الترانزستور: الثورة التي غيّرت عالم الإلكترونيات

 مقدمة: الترانزستور هو أحد أعظم الابتكارات في تاريخ الإلكترونيات والتكنولوجيا. منذ اختراعه في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي، أصبح الترانزستور العمود الفقري لجميع الأجهزة الإلكترونية الحديثة، بدءًا من الهواتف المحمولة وحتى أجهزة الكمبيوتر الفائقة.

ما هو الترانزستور؟ الترانزستور هو جهاز إلكتروني صغير يُستخدم لتضخيم أو تحويل الإشارات الإلكترونية. يتكون من ثلاث طبقات رئيسية من المواد شبه الموصلة، تُعرف عادةً باسم المرسل (Emitter)، القاعدة (Base)، والمجمع (Collector) في الترانزستورات من نوع "BJT"، أو من مصدر (Source)، بوابة (Gate)، ومصرف (Drain) في الترانزستورات من نوع "FET".

يعمل الترانزستور كمفتاح كهربائي يمكنه تشغيل وإيقاف تدفق التيار أو تضخيمه، وهو ما يجعله أساسيًا في تصميم الدوائر الإلكترونية.

أنواع الترانزستورات: يوجد نوعان رئيسيان من الترانزستورات:

1. ترانزستور الوصلة الثنائية (BJT): يعتمد هذا النوع على التيار الكهربائي، ويتطلب تيارًا صغيرًا في القاعدة للتحكم في تيار أكبر بين المرسل والمجمع.
2. ترانزستور التأثير الميداني (FET): يعتمد على الجهد الكهربائي للتحكم في تدفق التيار. يشمل هذا النوع الترانزستورات من نوع MOSFET، التي تُستخدم على نطاق واسع في الدوائر الرقمية.

تاريخ اختراع الترانزستور: تم اختراع الترانزستور في مختبرات "Bell Labs" عام 1947 من قِبَل ثلاثة علماء، هم جون باردين، ووالتر براتين، وويليام شوكلي. كان الهدف الأساسي من اختراعه هو استبدال الأنابيب المفرغة التي كانت تستخدم في الأجهزة الإلكترونية الكبيرة مثل الراديو والتلفزيون، والتي كانت ضخمة وتستهلك طاقة كبيرة وتصدر حرارة.

تأثير الترانزستور على الإلكترونيات: أحدث الترانزستور ثورة في عالم الإلكترونيات. أدى حجمه الصغير وكفاءته العالية إلى تطوير أجهزة أصغر وأسرع وأقل استهلاكًا للطاقة. كان الترانزستور هو الأساس في تصنيع الرقائق الإلكترونية والمعالجات الدقيقة، وهو ما سمح بتطوير أجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف المحمولة وأجهزة الاستشعار والعديد من التقنيات الحديثة.

استخدامات الترانزستور:

1. في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية: يُستخدم الترانزستور في جميع الأجهزة الرقمية مثل الهواتف الذكية، أجهزة الكمبيوتر، وأجهزة التلفاز.
2. في الاتصالات: يتم استخدامه في مكبرات الإشارات لنقل البيانات عبر الإنترنت، والراديو، والتلفاز.
3. في الصناعة الطبية: يدخل الترانزستور في تصميم الأجهزة الطبية مثل أجهزة مراقبة القلب ومعدات التصوير الطبي.
4. في الصناعة العسكرية والفضائية: يُستخدم في تصميم أجهزة الاستشعار الدقيقة ونظم التحكم في المركبات العسكرية والفضائية.

خاتمة: لقد مهد اختراع الترانزستور الطريق لعصر التكنولوجيا الحديثة الذي نعيشه اليوم. بفضل هذا الجهاز الصغير، تطورت الإلكترونيات بشكل غير مسبوق، وأصبح بإمكاننا استخدام تقنيات معقدة وفعالة في حياتنا اليومية.

الموجات الصوتية: طبيعتها، أنواعها، وتطبيقاتها العملية

طبيعة الموجات الصوتية

الموجات الصوتية هي موجات ميكانيكية تحتاج إلى وسط مادي للانتشار. إليك أهم خصائصها:

1. الموجات الميكانيكية

الموجات الصوتية تصنف على أنها موجات ميكانيكية، مما يعني أنها تحتاج إلى وسط مادي مثل الهواء أو الماء للانتشار.

2. الانتشار كموجات طولية

تتحرك الموجات الصوتية في صورة موجات طولية، مما يعني أن الجزيئات تهتز في نفس اتجاه انتشار الموجة.

3. السرعة والعوامل المؤثرة على الانتشار

تعتمد سرعة الصوت على نوع الوسط ودرجة حرارته. في الهواء، تصل سرعة الصوت إلى 343 مترًا في الثانية عند 20 درجة مئوية.

أنواع الموجات الصوتية

تُصنف الموجات الصوتية بناءً على ترددها إلى ثلاثة أنواع:

1. الموجات تحت السمعية

هي الموجات التي يقل ترددها عن 20 هرتز، ولا يمكن للبشر سماعها. تُستخدم في مراقبة الزلازل والانفجارات.

2. الموجات السمعية

تتراوح ترددات الموجات السمعية بين 20 هرتز و20,000 هرتز، وهي التي يمكن للبشر سماعها.

3. الموجات فوق السمعية

هذه الموجات يتجاوز ترددها 20,000 هرتز، وتُستخدم في التطبيقات الطبية والصناعية.

مجالات تطبيقية للموجات الصوتية

تُستخدم الموجات الصوتية في العديد من المجالات. إليك أبرزها:

1. قياس أعماق البحار

تُستخدم تقنية السونار لقياس أعماق البحار عبر إرسال نبضات صوتية وقياس الزمن المستغرق لارتدادها من القاع.

2. صيد الأسماك

يُستخدم السونار للكشف عن مواقع تجمع الأسماك عبر إرسال موجات فوق صوتية وتحليل الانعكاسات.

3. التطبيقات الطبية

تُستخدم الموجات فوق السمعية في التصوير الطبي للكشف عن المشاكل الصحية مثل التصوير بالموجات فوق الصوتية.

4. تنظيف الأجسام الدقيقة

تُستخدم الموجات فوق الصوتية في تنظيف الأدوات الطبية والأجزاء الدقيقة عبر تحفيز الموجات في المحلول المستخدم للتنظيف.

5. اختبار المواد في الصناعات

تُستخدم الموجات فوق الصوتية لفحص الهياكل المعدنية والتأكد من خلوها من العيوب، مما يعزز من سلامة المنتجات.

انواع الموجات

انواع الموجات

بعض أنواع الموجات

1- موجات الراديو :

تنشأ موجات الراديو عن اهتزاز الالكترونات في الهوائي تُرسَل موجات الراديو بطريقة خاصة توضح استخدامها كموجات للراديو أو للتلفاز وكيفية استخدامها لتكوين الصور أو الأصوات .

الموجات الطويلة والمتوسطة : هذا النوع من الموجات يتميز بأنه يستطيع أن يحيد حول التلال بحيث تتمكن أجهزة الراديو من التقاطها حتى في أخفض الأودية .

الموجات ذات التردد العالي Very High Frequency Waves VHF

تستخدم في أنظمة الراديو الصوتية المجسمة ذات الجودة العالية .

الموجات ذات التردد فائق العلو

Ultra High Frequency Waves UHF

تستخدم هذه الموجات في التلفاز . وهذه الموجات لا تحيد جيداً حول التلال . لذلك فإنك لا تستطيع الحصول على استقبال جيد لها الا إذا كان هوائي التلفاز أو المذياع على طريق مستقيم من محطة الارسال .

الموجات الدقيقةMicro Waves : هي موجات راديوية قصيرة الطول الموجي يتراوح طولها بين ( 10 ْ نانومتر)

المستوى الثاني

(إلى 3 × 810 نانومتر ) ويمكن توليدها بوساطة أجهزة الكترونية خاصة . ولقصر طولها الموجي فإنها تستثمر في أنظمة البث الإذاعي وفي التلفاز والرادار وملاحة الطيران وأنظمة الاتصالات من مثل أجهزة الهاتف النقال .ومن التطبيقات العملية لهذه الموجات أيضاً أفران الميكروويف إذ تؤمن عمليات الطبخ المنزلي بوقت قصير .

2- الموجات تحت الحمراء Infrared Waves :

تطلق الأجسام الحارة هذا النوع من الإشعاع . وفي الحقيقة فإن كل الأجسام تطلق الأشعة تحت الحمراء بنسب متفاوتة حيث ينتج هذا الإشعاع عن اهتزاز الجزيئات السريع . وكلما زادت حرارة الجسم فإن الموجات تحت الحمراء تصبح أقصر .

