التغذية الكهربائية لحاسوبك

لا بد أن تعرف عن التغذية الكهربائية لحاسوبك أكثر من مجرد وصله بها
ينظر معظمنا إلى وجود الطاقة الكهربائية كأمر مفروغ منه ولا ينتبه إلى ضرورة اتخاذ بعض التدابير الخاصة لوقاية الحاسوب والبيانات التي يتضمنها من تقلباتها تشرح هذه المقالة طبيعة مشكلات الطاقة الكهربائية الشائعة وأسلوب التغلب عليها والاحتياطات اللازمة لتخفيف نتائجها السلبية . أساسيات الكهرباء
بعرف الكثيرون الفرق بين التيار الكهربائي التناوب ( AC ) والتيار المستمر ( DC ) وتوفر شركة الكهرباء عادة التيار المتناوب ليصل إلى المقابس الجارية في المنازل والمكاتب بينما نحصل على التيار المستمر من البطاريات يستخدم التيار المستمر في تطبيقات معينة مثل تغذية الدارات الإلكترونية في التجهيزات المختلفة وتملك الحواسيب وحدات تغذية كهربائية تحول التيار الكهربائي المتناوب القادم من شركة الكهرباء إلى تيار مستمر يغذي داراته وإذا كان الأمر كذلك فلماذا لا نستخدم التيار المستمر في تغذية الأجهزة مباشرة ؟
يكمن الجواب في الطاقة اللازمة لتحريك الإلكترونات التي تشكل التيار الكهربائي فمن شأن تحريك الإلكترونات في حالة التيار المستمر من ذرة إلى أخرى في السلك الناقل أن يستهلك طاقة يمكن استرجاع جزء منها عند الطرف الآخر من السلك في هيئة عمل مفيد يؤدي إلى إضاءة مصباح أو تدوير محرك أو تبديل حالة ترامزيستور بين الوصل والفصل وعندما تكون الدارة قصيرة نسبياً يمكن دفع الإلكترونات من قطب إلى آخر عبر الدارة وبشكل مستمر بدو انخفاض في المردود بينما يؤدي مجرد فع الإلكترونات عبر دارة كبيرة إلى إضاعة كمية كبيرة من الطاقة أما إذا دفعت وسحبت الإلكترونات بدلاً من ذلك بين نهايتي الدارة كما يحدث في حالة التيار المتناوب فإن كل إلكترون سوف يتحرك جيئة وذهاباً مثلما تتحرك أمواج البحر على الشاطئ ويصرف طاقة صغيرة نسبياً يتغير الجهد سريعاً في التيار المتناوب بين الموجب والسالب ويدفع ويسحب الإلكترونات في السلك الناقل وهذه الطريقة أكثر كفاءة لنقل الطاقة عبر مسافات كبيرة وتحدث مرات الدفع والسحب في الولايات المتحدة الأمريكية 60 مرة في الثانية أي بتردد 60 هرتز بينما يبلغ عدد تلك المرات في أوربا ومعظم الدول العربية 50 مرة في الثانية أي بتردد 50 هرتز .
الأمر الثاني الذي يصف ميزات التيار المتناوب هو الجهد الذي يعبر عن مقدار القوة المستخدمة لدفع الإلكترونات في اسلك الناقل تزود مولدات الكهرباء التقليدية في الولايات المتحدة الأمريكية بتيار كهربائي متناوب وبجهد قدره 120 فولط أي أن الجهد يتغير من 120 فولط بالقيمة الموجبة إلى 120 فولط بالقيمة السالبة بينما تقد شركات الكهرباء ف ي معظم دول أوربا والدول العربية الجهد المتناوب بقيمة 220 فولط .
العامل الرئيسي الثالث في التيار المتناوب الذي يجب أخذه في الاعتبار هو كمية الكهرباء المتوفرة أو ما يسمى التيار وهو يقاس بواحدة تدعى أمبير ويعبر عن معدل تدفق الإلكترونات في السلك وكلما ازداد عدد الإلكترونات التي تتدفق في سلك معين خلال فترة معينة من الزمن وعند جهد معين يزداد مقدار العمل الذي يمكن الحصول عليه من التيار الذي تولده ويتعلق مقدار الطاقة الذي يوفره التيار الكهربائي بشدة الجهد أي مقدار القوة التي تدفع فيها الإلكترونات وشد التيار أي كمية الإلكترونات المتوفرة وتقاس الطاقة بو دة تدعى واط ويحسب مقدار الطاقة بجداء قيمة شدة الجهد بقيمة شدة التيار فإذا كان لديك منبع تغذية يولد جهداً بشدة 120 فولط فإن جهازاً يحتاج إلى تيار بشدة أمبير واحد سيستهلك طاقة بقيمة 120 واط تقريباً .
