2023-12-195تعليم

مزيد من المشاركات

ما هو سبب تسمية رأس الرجاء الصالح بهذا الاسم

سبب تسمية رأس الرجاء الصالح بهذا الاسم كانت الرغبة الحثيثة لدى الأوروبيين في التضييق على العالم الإسلامي والمسلمين داخل المملكتين العثمانية والمملوكية بعد فشل الغزو المباشر عليهم دافعاً قوياً لهم للبحث عن طرق بديلة، لذلك بدأت رحلة الاستكشاف الأوروبية التي كانت من أقوى أسبابها هي العثور على طرق تجارية خارج حدود أراضي المسلمين لإضعافهم اقتصادياً، وفي عام 1488م كان الرحال البرتغالي بارثو لوميو دياز عائداً من رحلته التي اكتشف بها ما يسمى اليوم برأس الرجاء الصالح التي كلفه بها ملك البرتغال "يوحنا

أفضل أنواع الجبن في العالم

أفضل أنواع الجبن في العالم يُعدّ الجبن من الأطعمة اللذيذة التي يُحبها الكثير من الأشخاص، وفيما يأتي أفضل أنواع الجبن في العالم: جبن الغرويير يُعدّ جبن الغرويير (بالإنجليزية: Gruyere) سويسري المنشأ أفضل نوع جبن في العالم، حيث أنه يتمتع بنكهة غنية، كريمية، مالحة، وملمس كثيف يميل إلى أن يُصبح حبيبي مع تقدمه في العمر. يُصنع جبن الغرويير من الحليب البقري ، وعندما ينضج ويصبح جاهزًا للاستخدام يُصبح قاسيًا نوعًا ما، وذو قوام حبيبي بعض الشيء، أما عن المأكولات التي يُنصح باستخدام هذا الجبن فيها

كيف تضحك الطفل الرضيع

إضحاك الطفل الأطفال هم نبض القلوب للأم والأب فعندما يبتسمون يبتسم كل من حولهم، فهم النور الذي يضئ قلوب ذويهم، فالبيت الخالي من الأطفال هو بيت معتم ويفقد الابتسامة و الفرح، فتسعى كلّ أم لجعل طفلها يبتسم، لأنّ رؤية ابتسامته تدخل الفرح والسرور على قلب أهله، وقد يكون لضحك الأطفال في صغرهم آثار إيجابية قد تنعكس على شخصيتهم في المستقبل، حيث يكونون أشخاص يتمتعون بروح مرحة وفكاهية، ووجه مبتسم وضحوك عند التعامل مع الآخرين. فوائد الضحك هنالك فوائد عديدة تعود على الطفل الرضيع عندما يضحك وهي: يساعد ضحك

مدن تونسية

المدن التونسية تقع دولة تونس في شمال أفريقيا، ويحدّها كل من ليبيا من الغرب والجنوب الغربي، والبحر الأبيض المتوسط من الشمال والشرق،وعاصمتُها وأكبر مدنها هي مدينةُ تونس، وكان لها دورٌ كبيرٌ في التّاريخِ القديمِ وفي العهودِ المختلفةِ؛ كعهدِ الفينيقيين والرّومان وغيرهم، وتضم الدولة عددًا من المدن، وفيما يلي أبرزها: تونس تعد مدينة تونس هي العاصمة الرسمية لدولة تونس، وهي المدينة الأكثر اكتظاظًا بالسكان، وتقع المدينة على الساحل الأفريقي الشمالي بين الحوضين الغربي والشرقي للبحر الأبيض المتوسط، وتعد

كيف أهلك الله قوم ثمود

كيف أهلك الله ثمود قوم النبي صالح أهلك الله -تعالى- ثمود وهم قوم صالح -عليه السلام- بصاعقة طاغية مُزلزِلة عاتية، وقد سُمّيت بالعاتية لعظم ضَررها ولتجاوزها الحدّ في الظواهر الطبيعية، قال -تعالى-: (كَذَّبَتْ ثَمُودُ بِطَغْوَاهَا* إِذِ انبَعَثَ أَشْقَاهَا* فَقَالَ لَهُمْ رَسُولُ اللَّهِ نَاقَةَ اللَّهِ وَسُقْيَاهَا* فَكَذَّبُوهُ فَعَقَرُوهَا فَدَمْدَمَ عَلَيْهِمْ رَبُّهُم بِذَنبِهِمْ فَسَوَّاهَا* وَلا يَخَافُ عُقْبَاهَا). لماذا أهلك الله ثمود قوم النبي صالح فيما يأتي أسباب استحقاق قوم ثمود العذاب

ما هي مدن ألمانيا

مُدن ألمانيا تحتوي ألمانيا (بالإنجليزيّة: Germany) على ثلاث مُدن رئيسيّة يتجاوز عدد سُكّان كلٍّ منها مليون نسمة، وهي: العاصمة برلين، ومدينتَي هامبورغ، وميونخ، فيما تضمّ حوالي 97 مدينة يزيد عدد سُكّان كلٍّ منها عن 100,000 نسمة، كما أنّ فيها ما يقارب 1,534 مدينة صغيرة يتجاوز عدد سُكّان كلٍّ منها 10,000 نسمة، وعليه فإنّ ألمانيا تحتوي على 2,059 مدينة، وبلدة، وذلك اعتباراً من بداية عام 2016م، وفيما يلي ذِكر للمُدن التي يتجاوز عدد سُكّانها 100,000 نسمة وِفقاً لتعداد عام 2019م: اسم المدينة (إنجليزي)

قصة النبي شيث للأطفال

قصّة ولادة النبي شيث عليه السلام النبي شيث -عليه السلام- هو ابن سيدنا آدم -عليه السلام-، ذُكِر أنّه وُلد بعد حادثة قتل قابيل لهابيل بخمسين سنة، وولدت حواء شيث وأخته حزورة، وكان وقتها عمر سيدنا آدم -عليه السلام- مئة وثلاثين سنة، ومعنى اسم شيث: هِبة الله، أي إنّ الله وهب آدم -عليه السلام- شيثاً عِوضاً عن هابيل الذي قتله قابيل. وينتهي نسب بني آدم كلّهم إلى شيث -عليه السلام-، فلم يبقَ من نسل آدم -عليه السلام- إلاَّ ذرية شيث -عليه السلام-، فهابيل لم يخلف ولداً، وقابيل وأولاده ماتوا في الطوفان،وتجدر

تفسير رؤية السمك في البحر في المنام

تفسير رؤية السمك في البحر في المنام إنّ للبحر معانيَ ودلالات متعددة في الرؤيا أو الحلم ترجع كلها لتأويلات قد تدل على الكثرة، والسعة، والعلم، و الخطورة، والمغامرة، والغدر، وغير ذلك، والسمك خير وبركة ورزق. وقد ذكر عبد الغني النابلسي بعض الدلالات ومنها قوله: "ومن رأى سمكاً حياً ورأى أنه يأخذه من الماء أو غيره فيأكله فإنه دليل منفعة". ولو كان السمك في بحر هائج فلعلّه رزق يناله في صعوبة. تفسير رؤية اصطياد السمك من البحر في المنام ذكر ابن شاهين عدّة تأويلات في ذلك، منها لو رأى الرائي أنه يصطاد