3- الموجات فوق البنفسجية Ultraviolet Rays :

لا تستطيع العين الكشف عن الاشعاعات فوق البنفسجية على الرغم من توافرها بكثرة في الاشعاع الشمس . وهذا النوع من الأشعة هو المسؤول عن تلوين جلدك باللون الذي تراه . ولكن التعرض بكثرة للاشعاعات فوق البنفسجية يؤدي إلى حروق في الجسم وضرر كبير على العينين .

وبعض المواد الكيميائية عندما تمتص الاشعاع فوق البنفسجي فإنها تطلق الضوء . وهو ما يعرف بظاهرة التهيج "الفلورسنت" ] النور الاستشعاعي [ . وهذا هو سر " الأكثر بياضاً من اللون الأبيض" لمساحيق الغسيل ، حيث تمتص هذه المواد الموجات فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس . وتصبح بعد ذلك أكثر اشعاعاً مما يجعل الملابس تبدو أكثر نضارة مما قبل .

4- الأشعة السينية X - Rays :

يستخدم أنبوب خاص لانتاج هذا النوع من الموجات حيث تقذف الالكترونات السريعة جداً على هدف معدني مما ينتج عنه انطلاق أشعة قصيرة الموجة وتتميز بقدرة عالية على الاختراق . وتستطيع هذه الأشعة الانتقال عبر المواد عالية الكثافة مثل الرصاص . وكلما كان الطول الموجي للأشعة السينية كبيراً كلما قلّت قدرتها على الاختراق وعندئذ تستخدم لاختراق اللحم داخل جسم الإنسان ولكنها لا تستطيع اختراق العظم . ولذلك فإن الصورة باستخدام الأشعة السينية تظهر صورة العظام واضحه . وجميع أنواع الأشعة السينية ضارة حيث أنها تتلف الخلايا الحية في جسم الإنسان .

5- أشعة جاما g- Rays :

موجات كهرمغناطيسية عالية التردد ذات طاقة عالية جداً لها آثار مدمرة على الأنسجة والخلايا الحية وتستخدم في الطب لعلاج الأورام السرطانية .

تصدر عن الأنوية المشعة للمواد المشعة في الطبيعة عندما تعود هذه الأنوية من حالة التهيج إلى وضع الاستقرار

معنى كلمة ترانزستور

معنى كلمة ترانزستور

فى مكبر التيار يدخل تيار الاشارة الى مقاومة دخل صغيرة ويؤخذ ثانية من مقاومة خرج عالية ويقال حينئذ ان الاشارة حولت بين مقاومتين والجهاز او الجزء الذى يقوم بهذه الوظيفة سمى  transfer - resistor او الترانزستور

الشروط الواجب توافرها عند اختيار الموحد

الشروط الواجب توافرها عند اختيار الموحد
نعلم ان جميع الاجهزة الالكترونية تحتاج الى تيار مستمر لتغذيتها وكذلك الاجهزة الحديثة المصنوعة من الترانزستور تحتاج ايضا الى تيار مستمر يتراوح بين 5 الى 50 فولت وقد امكن الحصول على هذا التيار بواسطة دوائر التوحيد المستخدمة فيها الموحدات المعدنية او موحدات المواد النصف موصلة .
ولذلك فانه يجب مراعاة بعض الشروط عند اختيار الموحدات فلا الحالات الخاصة
ففى حالة القدرات الكبيرة يلزم ان يكون الموحد حجمه كبير بعكس القدرات الصغيرة فاذا كان الموحد سيمرر تيار مقداره 10 امبير وكان الضغط الامامى له  0.6 فولت فان القدرة المفقودة ستكون
10x0.6

اختبار الريموت بدون دائرة

الان يمكن اختبار اى ريموت كنترول بدون دائرة

يجب ان يكون لديك تليفون محمول لاختبار الريموت كنترول

شرح فيديو يوضح لك كيف تختبر الريموت كنترول بكاميرا الموبايل

مكبر العمليات 741

مكبر العمليات 741

رسم تخطيطى للدائرة المتكاملة 741

طرف رقم 1 و 5 و 8 لايتم توصيلهم

طرف رقم 6 output او خرج الدائرة

طرف رقم 4 يتم توصيله بالارضى او ground أو -vcc

طرف رقم 2 inverting input

طرف رقم 3 non inverting input

انتظروا بقية الشرح قربيا

فيديو يوضح لك اشكال المكثفات التالفة فى الماذربورد

بالفيديو شاهد شكل المكثفات الكيميائية وهى تالفة فى ماذربورد الكمبيوتر

Pictures of bad capacitors

التيار المتناوب

التيار المتناوب :

تمهيد

أصبحت الكهرباء جزءا لا غنى عنها للإنسان في حياته اليومية وأصبحت المقوم الأساسي لحضارة الأمة وخاصة في القرن الواحد والعشرين بعد ظهور خطورة الطاقة النووية وبقاياها وما من بيت إلا ويستخدم الكهرباء في المدفئ و الإنارة وتشغيل الأجهزة الكهرومنزلية وفي المصانع. ويقدر تقدم دولة بالنسبة للاستهلاك السنوي للطاقة الكهربائية لكن هذه الطاقة الكهربائية تتمثل في التوتر والتيار المتناوب الذي منشأه المولدات الكهربائية التي تحول الطاقة الكامنة لمياه السدود أو الرياح أو النووية إلي طاقة كهربائية .- إن أبسط مثال عن التيار المتناوب منوب السيارة وكثيرا ما تستعمل مولدات كهربائية للتيار المتناوب كاحتياط في المستشفيات Groupe Electrogéne- إن معظم الأجهزة تلفزيون ، ثلاجة ، غسالة. تستعمل التيار المتناوب

تعريف التيار المتناوب:
إن التيار المتناوب هو تيار دوري وتتغير جهته مرتين في كل دور وينقل في كل من الإتجاهين الكمية نفسها من الكهرباء وتسمي الفترة الزمنية التي يحافظ فيها التيار علي الجهة نفسها نوبة إذن الدور يتألف من نوبتين

توليد التيار المتناوب:

نحصل علي التيار الكهربائي المتناوب عمليا من ظاهرة التحريض الكهرومغناطيسي وذلك باستعمال حقل مغناطيسي (مغناطيس) دائم ودائرة متحرضة (وشيعة كهربائية) .حيث يتم تغيير التدفق المغناطيسي عبر سطح الوشيعة بتدويرها أمام المغناطيس (الشكل1) وهذه الحالة هي غير عملية ويمكن الحصول علي التيار المتناوب بتدوير المغناطيس أمام وجه الوشيعة .

أنواع محركات التيار المستمر

تُعتبر محركات التيار المستمر من العناصر الأساسية في أنظمة الدفع الكهربائي، وتُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية والتجارية. تتنوع محركات التيار المستمر بناءً على طريقة توصيلها وتطبيقاتها. في هذا المقال، سنستعرض الأنواع المختلفة لمحركات التيار المستمر وخصائص كل نوع.

1. محركات التوالي (Series Motors)

تُعتبر محركات التوالي من الأنواع الأكثر استخدامًا في التطبيقات التي تتطلب عزم دوران عالي عند بدء التشغيل. يتم توصيل ملف المجال (Field winding) بالتوالي مع ملف التسرب (Armature winding)، مما يعني أن التيار المار في كلا الملفين هو نفسه. هذه الخاصية تتيح للمحرك إنتاج عزم دوران كبير عند بدء التشغيل، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات مثل:

• الجرارات الكهربائية
• الأجهزة المنزلية الكبيرة
• المعدات الثقيلة

2. محركات التوازي (Shunt Motors)

تتميز محركات التوازي بتوصيل ملف المجال بالتوازي مع ملف التسرب. وهذا يعني أن جهد الملفين مختلف، مما يسمح للمحرك بالعمل عند سرعات ثابتة تقريبًا حتى مع تغير الحمولة. تُستخدم محركات التوازي في التطبيقات التي تتطلب سرعات متغيرة مثل:

• المراوح
• أجهزة التكييف
• المصاعد

3. المحركات المركبة (Compound Motors)

تجمع المحركات المركبة بين خصائص محركات التوالي والتوازي. تتميز بتوصيل ملف المجال بطريقتين:

• محركات مركبة طويلة (Long Compound Motors):

  تحتوي على ملف مجال توالي وملف مجال توازي، مما يوفر عزم دوران مرتفع وسرعة ثابتة. تُستخدم هذه المحركات في التطبيقات التي تتطلب توازنًا بين العزم والسرعة، مثل:

  • المكائن الصناعية
  • ماكينات الخياطة
• محركات مركبة صغيرة (Short Compound Motors):

  تتميز بملف مجال توازي أكبر نسبيًا مقارنة بملف المجال المتسلسل. تكون هذه المحركات أكثر قدرة على التحكم في السرعة، وتُستخدم عادةً في التطبيقات التي تحتاج إلى استجابة سريعة لتغيرات الحمولة، مثل:

  • الأدوات الكهربائية
  • أنظمة النقل

فوائد استخدام محركات التيار المستمر

تتمتع محركات التيار المستمر بالعديد من الفوائد التي تجعلها خيارًا شائعًا في التطبيقات الكهربائية:

• سهولة التحكم في السرعة: يمكن تعديل سرعة المحرك بسهولة عن طريق تغيير الجهد المطبق.
• عزم دوران مرتفع عند بدء التشغيل: مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب بدء تشغيل قوي.
• بساطة التصميم: مما يسهل صيانتها وتشغيلها.

