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.

2023-12-1921تعليم

مزيد من المشاركات

أين يوجد قصر فرساي

القصور الأوروبية تعتبر القارة الأوروبية واحدة من قارات العالم القديم، حيث عاشت عليها العديد من الحضارات والأمم المختلفة، وكل منها ترك أثره الباقي إلى هذا اليوم، فنجد أنّ غالبية الدول الأوروبية تتميز بالمباني المعمارية الضخمة المزخرفة، كالكنائس والقلاع بالإضافة إلى القصور المنتشرة في أغلب الدول الأوروبية، فنجد قصر بيترهوف في روسيا، قصر ويندسور في بريطانيا، وقصر شونبرون في النمسا، وقصر الاسكورلاي في إسبانيا، وبالإضافة إلى جميع هذه القصور الرائعة، هناك قصر آخر يعدّ من أهم القصور في أوروبا، وهو

كيف نعالج انسداد الأنف

مضادات الاحتقان لعلاج انسداد الأنف تساعد مضادات الاحتقان على التخفيف من الاحتقان، وذلك بالعمل على تضييق الأوعية الدموية الصغيرة المتضخمة في الأنف والحلق والجيوب والتي تُسبب الشعور بالانسداد والاحتقان، باستثناء دواء الإبراتروبيوم (بالإنجليزية: Ipratropium) والذي يعمل على تخفيف الاحتقان بالعمل على تجفيف الإفرازات داخل الأنف. وتنبغي الإشارة إلى ضرورة استشارة الطبيب قبل استخدام أيٍ من مضادات الاحتقان وبالأخص في حال الإصابة بأحد الأمراض أو الحالات الصحية، ومنها اضطرابات القلب، واضطرابات الغدة

من هم رجال الأعراف

أهل الجنّة تعرّف الجنّة في الاصطلاح الشرعي بأنّها دار الخلود والكرامة، التي جعلها الله تعالى لعباده الصالحين الطائعين في الحياة الدنيا، ويكرمهم فيها بلذّة النظر إلى وجهه الكريم، وأصنافٍ كثيرةٍ منوعةٍ من النعيم والملذّات، وأهل الجنّة لهم أوصافٌ عديدةٌ في القرآن الكريم ، والسنة النبوية، كلّها تُشير إلى ما كانوا عليه من صفاتٍ صالحةٍ حسنةٍ في الدنيا، وما هم عليه من نعيمٍ مقيمٍ في الجنة، فأوّل هذه الصفات أنّهم متقون ؛ أي أنّهم اتخذوا من أعمالهم الصالحة بفعل ما أمرهم الله -تعالى- به، وترك ما نهاهم

أمثلة على أسلوب الشرط من الشعر

أمثلة على أسلوب الشرط من الشعر من بعض الأمثلة على ذكر أسلوب الشرط في الشعر العربي ما يأتي: قول الشاعر: إن تبغني في حلقة القوم تلقني ::: وإن تلتمسني في الحوانيت تصطد الجملة الأولى: أداة الشرط؛ إن ، وفعل الشرط؛ تبغني، وجواب الشرط؛ تلقني. الجملة الثانية: أداة الشرط؛ إن، وفعل الشرط: تلتمسني، وجواب الشرط: تصطد. قول الشاعر: وأرض الله واسعة ولكن ::: إذا نزل القضا ضاق الفضاء أداة الشرط ؛ إذا، وفعل الشرط؛ نزل، وجواب الشرط؛ ضاق. قول الشاعر: إن يصحب الروح عقلي بعد مظعنها ::: للموت عني فأجدر أن ترى عجبا

أين تقع بلاد الأندلس

أين تقع بلاد الأندلس؟ تقع بلاد الأندلس في أقصى جنوب إسبانيا، وتحدها إكستريمادورا وقشتالة لامانشا من الشمال، ومورسيا من الشرق، فيما يحدها البحر الأبيض المتوسط من الجنوب الشرقي، والمحيط الأطلسي من الجنوب الغربي، والبرتغال من الغرب، ويشار إلى أنّ الأندلس تضم المدن والمقاطعات الآتية: هيوليفا، وكاديز، وسيفيلا، ومالجا، وجيان، وغرناطة، والميريا. ومن الجدير بالذكر أنّ عاصمة بلاد الأندلس الحالية هي مدينة إشبيلية ، وتتألف حكومة البلاد من مجلس تنفيذي برئاسة رئيس، وهناك برلمان مكون من مجلس واحد، ويُذكر

شرح الفرائض

شرح الفرائض يُقصد بالفرائض هنا أركان الإسلام ، فقد فرض الله -سبحانه وتعالى- على المسلمين مجموعةً من الفرائض، وهي: الشهادتان، والصلاة، والصوم، والزكاة، وحج البيت لمن استطاع إليه سبيلاً، قال -صلى الله عليه وسلم-: (بُنِيَ الإسْلَامُ علَى خَمْسٍ: شَهَادَةِ أنْ لا إلَهَ إلَّا اللهُ وأنَّ مُحَمَّدًا رَسولُ اللهِ، وإقَامِ الصَّلَاةِ، وإيتَاءِ الزَّكَاةِ، والحَجِّ، وصَوْمِ رَمَضَانَ). ويجدر بالتنبيه إلى أنّ اصطلاح علم الفرائض يُقصد به علم المواريث، وهو ليس مدار الحديث هنا في هذا المقال، وسيتمّ شرح هذه

ما أهم مشكلات البيئة

التلوث البيئي يُعرف التلوّث (بالإنجليزية: Pollution) بأنّه إضافة أيّ مادّة سواءً أكانت؛ صلبة، أو سائلة، أو غازيّة، أو أيّ شكل من أشكال الطاقة؛ الحراريّة، أو الصوتيّة، أو الإشعاعيّة، بمُعدّل أسرع ممّا يُمكن تخفيفه أو تشتيته، بحيث تكون الملوّثات مُتحللة، أو مُخزّنة، أو مُعاد تدويرها، ويُقسم التلوّث إلى أنواع، وهي؛ تلوث الهواء، وتلوث الماء، وتلوث التربة، بالإضافة إلى التلوّث الضوضائيّ، والضوئيّ. ويجدر بالذكر أنّ التلوث بجميع أنواعه يؤدّي إلى آثار سلبيّة على صحة الإنسان والكائنات الحية الأخرى،

صعوبة القراءة عند الطفل

القراءة تعتبر القراءة من أهم الأمور التي يجب أن يتعلمها الإنسان، والتي لايمكن الاستغناء عنها، فهي أساس المعرفة لأنّه من خلالها يحصل الإنسان على الكثير من المعلومات والمعارف، ويتطور من مرحلة إلى مرحلة، ومن خلالها وصلنا الكثير من المعلومات من الأمم السابقة، كما أنّ أول ما نُزل على الرسول محمد صلى الله عليه وسلم كان كلمة اقرأ في قوله تعالى: (اقْرَأْ بِاسْمِ رَبِّكَ الَّذِي خَلَقَ*خَلَقَ الإِنْسَانَ مِنْ عَلَقٍ*اقْرَأْ وَرَبُّكَ الأَكْرَمُ*الَّذِي عَلَّمَ بِالْقَلَمِ*عَلَّمَ الإِنْسَانَ مَا لَمْ