على الرغم من أن التغذية الكهربائية ار المتناوب يجب أن تأتي بقيمة 120 فولط ( في الولايات المتحدة الأمريكية ) وبموجة نظيفة بتردد 60 هرتز فإن ما تحصل عليه فعلياً من مقبس التغذية قد يكون مختلفاً إذ يحدث كثيراً أن تمر الطاقة القادمة بحالات عابرة مفاجئة وهي موجات قصيرة جداً من الجهد المرتفع ( Surge ) يمكن أن تصل إلى آلاف الفولطات ويشكل البرق أكثر مصادر تلك الموجات شيوعاً فإذا لم تكن لديك حماية كافية يمكن أن يصل هذا الجهد العالي إلى مكونات إلكترونية حساسة ويؤدي إلى تدميرها أو إصابتها بأضرار باللغة أفضل طريقة للحماية من ذلك هي تركيب وحدة حماية من هذه الموجات بين المصدر الكهربائي وتجهيزاتك الإلكترونية لامتصاص الصدمات وتبديد الجهد الزائد قبل أن يمر إلى الدارات الإلكترونية توجد أنواع مختلفة من وحدات الحماية تلك وتعتمد أقلها تكلفة على فايرستور بأكسيد معدني ( varistore ) بقدر ة معينة على امتصاص الجهد الزائد وتستهلك كل موجة جهد مرتفعة جزءاً من القدرة ولا تستطيع العنصر في النهاية يم أي حماية أخرى من الموجات تستخدم وحدات الحماية الأعلى تكلفة مكونات أخرى مثل مكيفات التفريغ الغازية ( gas-discharge capacitors ) لا تستهلك من الموجات المرتفعة التي تمتصها .
تنبه إلى حقيقة أن موجات التغذية الكهربائية الزائدة لا تأتي بالضرورة فقط من منبع التغذية الكهربائية حيث أن خطوط الهاتف أيضاً مصدر آخر لها ضع لذلك أجهزة حماية من الموجات المرتفعة على حط الهاتف حيث تدخل إلى منزلك أو مكتبك كي توفر حماية جيدة لأجهزتك .
الطاقة الرديئة
ربما تكون التغذية الكهربائية الواصلة إليك بعيدة عن الحالة المثلى حتى بدون حدوث عواصف رعدية حيث يمكن أن تحدث الموجات المرتفعة وقفزات الجهد بسبب أجهزة أخرى تستخدم مصدر التغذية الكهربائية ذاته فإذا كنت تملك أجهزة بحمل كهربائي كبير تعمل وتتوقف دورياً مثل أجهزة التكييف أو الثلاجة فإن الجهد يمكن أن يرتد إلى قيمة مرتفعة عند إيقاف عمل أحد تلك الأجهزة وعلى الرغم من أن زيادة الجهد في هذه الحالة ليست كبيرة بالمستـوى الذي تصل إليـه عند حـدوث الـرق إلا أنها يمكن أن تكون ضارة بالأجهزة الإلكتـرونية .
يمكن أن يسبب التداخل الذي تولده الأجهزة الأخرى ضجيجاً كهربائياً ويضيف أشكال موجات إضافية على الموجة المتناوبة بتردد 60 هرتز وهذا يسبب مشكلات للأجهزة الإلكترونية والأجهزة الميكانيكية مثل المحركات والطابعات وأسهل طريقة لتجنب مشكلات الضجيج الكهربائي والموجات الزائدة وقفزات الجهد الناتج عن عمل الأجهزة الأخرى المودودة في المبنى ذاته هي وصل تجهيزات الحواسيب بدارة مخصصة متصلة بصندوق توزيع التغذية الكهربائية الرئيسي ويمكن اتباع أسلوب آخر لحل هذه المشكلات باستخدام جهاز يدعى منظم الجهد ( power line conditioner ) .

انقطاع الطاقة
ربما تكون مشكلة انقطاع الطاقة الكهربائية أكثر مشكلات الطاقة شهرة وهي تتكرر في أماكن مختلفة من العالم نتيجة الضرار التي تصيب نظام توليد وتوزيع الطاقة الكهربائية والتي تخلفها الظروف الجوية الرديئة أو نتيجة لحوادث أخرى أقل شيوعاً مثل اصطدام سيارة بعمود يحمل كبلات نقل الطاقة أو أن تقطع شركة الكهرباء التغذية لتخفيض الطاقة الكهربائية المفاجئ عن حاسوبك إلى ضياع بيانات مهمة أو يسبب ضرراً دائماً لبيع أجزاء عتاده أسهل طريقة للوقاية من حدوث هذه المشكلة هي تركيب وحدة تغذية مستعدة ( standby power supply ) بين أجهزتك وبين منبع الطاقة الكهربائية .
تحتوي وحدة التغذية الكهربائية المستعدة على بطارية ودارة تدعى القالب ( inverter ) تحول التيار المستمر للبطارية إل تيار متناوب من النوع الذي يتوقع حاسوبك تغذيته به وتحتوي أيضاً على دارة مراقبة تقيس جهد الدخل فإذا انخفض عن قيمة معينة تحول إلى التغذية الكهربائية من البطارية .