الخلاصة

تعد محركات التيار المستمر من العناصر الأساسية في العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية. من خلال فهم الأنواع المختلفة من محركات التيار المستمر وخصائص كل منها، يمكن اختيار المحرك المناسب لتلبية احتياجات التطبيق المحدد. مع التقدم التكنولوجي المستمر، تظل هذه المحركات جزءًا مهمًا من أنظمة الدفع الكهربائي الحديثة.

مولدات التيار

المولِّد الكهربائي آلة لإنتاج الكهرباء. تنتج المولدات معظم الكهرباء التي يستخدمها الناس. فهي توفر القدرة الكهربائية التي تدير الآلات في المصانع، وتضيء المصابيح، وتشغِّل الأدوات المنزلية الكهربائية. وقد أطلق على المولد لفظ الدينامو اختصارًا للدينامو الكهربائي.

والمولد يمكن أن يكون صغير الحجم، بحيث يُمْسَك بيد واحدة. وتُستخدَم هذه المولدات الصغيرة في بعض الأجهزة العلمية لتوليد كهرباء تكفي لتحريك مؤشِّر على قرص مدرَّج. وقد يكون حجم المولد أكبر من حجم منزل، ويستطيع تزويد أكثر من مليون منزل بالقدرة الكهربائية.

ويُقاس حجم المولدات الكبيرة عادة بالكيلوواط حيث يساوي الكيلو واط الواحد 1,000 واط. وتستطيع المولدات الكبيرة إنتاج أكثر من مليون كيلوواط من الكهرباء.



المولدات الكهربائية عند السد توفر كميات هائلة من القدرة الكهربائية. وتدير التوربينات المائية تلك المولدات. ويشير المهندسون عادة إلى الجهاز الميكانيكي الذي يدير المولد بالمحركالأساسي.

وهناك نوعان رئيسيان من المولدات

مولدات التيار المستمر التي تنتج تياراً كهربائياً مستمرًا يسري في اتجاه واحد، ومولدات التيار المتناوب وتنتج تياراً كهربائياً يعكس اتجاهه مرات عديدة في كل ثانية. وكلا النوعين من المولدات تعمل بالمبادئ العلمية نفسها، ولكنهما يختلفان في كيفية التركيب والاستخدام.

كيف يعمل المولد

المباديء الأساسية

لا يَستحدِث المولد طاقة، ولكنه يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، ولذا فإن كل مولد يديره توربين أو محرك ديزل أو أي آلة تنتج طاقة ميكانيكية. فمولد السيارة مثلاً، يدار من المحرك نفسه الذي يدفع السيارة.

ويشير المهندسون عادة إلى الأداة الميكانيكية التي تدير المولد بالمحرك الأساسي. ولكي نحصل على طاقة كهربائية إضافية من المولد يلزم للمحرك الأساسي أن يبذل طاقة ميكانيكية إضافية. فإذا كان المحرك الأساسي توربينًا بخاريًا، على سبيل المثال، يلزم زيادة سريان البخار في التوربين للحصول على كهرباء بكمية أكبر.

وفي عام 1831م اكتشف عالمان عمِلا منفردين ـ وهما مايكل فارادي من إنجلترا وهنري جوزيف من الولايات المتحدة ـ الأسس التي تحدد إنتاج الكهرباء من المولد الكهربائي؛ حيث وجدا أنه من الممكن توليد كهرباء في ملف من سلك نحاسي بوساطة تحريك الملف بالقرب من مغنطيس أو تحريك المغنطيس بالقرب من الملف. ويطلق على هذه العملية الحث (التأثير) الكهرومغنطيسي. ويُعرف الجهد أو القوة الدافعة الكهربائية المنتجة بالجهد المستحث أو القوة الدافعة الكهربائية المستحثة. وعندما يكون السلك جزءاً من دائرة مغلقة من الأسلاك، فإن الجهد المستحث يسبب مرور تيار كهربائي في الدائرة.

المولد البسيط. يتكون من مغنطيس على شكل U ولفة واحدة من السلك تسمى ملفًا. وتعرف المنطقة المحيطة بالمغنطيس، والتي يستشعر فيها بقوته بالمجال المغنطيسي. وللمساعدة في وصف المجال المغنطيسي علينا أن نتخيل بأن هناك خطوطاً من القوى خارجة من القطب الشمالي للمغنطيس، ثم تعود للمغنطيس خلال القطب الجنوبي. وتزداد خطوط القوى بزيادة قوة المغنطيس. فلو أدرت حلقة من السلك بين قطبي المغنطيس فإن جانبي الحلقة ستقطعان خطوط القوى المغنطيسية فَتُحَثُّ (تتولد) الكهرباء في الحلقة.

وفي نصف الدورة الأول يقطع جانب من سلك الحلقة خطوط القوى في الاتجاه إلى أعلى، بينما يقطعها الجانب الآخر في الاتجاه إلى أسفل، فتسري الكهرباء في اتجاه واحد خلال الحلقة. وفي منتصف الدورة تدور الحلقة موازية لخطوط القوى فلا تقطعها ولا تتولد الكهرباء. وفي النصف الآخر من الدورة فإن الجانب من سلك الحلقة الذي قطع خطوط القوى في الاتجاه إلى أعلى سابقاً يقطعها إلى أسفل هذه المرة، والجانب الآخر يقطعها إلى أعلى فتسري الكهرباء المُسْتَحثة في اتجاه معاكس للنصف الأول من الدورة. وفي نهاية الدورة تدور الحلقة مرة أخرى موازية لخطوط القوى فلا تتولد الكهرباء. ولذا ففي كل دورة كاملة يكون سريان اتجاه الجهد والتيار المولدين في نصف الدورة معاكسين للاتجاه في النصف الآخر. ويطلق على الجهد والتيار الجهد المتناوب (الفولتية المتناوبة) والتيار المتناوب. ويمكن زيادة الجهد المتناوب الذي ينتجه المولد بزيادة

1- قوة المجال المغنطيسي (عدد خطوط القوى)

2- السرعة التي يدور بها الملف

3- عدد لفات السلك التي تقطع المجال المغنطيسي

ويطلق على دورة كاملة من الملف خلال خطوط القوى الدورة. ويطلق على عدد الدورات في الثانية تردد الجهد، أو تردد التيار، وتقاس بوحدات تسمى الهرتز، وتساوي وحدة الهرتز دورة واحدة في الثانية. والتيار الكهربائي في معظم أنحاء العالَم تردده 50 هرتز ولكن بعض البلدان تستخدم 60 هرتز.

الكهرومغناطيسية

عند دوران حلقة من السلك بين قطبي مغنطيس يحدث تأثير كهرومغنطيسي مهم بالإضافة لتوليد الكهرباء. فعندما يحمل سلك الحلقة تيارًا، فإن التيار ينتج مجالاً مغنطيسيا حول السلك. ويعمل هذا المجال المغنطيسي ضد المجال المغنطيسي للمغنطيس، ويجعل دوران الحلقة صعبًا. وبزيادة الكهرباء المستحثة يزداد المجال المغنطيسي قوة، ويصعب عندئذ دوران الملف. ولهذا السبب فإن المحرك الأساسي الذي يدير المولد يلزمه زيادة الطاقة الميكانيكية لزيادة التيار الخارج من المولد. وتسبب هذه القوة المغنطيسية المتولدة في الملف دوران المحركات الكهربائية. ويمكن أن تعمل المولدات محركات والمحركات مولدات في حالة توافر ظروف ملائمة.

