أداة المرحل “المِنقال”

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

يستعمل المرحل (Relay) (الشكل 1-10) مغنطيساً كهربائياً للتمكن من التحكّم في التبديل البعيد حيث يُثبِّت نابضٌ (غير مبين) عتلةً (ذراعاً) متحركةً تسمّى الدرع (Armature) إلى أحد الجوانب عندما لا يمرّ تيارٌ في المغنطيس الكهربائي.

في هذه الشروط، تتصل النهاية X إلى النهاية Y وليس إلى النهاية Z، وعندما نطبّق فرقَ فولطيةِ تحكّمٍ كافٍ على وشيعة المرحل، الأمر الذي يؤدّي إلى مرور تيار عبره، يشدّ المغنطيس الكهربائي الدرعَ إلى الجانب الآخر ويفصل النهاية X عن النهاية Y ويصل بدل ذلك النهاية X إلى النهاية Z.

يُغلِق (يكمِّل) مرحل مغلَق عادياً الدارةَ عندما لا يمرّ تيار في مغنطيسه الكهربائي ويقطع الدارةَ عندما يمر التيار. ويقوم مرحل مفتوح عادياً بعمل معاكس مُغلِقاً (مكمِّلاً) الدارة عندما يمرّ التيار في الوشيعة وقاطعاً للدارة عندما لا يمرّ التيار.

تمتلك بعض المرحلات عدّة مجموعات من التماسات تسمح للمهندسين والفنيين بتبديل دارات متعددة آنياً، ويمكن لبعض المرحلات البقاء في حالة واحدة (إما مع تيار أو من دونه) خلال زمن طويل بينما يمكن لمرحلات أخرى تغييرُ حالاتها عدة مرات في الثانية.

في الواقع، هناك حدّ لمجال السرعة الممكنة لتبديل المرحلات الميكانيكية بين الحالات مع احتمال أن تصبح التماساتُ متآكلةً أو أن تتعرّض للاهتراء. لهذه الأسباب، نادراً ما يُستعمل المرحل هذه الأيام لتطبيقات التبديل، فقد حلّت أجهزة أنصاف النواقل محلّ المرحلات بشكلٍ واسع.

ومع ذلك، تُفضَّل المرحلات في بعض النظم بسبب تمكنها من تحمل قفزات فولطية حادة غير متوقّعة لا تستطيع أجهزة أنصاف النواقل تحمُّلَها.

وعلى سبيل المثال، يمكن أن يخرِّبَ "اندفاعاً حادّاً" ناجماً عن صدمةِ برقٍ قريبٍ المِبدالَ المُعتمِد على أنصاف النواقل في حين يمكن أن "يجتاز" مرحل الحادثةَ من دون ضرر.