تقيم قدرة وحدات التغذية المستعدة بواحدة تدعى فولط ـ أمبير والتي تعبر عن الحمل الكهربائي الذي يمكن أن تتحمله تجد قيمة احمل لمعظم الأجهزة الطرفية مطبوعاً عادة على لوحة اسمية في الجهة الخلفية منه يمكنك اختيار وحدة تغذية مستعدة بإضافة جميع الأمبيرات التي تحتاجها جميع أجهزتك واضرب الناتج بقيمة الجهد الذي تحتاجه ( 120فولط أو 220 فولط ) وابحث عن وحدة تغذية مستعدة تملك قدرة بقيمة أكبر من ذلك المجموع وكلما كان الفرق أكبر بين ما تحتاجه أجهزتك وقدرة وحدة التغذية كلما استطعت تشغيل تلك الأجهزة لفترة أصول عند انقطاع الطاقة .
تسحب بعض الأجهزة مثل الطابعات الليزرية كمية كبيرة من الطاقة بحيث تحمل وحدة التغذية المستعدة بقيمة أكبر من قدرتها فإذا كانت الطابعة تستهلك من 7 إلى 10 أمبير وهذا يعنى أنها تحتاج وحدها إلى 840 إلى 1200 فولط أمبير ( عند جهد 120 ) لذا لا تحاول أن توفر طاقة احتياطية لمثل هذه الأجهزة لأن التكلفة الإضافية اللازمة لذلك تجعل الأمر غير اقتصادي .
طاقة منخفضة
ترسل شركة الكهرباء أحياناً جهداً أقل من الجهد القياسي ( 120 فولط أو 220 فولط ) إلى المقابس الجدارية ولا يتلقى نظامك ف هذه الحالة الطاقة الكافية كي يعمل .
لكن الأمر الجيد أن معظم وحدات التغذية المستعدة تملك إمكانية تنظيم الجهد ما يسمح لها برفع الجهد المنخفض إلى المستوى المطلوب فإذا انخفض الجهد المغذى من شركة الكهرباء إلى مستوى منخفض جداً فإن تلك الوحدة سوف تعمل وكأن الطاقة مقطوعة تماماً وستقدم الطاقة اللازمة لتشغيل الأجهزة المتصلة بها من البطاريات .
تتضمن معظم وحدات التغذية المستعدة عدداً من الميزات المتعلقة بالطاقة مثل البطاريات الاحتياطية وتنظيم الجهد وإمكانية كبت موجات الجهد المرتفعة ويملك بعضها إمكانية تخليص الخط من الضجيج الكهربائي الناتج عن الأجهزة البعيدة .
العودة إلى الأرض
يعتبر وصل تجهيزات الحواسيب بدارة كهربائية منفصلة أمراً جيداً كما ذكرنا سابقاً وهو يوفر في معظم الحالات طاقة نظيفة لكنه يقدم أيضاً ميزات أخرى حيث يسمح بمراقبة أحمال الأجهزة التي تصلها بتلك الدارة ما يساعد على تجنب التحميل الزائد الذي يفصل قاطع الدارة أو يصهر فاصمة الحماية توفر الدارة المنفصلة أيضاً الثقة بالوصلة الأرضية ويهدف السلك الثالث في كبل التغذية القياسي للحواسيب والتجهيزات الإلكترونية إلى وصلها بالأرض كي يتوفر مسار آمن للتيارات لعابرة يسمح بتبديدها بأمان لكن وجود فتحة ثالثة في مقبس الكهرباء الجداري لا يعني أن خط الأرضي فعال ويزداد احتمال حدوث ذل خاصة في المنازل القديمة وتكون أسلاك خط الأرض في بعض الحالات غير موصولة كما ينبغي فيسبب هذا مرور الطاقة إلى التجهيزات عبر الوصلة الأرضية فيحدث صدمة كهربائية خطرة على المستخدم أو يسبب ضرراً دائماً للأجهزة فإذا كنت تشك بسلامة وصل الأسلاك في مقابس الجدران لديك ابتع فاحصاً للدارة من أحد متاجر العدد الكهربائية واستخدمه لفحص المقابس لديك حيث يظهر عبر مؤشرات ضوئية إذا كانت جميع الأسلاك في الدارة موصولة بشكل صحيح أو أن فيها خطأ .
يملك أسلوب وصل تجهيزات الحواسيب بدارة منفصلة ميزة أخرى يجب أخذها في الاعتبار وهي أنه يسمح بشراء وحدة تغذي مستعدة كبيرة ووحيدة وتركيبها قرب تجهيزات التغذية الكهربائية بدلاً من شراء وحدة تغذية مستعدة لكل حاسوب لديك .
الوقاية من مشكلات التغذية بالطاقة الكهربائية أمر سهل وتسمح بعض الإجراءات القليلة بتجاوز انقطاعات وانخفاضات الطاقة وتخفيض خطرها على أجهزتك إلى الحد الأدنى .

من احد مجلات الكمبيوتر لكي تعم الفايدة والمعرفة عن الطاقة الكهربائية الخاصة بالكمبيوتر وايضاً نعرف التعامل معها