أجزاء المولد. يتكون المولد من جزءين رئيسيين هما الحافظة (غلاف الأرماتور)، وبنية المجال. وتحتوي الحافظة على ملفات من الأسلاك تستحث الكهرباء. وتقوم الحافظة بالأداء نفسه كالملف في المولد البسيط. أما بنية المجال فتقوم بالأداء نفسه كالمغنطيس في المولد البسيط حيث تنتج خطوط القوى المغنطيسية. وينتج المغنطيس الكهربائي خطوط القوى في معظم المولدات.

ويوجد في بعض المولدات الصغيرة مغنطيس دائم. ويطلق على هذا النوع من المولدات المغنيط أو المولد ذا المغنطيس الدائم. وملفات الحافظة وبنية المجال أسلاك معزولة من النحاس وملفوفة حول قلوب حديدية. وهذه القلوب الحديدية تقوي المجالات المغنطيسية.

وتتولد الكهرباء إما بجعل الحافظة تقطع خطوط القوى، أو جعل خطوط القوى تمر خلال الحافظة، ولذا يمكن لأي من الحافظة أو بنية المجال أن يكون هو الجزء الذي يدور في المولد، ويطلق على الجزء الذي يدور العضو الدوار والجزء الثابت العضو الساكن.

فاقد المولدات وكفاءتها
لا تتحول كل الطاقة الميكانيكية التي تدير المولدات إلى طاقة كهربائية. فبعضها يتحول إلى حرارة نتيجة للاحتكاك في كُرسي تحميل الجزء الدوار في المولد، وبعضها الآخر يفقد في مقاومة التيار في الملفات النحاسية وفي مقاومة خطوط القوى المغنطيسية في القلب الحديدي. ولذلك يلزم تبريد المولدات إما بدفع الهواء إلى داخلها أو بتمرير سائل بارد أو غاز حول الملفات والقلب الحديدي وكراسي التحميل. وتشير فعالية المولد إلى كفاءته في تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. وتعني كفاءة قدرها 90% أن 90% من الطاقة الميكانيكية الداخلة قد تحولت إلى طاقة كهربائية و 10% من الطاقة المتبقية قد تحولت إلى حرارة، ويلزم التخلص منها بنظام تبريد. ويمكن أن تصل كفاءة المولدات الكبيرة إلى 97%. أما كفاءة المولدات الصغيرة فتقل عن هذا بكثير.

مولدات التيار المتناوب

يُنتج المولد البسيط الذي سبق ذكره تياراً متناوبًا في حلقة السلك. ولكونه مولد تيار متناوب فإنه يحتاج إلى طريقة ما ليرسل التيار الذي ينتجه إلى الجهاز. وهذا يتم بوساطة حلقات تجميع أو حلقات انزلاق وقطع ثابتة من الكربون تسمى الفُرش. ويتصل طرفا نهاية كل ملف من الأسلاك بحلقة تدور مع دوران ملف الأسلاك. وتلامس الفرشاة كل حلقة ثم تنقل الكهرباء من الفرشاة بسلك يتصل بالأجهزة التي تستخدم الكهرباء. وبالتالي فالتيار الذي ينتج في ملف الأسلاك يسري إلى داخل المولد وخارجه خلال الحلقات والفرش.


كيف تتولد الكهرباء يمكن أن يتكون المولد البسيط من حلقة سلكية تدور في مجال مغنطيسي، ويتكون المجال المغنطيسي من سريان خطـوط القوى من القطب الشمالي إلى القطـب الجنـوبي للمغنطيس. وعندما يـدار السلك بين القطـبين يقطـع خطـوط القـوى ويتـولد التيـار الكهربائي في الحلقة. ويسري هذا التيار، على سبيل المثال، عند توصيل بصيلة بالنقطتين أ و ب.

كيف تعمل مولدات التيار المتناوب
تختلف مولدات التيار المتناوب العملية عن مولدات التيار المتناوب البسيطة في عدة أوجه. فالمولدات العملية مزودة بمولد إضافي يعرف بالمستثير. ويمد المستثير تياراً مستمراً للمغنطيس الكهربائي الذي يستخدم لإحداث مجال مغنطيسي في داخل مولد التيار المتناوب. وتتكون حافظة مولد التيار المتناوب من أسلاك من النحاس ملفوفة على شكل مئات من الملفات حول شقوق محفورة في قلب حديدي. ويتكون المغنطيس الكهربائي من قضبان نحاسية ملفوفة حول قلوب حديدية.

وفي معظم مولدات التيار المتناوب تكون الحافظة هي العضو الساكن، وبنية المجال هي العضو الدوار. ومعنى ذلك أن المغنطيس الكهربائي الذي ينتج بنية المجال، يدور لكي يقطع المجال المغنطيسي ملفات الحافظة. في تلك المولدات تستخدم حلقات الانزلاق لنقل التيار المستمر من المولد المستثير إلى المغنطيس الكهربائي في بنية المجال. وتتصل ملفات الحافظة مباشرة بأسلاك خارجية لنقل التيار المتناوب المتولد. وقد وجد المهندسون أنه من الأسهل اتباع تلك الطريقة في توصيل التيار المنخفض نسبيا من المستثير بوساطة حلقات الانزلاق وأخذ التيار العالي المتولد مباشرة من الحافظة. ويطلق على هذا النوع من مولدات التيار المتناوب المولدات المتزامنة، لأنها تنتج جهداً له ذبذبة متناسبة أو متزامنة مع سرعة العضو الدوار.

وقد يكون لبنية المجال في مولدات التيار المتناوب مغنطيس كهربائي واحد، ولكن، غالباً، يكون لها مغنطيسان أو ثلاثة أو أربعة أو أكثر من ذلك. وهذا يعني أن المجال المغنطيسي المنتج بوساطة بنية المجال يكون له اثنان أو أربعة أو ستة أو ثمانية أو أكثر من ذلك من الأقطاب ـ أي قطبان لكل مغنطيس كهربائي. وينتج المولد دورة واحدة متكاملة من التيار عندما يقطع زوجان من الأقطاب ملف الحافظة، بدلاً من دورة واحدة لكل دورة متكاملة من بنية المجال. وتبعًا لعدد المغنطيسات الكهربائية، فإن تلك المولدات تستطيع أن تنتج دورة، أو اثنتين، أو ثلاثًا، أو أربعًا أو أكثر لكل لفة من بنية المجال، أو الحافظة. فمولِّد التيار المتناوب ذو القطبين يلزمه أن يلف 3,000 لفة في الدقيقة ليولد تياراً تردده 50 هرتز أو يلف 3,600 لفة في الدقيقة ليولد تيارًا تردده 60 هرتز.

أنواع مولدات التيار المتناوب
يطلق على بعض مولدات التيار المتناوب أحادية الطور ويكون لحافظتها مجموعة من الملفات مماثلة لعدد الأقطاب في بنية المجال. ولكن غالبية مولدات التيار المتناوب لها ثلاث مجاميع من ملفات الحافظة لكل قطب، ولذا فهي تنتج ثلاثة تيارات في الوقت نفسه. وتعرف تلك الأنواع من المولدات بالمولدات ثلاثية الطور، وتنتج تلك المولدات قدرة أكبر من التي تنتجها المولدات أحادية الطور، كما أنها تحسن نقل القدرة الكهربائية واستخدامها.

استخدمات مولدات التيار المتناوب

المولدات الرئيسية في معظم محطات القدرة الكهربائية مولدات تيار متناوب، لسهولة رفع الجهد للتيار المتناوب أو خفضه باستخدام جهاز كهرومغنطيسي بسيط يعرف بالمحول. ويصمم المهندسون مولدات التيار المتناوب لتوليد تيار بجهد محدد. ويصل هذا الجهد في كثير من المولدات الضخمة إلى 18,000 أو 22,000 فولت. ويستعان بمحول رافع ليمكن رفع الجهد إلى 345,000 أو 765,000 فولت، لدفع التيار إلى مسافات طويلة. ويتم خفض الجهد بعديد من محولات الخفض إلى جهد يمكن استخدامه في المناطق التي تستخدم فيها الكهرباء. وعلى سبيل المثال تستخدم الأجهزة الكهربائية في المنازل بأستراليا وأوروبا 240 فولتًا، بينما تستخدم في الولايات المتحدة 115 فولتًا. أما في بعض المكاتب والمصانع فيلزمها مابين 480 فولتًا و 4,000 فولت.

وفي عام 1884م، صمم نيقولا تسلا ـ وهو مهندس صربي عاش في الولايات المتحدة الأمريكية ـ أول مولد تيار متناوب عديد الأطوار له أكثر من طور واحد. وصمم كذلك المحرك الكهربائي الذي يدور بالتيار المتناوب، وكذلك تمكن من تصميم أنظمة المحولات لتغيير جهد التيار المتناوب. وقد جعلت اختراعات تسلا أنه من الممكن اقتصاديا توليد التيار في أماكن بعيدة عن أماكن استخدامه.

مولدات التيار المستمر

لتغيير المولد البسيط إلى مولد للتيار المستمر يلزم عمل شيئين:

1- يجب توصيل التيارمن حلقة السلك الدوارة

2- يلزم جعل التيار يسير في اتجاه واحد فقط.

ويمكن لجهاز يسمى المبدل القيام بالعملين السابقين.

كيف تعمل مولدات التيار المستمر

يدور المبدل مع حلقة السلك كماتفعل تماماً حلقة الانزلاق مع العضو الدوار لمولد التيار المتناوب. ويقسم المبدل إلى فلقتين معزولتين، تسمى كل واحدة منهما فلقة المبدل، ويكون كل منهما معزولاً عن الآخر. وتوصل نهايتا حلقة السلك الدوارة بفلقتي المبدل، وتتلامس فرشتان كربونيتان متصلتان بالدائرة الخارجية، مع فلقتي المبدل. وتوصل إحدى الفرشتين التيار إلى خارج المولد، بينما تغذي الأخرى داخله. ولقد صمم المبدل بحيث تكون فلقة المبدل التي تحتوي على التيار الخارج دائما ملامسة للفرشاة الخارجة في الوقت المناسب، مهما تغير اتجاه التيار في داخل الحلقة. وفي مولد التيار المستمر الكبير يكون للحافظة العديد من ملفات الأسلاك وفلقات المبدل. وقد وجد المهندسون، بسبب المبدل، أنه من الضروري جعل الحافظة تعمل كعضو دوار بينما تعمل بنية المجال كعضو ساكن.

أنواع مولدات التيار المستمر

في بعض مولدات التيار المستمر، يأتي التيار المستمر اللازم للمغنطيس الكهربائي الذي يكوِّن بنية المجال من مصدر خارجي كما في معظم مولدات التيار المتناوب. ويطلق على هذا النوع من مولدات التيار المستمر مولدات الاستثارة المنفصلة. ويستخدم العديد من مولدات التيار المستمرجزءاً من التيار المستمر المنتج لتشغيل المغنطيسات الكهربائية اللازمة لها. وتعرف تلك المولدات بالمولدات ذاتية الاستثارة، ويعتمد مولد التيار المستمر ذاتي الاستثارة على المغنطيسية المتبقية، وهي جزء صغير من المغنطيسية يتبقى في المغنطيس الكهربائي بعد توقف المولد. ولولا وجود تلك المغنطيسية لكان من المحال تشغيل المولد ذاتي الاستثارة بعد توقفه.

ويمكن الحصول على التيار المستمر الذي تحتاجه المغنطيسات الكهربائية للمولدات ذاتية الاستثارة عن طريق ثلاث توصيلات مختلفة:
التوازي أو 2- التوالي أو 3- المركّب (وهي تركيبة من التوصيلات على التوازي والتوالي معاً).

ويعتمد نوع المولد المستخدم في أداء عمل معين على درجة التحكم في الجهد المطلوب. فالمولد الذي يستخدم في شحن البطاريات مثلاً، يحتاج إلى تحكم بسيط في الجهد، ولهذا يمكن استخدام مولد متصل على التوازي، بينما يحتاج المولد الذي يغذي المصعد إلى تحكم أكثر تعقيداً في الجهد، ولذا يستخدم مولد منفصل الاستثارة.

المغناطيس: أنواعه واستخداماته في الحياة اليومية والتكنولوجيا

 المغناطيس: القوى الخفية التي تقود العالم

مقدمة

المغناطيس هو أحد العجائب الطبيعية التي غيرت حياتنا اليومية بشكل جوهري. سواء كنا ندرك ذلك أم لا، المغناطيسات موجودة حولنا في كل مكان. من الأجهزة الإلكترونية إلى وسائل النقل وحتى الطب، المغناطيسات تلعب دورًا مهمًا في مجموعة واسعة من التطبيقات. هذه القوة الخفية التي تأتي من المغناطيسات هي التي تمكننا من التفاعل مع العالم بطرق لم يكن من الممكن تصورها قبل اكتشافها. في هذه المقالة، سنتناول تاريخ المغناطيس، أنواعه، استخداماته في الحياة اليومية، وكيف يمكن لهذه القوة أن تشكل مستقبل التكنولوجيا.

 تاريخ المغناطيس

تعود أصول استخدام المغناطيس إلى آلاف السنين. يُعتقد أن المغناطيس الطبيعي، المعروف باسم المغنتيت (Fe3O4)، تم اكتشافه في مدينة قديمة تُدعى ماغنيسيا في اليونان القديمة. منها أتى اسم المغناطيس. وقد لاحظ الإغريق القدماء أنه يمكن لهذا الحجر الطبيعي أن يجذب قطعًا صغيرة من الحديد بشكل عجيب.

على مر العصور، زاد الاهتمام بالمغناطيس بشكل تدريجي. في القرن الثالث قبل الميلاد، تم استخدام المغناطيس في صناعة البوصلة، وهي أداة ساعدت البحارة على التنقل باستخدام الحقل المغناطيسي الأرضي. ومع التقدم في العلم خلال القرون اللاحقة، بدأ الفهم الأعمق لظاهرة المغناطيسية يتطور، حتى أصبح العلماء قادرين على تسخير هذه القوة في التطبيقات المختلفة.

 ما هو المغناطيس؟

المغناطيس هو جسم يتمتع بقدرة على توليد حقل مغناطيسي يمكنه التأثير على المواد المغناطيسية مثل الحديد، والنيكل، والكوبالت. كل مغناطيس يمتلك قطبين، شمالي وجنوبي. القطبان المتشابهان يتنافران، بينما يتجاذب القطبان المختلفان.

الحقل المغناطيسي هو منطقة غير مرئية تحيط بالمغناطيس وتؤثر على المواد الأخرى ضمن نطاقه. وهو ناتج عن حركة الإلكترونات داخل المادة المغناطيسية، حيث أن هذه الإلكترونات تحمل شحنات كهربائية تتولد منها تيارات صغيرة تُعرف بـ "المجالات المغناطيسية". يُعد هذا الحقل أساس كل تطبيقات المغناطيس في حياتنا.

 أنواع المغناطيس

هناك عدة أنواع من المغناطيس، ولكل نوع خصائصه واستخداماته الخاصة:

 1. المغناطيس الطبيعي:

هذا النوع من المغناطيس يوجد بشكل طبيعي في الطبيعة. المغنتيت هو المثال الأكثر شهرة على المغناطيسات الطبيعية. هذه المواد لديها خاصية مغناطيسية دائمة ويمكنها جذب المعادن مثل الحديد والنيكل.

 2. المغناطيس الصناعي:

يتم تصنيع المغناطيسات الصناعية من مواد مغناطيسية مثل الحديد، الفولاذ، أو معادن أخرى. يتم توليد المجال المغناطيسي من خلال ترتيب معين للإلكترونات داخل المادة. المغناطيسات الصناعية أكثر قوة من المغناطيسات الطبيعية ويمكن التحكم في قوة مغناطيسيتها بسهولة.

 3. المغناطيس الكهربائي:

يتكون المغناطيس الكهربائي من ملف سلكي يمر عبره تيار كهربائي. هذا التيار يولد حقلًا مغناطيسيًا حول السلك، والذي يمكن زيادته أو تقليله عن طريق التحكم في شدة التيار. المغناطيسات الكهربائية تستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الصناعية مثل الرافعات والمولدات والمحركات الكهربائية.

 4. المغناطيس المؤقت:

هذا النوع من المغناطيس يحتفظ بمغناطيسيته لفترة قصيرة فقط. على سبيل المثال، يمكن مغنطة قطعة من الحديد لفترة محدودة قبل أن تفقد مغناطيسيتها. يُستخدم هذا النوع في التطبيقات التي تحتاج إلى تحكم مؤقت في القوة المغناطيسية.

 خصائص المغناطيس

 1. الثنائية القطبية:

كل مغناطيس يحتوي على قطبين، شمالي وجنوبي. إذا تم تقسيم المغناطيس إلى نصفين، فإن كل نصف سيحتوي على قطبين جديدين. لا يمكن فصل القطبين عن بعضهما بأي طريقة.

 2. الاستدامة المغناطيسية:

بعض المواد، مثل الحديد، تحتفظ بمغناطيسيتها لفترة طويلة بعد تعرضها لمجال مغناطيسي. تُعرف هذه الخاصية بـ "الاستدامة المغناطيسية". المواد الأخرى، مثل النحاس أو الألومنيوم، لا تحتفظ بمغناطيسيتها بعد إزالة التأثير المغناطيسي.

 3. التفاعل مع الحقل المغناطيسي:

تتفاعل المواد المختلفة مع الحقل المغناطيسي بطرق متنوعة. المواد المغناطيسية القوية مثل الحديد والنيكل تنجذب بقوة إلى المغناطيس، بينما المواد غير المغناطيسية مثل البلاستيك والخشب لا تتأثر بالمغناطيس.

 استخدامات المغناطيس

المغناطيسات تُستخدم في مجموعة واسعة من التطبيقات الحياتية والصناعية:

 1. المولدات والمحركات الكهربائية:

في المحركات الكهربائية، تُستخدم المغناطيسات لتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. وبالعكس، في المولدات الكهربائية، يتم استخدام القوة المغناطيسية لتوليد الكهرباء من الحركة الميكانيكية.

 2. الأجهزة الإلكترونية:

العديد من الأجهزة الإلكترونية مثل مكبرات الصوت، الهواتف، والأقراص الصلبة، تعتمد على المغناطيس لتوليد إشارات كهربائية أو لتخزين البيانات.

 3. الرافعات الصناعية:

تُستخدم المغناطيسات القوية في الرافعات لرفع الأجسام المعدنية الثقيلة في البيئات الصناعية، مثل مصانع الصلب والموانئ.

 4. الطب:

في مجال الطب، تُستخدم المغناطيسات في أجهزة مثل الرنين المغناطيسي (MRI)، والتي تستخدم الحقول المغناطيسية لالتقاط صور تفصيلية للجسم البشري.

 5. البوصلة:

تستخدم البوصلة مغناطيسًا يشير دائمًا إلى الشمال بسبب تفاعلها مع الحقل المغناطيسي للأرض. كانت هذه الأداة حاسمة في التنقل البحري واستكشاف العالم.

 المغناطيس والحقل المغناطيسي للأرض

الأرض نفسها تعمل كمغناطيس ضخم، حيث لديها حقل مغناطيسي يمتد من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي. هذا الحقل المغناطيسي يلعب دورًا حاسمًا في حماية الكوكب من الإشعاعات الشمسية الضارة من خلال توجيه الجسيمات المشحونة بعيدًا عن سطح الأرض. بالإضافة إلى ذلك، يساعد هذا الحقل المغناطيسي الطيور والحيوانات الأخرى في التنقل باستخدام قدراتها على استشعار اتجاه الحقل المغناطيسي للأرض.

 المغناطيس والمستقبل

يستمر المغناطيس في تشكيل مستقبل التكنولوجيا. مع التحسينات المستمرة في المواد المغناطيسية والتقنيات المتعلقة بها، يمكن أن نرى مغناطيسات تستخدم في التطبيقات المستقبلية مثل المواصلات المغناطيسية (maglev) التي تعتمد على الحقول المغناطيسية لدفع القطارات بسرعات عالية دون احتكاك، مما يوفر وسيلة نقل أسرع وأكثر كفاءة.

 الخاتمة

المغناطيسات هي أكثر من مجرد أدوات لعب للأطفال أو مكونات في الأجهزة البسيطة. إن تأثيرها في العالم أكبر بكثير، فهي تمكننا من استغلال قوى الطبيعة في تحويل الطاقة، التحكم في المواد، وتحسين حياتنا اليومية. ومع استمرار العلماء في اكتشاف خصائص جديدة واستخدامات مبتكرة للمغناطيس، لا شك أن هذه القوة الخفية ستبقى جزءًا حيويًا من مستقبلنا.

المغناطيس

أنواع المغناطيس

استخدامات المغناطيس

خصائص المغناطيس

الحقل المغناطيسي

المغناطيس الطبيعي

المغناطيس الصناعي

المغناطيس الكهربائي

تطبيقات المغناطيس

المغناطيس في الحياة اليومية

المغناطيس في التكنولوجيا

تاريخ المغناطيس

كيف يعمل المغناطيس

الرنين المغناطيسي

الحقل المغناطيسي للأرض

قوة المغناطيس

المغناطيس والعلوم

الميزان الالكتروني

الميزان الالكتروني

جهاز حساس جدا يستخدم في ايجاد الكتل للمواد بدقه متناهية ولذا ا يرجى اتباع الخطوات التالية في اعداد الجهاز للعمل :اولا نصب الجهاز :ان اختيار موقع مناسب للجهاز منايب جدا في دقة الجهاز لذا يرجى التاكد من ان الميزان في موضع مستقر ولا توجد أي اهتزازات تؤثر عليه وكذلك يجب تجنب الاتي :· عدم تعريضه للشمس · عدم تعريضه للتغير العالي في درجة الحرارة · عدم سحبه او جره من مكان لاخر· ان افضل موقع له داخل المختبر هو وضع الجهاز على طاوله في احد اركان المختبر بعيدا عن التيار الهوائي او التعرض للسحب والجر وكذلك عن الباب او النافذه او فتحة التهوية ولا يكون قريبا من الاجهزه المشعه حرارياثانيا الموازنة للجهاز :يحتوي الجهاز على فقاعة هوائية وله رجلان لضبط المستوى الأفقي بحيث تكون الفقاعة الهوائية في منتصف الدائرة وبذلك يكون الجهاز بالوضع الأفقي الصحيح وتتم الموازنه كالتالي :1. اذا كانت الفقاعة الهوائية على موضع الساعة الثانية عشر :يجب لف كلتا الرجلين باتجاه معاكس لحركة عقارب الساعة 2. اذا كانت الفقاعة الهوائية على موضع الساعة الثالثة :يجب لف الرجل اليسرى للجهاز باتجاه عقارب الساعة والرجل اليمنى ضد اتجاه عقارب الساعة 3. اذا كانت الفقاعة الهوائية على موضع الساعة السادسة :يجب لف الرجلين معا باتجاه حركة عقارب الساعة 4. اذا كانت الفقاعة الهوائية على موضع الساعة التاسعة :يجب لف الرجل اليسرى للجهاز باتجاه معاكس لحركة عقارب الساعة والرجل اليمنى باتجاه حركة عقارب الساعة ملاحظة عامة :يجب عمل الموازنة وضبط الجهاز في كل مرة يتغير فيها مكان الميزان الالكتروني ثالثا :قبل توصيل الجهاز بالتيار الكهربائي يجب التاكد من ملائمة فولتية الجهاز مع الفولتية المجهزة للميزان وذالك من محول AC المرفق مع الجهاز***عند توصيل الميزان بالكهرباء يعمل فحص ذاتي لاجزائه وتنتهي العملية بظهور كلمة OFF على شاشة العرض وبعد ذلك اضغط على زر (ON ) لتشغيل الجهاز ***** ملاحظة يفضل اجراء القياسات بعد نصف ساعه من تشغيل الجهاز كي تتلائم درجة حرارة الجهاز مع درجة حرارة الغرفة رابعا :ـ غلق وفتح الجهاز OFF / ON1ـ فتح الجهاز (ON )ابعد أية اوزان من كفة الميزان ثم اضغط على زر ON بعدها يقوم الجهاز بعمل فحص ذاتيا وتنتهي بظهور رقم ( gm 0.00 ) وهذا يعني ان الميزان جاهز للعمل .2 ـ غلق الجهاز OFFلاغلاق الجهاز اضغط على زر OFF لحين ظهور كلمة OFF على الشاشة الطرق المتبعة لتعين الكتلة :1ــ الطريقة الاعتيادية :أ ـ ضع الثقل المطلوب معرفة وزنة على كفة الميزان وانتظر حتى تختفي الاشاره (0) الموجودة على الجهه اليسرى من الشاشة ب ـ بعد اختفاء الاشاره (0) تكون القراءه على الشاشة تمثل كتلة الجسم المراد وزنه .
2 ــ طريقة استخدام الوعاء : ــ
أ ـ ضع الوعاء الفارغ على كفة الميزان سيظهر على الشاشة كتلة الوعاء .ب ـ اضغط على زر (O/T ) للحظه وجيزه سوف تختفي كتلة الوعاء من الشاشة . ج ـ ضع الماده المراد تعين كتلتها في الوعاء الفارغ ثم ضعه على كفة الميزان ستظهر كتلة الماده فقط دون كتلة الوعاء .
*** ملاحظه هامه : ـفي حالة رفع الوعاء في كفة الميزان سيظهر رقم سالب على الشاشه حيث يمثل كتلة الوعاء وهو فارغ وسوف تبقى كتلة الوعاء في ذاكرة الجهاز لحين الضغط على زر O/T مرة اخرى واغلق الجهاز
السبب الرئيسي لتعطل الجهاز هو :-الاستخدام السيئ للجهاز .تحميل الميزان وزن زائد عن القيمة المسموح بها بمعنى نفرض أن القيمة القصوى الذى يوزنها الميزان 310 جرام عند قيام الفنى بعملية الوزن يقوم بوزن زجاجة الساعة وهى فارغة فرضا كان وزنة 44 جرام بعد ذلك يقوم بتصفير الميزان لأخذ القراءة المطلوبة فرضا كان الوزن المطلوب 300 جرام يقوم الفنى بوزن القيمة المطلوبة متناسيا قيمة زجاجة الساعة المدونة بالذاكرة سيقوم الميزان بالوزن ولكن مع تكرار العملية سيؤدى الى تلف الجهاز وبالتالى الى تلف الجزء الميكانيكى وإذا تلف الجزءالميكانيكى لا يمكن اصلاح الجهاز ويجب استبدال الميزان بأخر جديد الطريقة الأفضل هى بالاضافة أى آخذ وزن زجاجة الساعة وهى فارغة ثم حساب القيمة التهاية للوزن المطلوب وإضافة المادة المراد وزنها إلى أن تصل إلى القيمة المطلوبة .بالنسبة لبعض الموازين الكهربائية الذى يعمل على بطارية ، ترك الفنى للبطارية لفترة طويلة داخل الجهاز ممكن أن تتجاوز السنة كفيلة بأن تتلف الجهاز وذلك بسبب تحمض البطاريات وبالتالى تكون الصدأ على الحافظة .الصيانة الدورية للجهاز من حيث النظافة العامة " تشمل الاتربة + بقايا المواد الكيماوية العالقة أثناء قيام الطالب بعمل التجارب العملية. ترك الجهاز يعمل لفترة طويلة بمعنى عدم فصل الجهاز عن الكهرباء وتركة فى نظام التشغيل لمدة أيام وذلك بسبب النسيان وبالتالي تتولد حرارة ينتج منها تلف وحدة التيار الموجودة وبما انة يعمل على نظام الشرائح الالكترونية يتسبب ذلك فى تلف المفاومات وIc وبالتالىالى تلف الجهاز.

المصطلحات المستخدمة في الدوائر الكهربية

المصطلحات المستخدمة في الدوائر الكهربية

irectional إتجاهي
Iug أذينة
reception استقبال
Signal إشارة
Sleeving أنبوبة خارجية
Battery بطارية
Gate بوابة
switching تبديل
Field effect transistor ترانزستور المفعول
Frequency تردد
Amplification تضخيم
Modulation تضمين
Feed back تغذية مرتده
Discharge تفريغ
Sguegging تقطيش
Tuning توليف
Contact تلامس
Current تيار
Hole ثقب
Diode ثنائي
Counter حاسب
Holder حامل
Output خرج
Photocell خلية ضوئية
Circuit دائرة
Integrated circuit دائرة متكاملة
Input دخل
Multivibra رجاج
Knob زر
Pliers زردية
Insulator عازل
Case غلاف
Plug قابس
Trigger قادح
Detector كاشف
Electrolytic كهرلية
Code شيفرة
Plate لوحة
Control panal لوحة تحكم
Indicator مبين
Collector مجمع
Loudspeaker مجهار
Inductor محرض
Spindle محور
Out put مخرج
In put مدخل
Probe مسبار
Clip ملقط
Lamp مصباح
Source مَصدر
Emitter مصدّر
Drain مصرف
Amplifier مضخم
Modulator مضمن
Screw driver مفك براغي
Resistor مقاوم
Resistance مقاومة
Potentiometer مقاوم متغير
Scissors مقص
Capacitor مكثف
Capacitance مواسعة
Pulse نبضة
Tag نتؤ
Conduction نقل
Oscillator هزاز
Aerial هوائي
Ferrite rod aerial هوائي قصبي فريتي
Wire lead وصلة لاسلكية
Joints وصلات تيار متناوب. AC: Alternating Current
مبدل تمثيلي الى رقمي. ADC: Analog To Digital Converter يتم فيه تغيير اشارة الدخل التمثيلية الى اشارات رقمية متناسبة معها.
مبدل رقمي الى تمثيلي DAC: Digital To Analog Converter: يتم فيه تغيير اشارة الدخل الرقمية الى اشارة تمثيلية متناسبة.
تعديل مطال النبضةPAM: Pulse Amplitude Modulation: يتم فيه تعديل مطال حوامل النبضات.
ترددات راديويةRF: Radio Frequency: تستعمل لاغراض الاتصال وتنقسم الى عدة اجزاء منخفضة جدا ومنخفضة ومتوسطة وعالية وعالية جدا وايضا الى فوق العالية (300- 3000 ميجاهيرتز) والي فائقة العلو (30- 300 جيجاهرتز).
الموجة القصيرةSW: Short Wave: تطلق على الامواج التي يقل طولها عن 200م.
النطاق الترددي المدني CB: Citizens Band: نطاق من الترددات المخصصة للخدمات المدنية اللاسلكية.
التردد المتوسط IF: Intermediate Frequency: وهو التردد المولد بواسطة توحيد الاشارة المستقبلة مع الاشارة الناتجة عن المذبذب المحلي في مستقبل سوبر هتروديني.
تردد منخفضLF: low Frequency: وهو المجال من الترددات المحصورة بين 30-300 كيلو هيرتز.
نسبة الاشارة للضجيج Signsl-to-Noise: تعبر هذه النسبة عن شدة الاشارة المفيدة ، ومدى قوتها بالنسبة للضجيج المرافق لها.
SNR: Signal –to-Noise Ratio وهي نسبة مطال الاشارة المطلوبة عند أي نقطة ، الى إشارات الضجيج عند نفس النقطة وتقاس عادةً بالديسيبل.
مذبذب محليLO: Local Oscillator: يولد التردد الواجب مزجه مع الاشارة المستقبلة ليعطي التحويل اللازم لانتاج اشارة ذات التردد المتوسط.
تلفزيون مغلق الدائرة CCTV: Close Circuit Television: أي استعمال للتلفزيون لا يتضمن على بث عمومى. وانما استعماله فقط لأغراض المراقبة أو لإتاحة الفرصة للأطباء لمشاهدة العمليات الجراحية.
تلفزيون للاغراض التعليمية ETV: Educational TV:
نصف ناقل معدن أكسيد متتام CMOS: Complementary MOS: عبارة عن قناتي P & N مدعمتين (Enhancement) موضوعتين على قطعة سيليكون ، وموصولتين الى دوائر رقمية ذات دفع وجذب متتامين. مما ؤدي الى انقاص التيار المسحوب وزيادة سرعة التشغيل.
ترانزيستور تأثير المجال FET: Field Effect Transistor: يجمع بين خواص الترتنزيستور العادي من حيث صغر الحجم واستهلاك الطاقة الضئيل وخواص الصمامات المفرغة من حيث مقاومة الدخل العالية ويتم التحكم فيه عن طريق الحقل المتولد عن جهد الدخل.
ثنائي باعث للضوءLED: Light Emitting Diode: يقوم بتحويل الطاقة الكهربية الى اشعة ضوئية وذلك عند وصلة الثنائي .. وينتج الضوء المشع عند اتحاد ازواج الالكترونات والثقوب.
مقوم السيليكون التحكمي SCR: Silicon Controlled Rectifier: مقوم يمكن التحكم بعمله ، له ثلاث نهايات وهو وحيد الاتجاه يستعمل لاغراض الاستطاعات الكبيرة . ويسمى أيضاً الثايريستور.
منطق الترانزيستور ذو الاقتران المباشرDCTL:Direct Coupled: Transistor Logic أحد انواع المنطق يتم فيه وصل الترانزيستور أو المهتزات أو دوائر العواكس بشكل مباشر أي بدون مقاومات أو عناصر اتصال أخرى.
منطق ثنائى ترانزيستور DTL: Diode Transistor Logic: في هذا النوع من المنطق فان كل ثنائي في الدخل لدائرة البوابة يعطي عملية AND أو OR للتحكم بتيار قاعدة الترانزيستور الذي يعطي ربح استطاعة اكبر لقيادة البوابات الاخري.
منطق المقاومة –الترانزيستور RTL: Resistor Transistor Logic: يستعمل المقاومة والترانزيستور فقط من أجل عكس الخرج.
منطق ترانزيستور ترانزيستور TTL: Transistor-Transistor Logic: دائرة منطقية تحتوي على ترانزيستورين أو أكثر للحصول على خرج أكبر عند سرعة أعظم.
مقياس رقمي متعدد الغراض DMM: Digital Multi Meter: يمكن استخدامه لقياس التيار والمقاومة والجهد.
مقياس جهد رقمي: DVM: Digital Voltmeter لقياس الجهود المتناوبة والمستمرة بإظهار رقمي.
راسم الاشارة CRO: Cathode Ray Oscilloscope: جهاز يستعمل صمام الاشعة المهبطة لإظهار تغيرات الجهود المطبقة علىمداخله ، بالاضافة للدوائر الاخرى المساعدة.
مفتاح مزدوج القطب ومزدوج المجرى DPDT: Double Pole Double: Throw
كاشف الاتجاه الاوتوماتيكيADF: Automatic Direction Finder: مبين اتجاه يشير بشكل آلي ومستمر عن اتجاه وصول الاشارة اللاسلكية.
معالجة المعلومات الاوتوماتيكية ADP: Automatic Data Processing: عملية معالجة المعلومات الرقمية بواسطة الادوات الالكترونيةأو الكهربية.
حاكم التردد الاوتوماتيكي AFC: Automatic Frequency Control: 1- دائرة تستخدم للمحافظة على تردد ما خلال حدود معينة، كما هو الحال في جهاز الارسال. 2- دائرة تستخدم في مستقبل التلفزيون لجعل تردد مذبذب المسح يناظر تردد النبضات المتزامنة بالاشارة المستقبلة.
حاكم الربح الاوتوماتيكي AGC: Automatic Gain Control: دائرة تحكم ، تقوم آلياً بتغيير كسب (تكبير) مستقبل ما أو أي جهاز آخر، بحث تبقى اشارة الخرج المطلوبة ثابتة بصفة اساسية رغم التغييرات في شدة اشارة الدخل reception استقبال
Signal إشارة
Sleeving أنبوبة خارجية
Battery بطارية
Gate بوابة
switching تبديل
Field effect transistor ترانزستور المفعول
Frequency تردد
Amplification تضخيم
Modulation تضمين
Feed back تغذية مرتده
Discharge تفريغ
Sguegging تقطيش
Tuning توليف
Contact تلامس
Current تيار
Hole ثقب
Diode ثنائي
Counter حاسب
Holder حامل
Output خرج
Photocell خلية ضوئية
Circuit دائرة
Integrated circuit دائرة متكاملة
Input دخل
Multivibra رجاج
Knob زر
Pliers زردية
Insulator عازل
Case غلاف
Plug قابس
Trigger قادح
Detector كاشف
Electrolytic كهرلية
Code شيفرة
Plate لوحة
Control panal لوحة تحكم
Indicator مبين
Collector مجمع
Loudspeaker مجهار
Inductor محرض
Spindle محور
Out put مخرج
In put مدخل
Probe مسبار
Clip ملقط
Lamp مصباح
Source مَصدر
Emitter مصدّر
Drain مصرف
Amplifier مضخم
Modulator مضمن
Screw driver مفك براغي
Resistor مقاوم
Resistance مقاومة
Potentiometer مقاوم متغير
Scissors مقص
Capacitor مكثف
Capacitance مواسعة
Pulse نبضة
Tag نتؤ
Conduction نقل
Oscillator هزاز
Aerial هوائي
Ferrite rod aerial هوائي قصبي فريتي
Wire lead وصلة لاسلكية
Joints وصلات رموز بعض شركات التصنيع الموجودة على الدوائر المتكاملة
AD - Analog DeviceAY - General InstrumentCD - RCYDM - Nantional SemiconductorHD - HitachiI - IntelMC - MotorolaMJ - PlesseyMK - MostekMP - Micro Power SystemN - SigneticsRC - RaytheonSL - PlesseySN - Texas InstrumentsUCN - SpragueX - XicorXR - RaytheonZ - ZilogZN - FerrantiuA - Texas InstrumentsuPD - NEC

تاريخ اختراع الراديو وتطور تقنياته

تاريخ اختراع الراديو وتطور تقنياته

يُعد اختراع الراديو من أهم الابتكارات في مجال الاتصالات، وقد مرّ بمراحل متعددة من التطوير على أيدي علماء مختلفين. بدأ الألماني هنري هيرتز في عام 1889 بإجراء التجارب على الموجات الكهرومغناطيسية، حيث صنع جهازًا ينتج موجات كهرومغناطيسية عن طريق التفريغ الكهربائي، كما اخترع جهازًا يعرف بـ"كاشف الذبذبة" الذي يستقبل هذه الموجات ويحولها إلى كهرباء.

لاحقًا، قام العالم الإيطالي أوجست ريجي بتحسين أجهزة هيرتز وأعاد تصميم كاشف الذبذبة. وفي عام 1890، اخترع الفرنسي إدوار برانلي جهازًا أكثر كفاءة للكشف عن الموجات الكهرومغناطيسية. يتألف الجهاز من أنبوبة زجاجية تحتوي على قرصين معدنيين يفصل بينهما برادة الحديد، وعند وصول الموجات الكهرومغناطيسية، تصبح البرادة قابلة للتوصيل الكهربائي، مما يسمح بمرور التيار.

مساهمة ماركوني وتطوير الراديو

في عام 1895، استطاع الإيطالي غولييلمو ماركوني استخدام الموجات الكهرومغناطيسية كوسيلة لإرسال واستقبال الإشارات، حيث اعتمد على جهاز ريجي للإرسال، وأضاف هوائيًا لجهازه لنقل الإشارات لمسافات أطول. ونتيجة لإنجازاته في هذا المجال، حصل ماركوني على جائزة نوبل في عام 1909، ويُعتبر في نظر الكثيرين المخترع الرسمي للراديو.

دور نيكولا تيسلا في اختراع الراديو

على الرغم من شهرة ماركوني، إلا أن العالم نيكولا تيسلا يُعتبر المخترع الحقيقي للراديو، حيث قدّم المخططات الأولى للجهاز في عام 1893 بعد محاضرة حول التقنيات اللاسلكية. لاحقًا، رفع تيسلا دعوى قضائية ضد ماركوني بخصوص حقوق الاختراع، وفي عام 1943، أصدرت المحكمة العليا قرارًا يعتبر تيسلا المخترع الفعلي للراديو.

تطورات لاحقة في تكنولوجيا الراديو

من بعد تيسلا، طور العالم الألماني هينريش هيرتز دوائر الرنين المغناطيسي لمسافات محدودة. ثم جاء المخترع المغربي محمد أمين واراي الذي قام بتطوير جهاز لاسلكي مكّن من إرسال أول إشارة لاسلكية عبر المحيط الأطلسي في عام 1906، مما فتح الباب لاستخدام موجات الراديو على نطاق أوسع، وصولًا إلى استخدامات اليوم مثل الهاتف الجوال.

أمواج الراديو وتردداتها

تعتبر أمواج الراديو جزءًا من الطيف الكهرومغناطيسي، وتنتشر بسرعة الضوء البالغة 300,000 كيلومتر في الثانية. تختلف ترددات الراديو من 3 هرتز إلى 300 غيغاهرتز، وتنقسم إلى عدة أنواع:

1. FM (التضمين الترددي): تتراوح ترددات محطات FM بين 88 ميغاهرتز و 108 ميغاهرتز، وهي مخصصة للبث الإذاعي، وبدأ استخدامها في عام 1939 بواسطة أديسون أرمسترونج.

2. AM (التضمين السعوي): يتراوح نطاق ترددات AM بين 535 كيلوهرتز و 1700 كيلوهرتز، وتم استخدامه لأول مرة في عشرينيات القرن الماضي.

3. SW (الموجات القصيرة): يتراوح نطاق ترددات الموجات القصيرة بين 5.9 ميغاهرتز و 26.1 ميغاهرتز، وتستخدم للبث عبر مسافات طويلة.

مرّ اختراع الراديو بمراحل متعددة عبر الزمن، حيث ساهمت العديد من العقول في تطويره ليصبح الوسيلة  الأساسية في الاتصالات اللاسلكية. من تجارب هنري هيرتز الأولى إلى الابتكارات المتعددة من قبل ماركوني وتيسلا، كان لكل من هؤلاء العلماء دور محوري في تطوير تقنيات الراديو التي أصبحت جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية.

شرح مبسط لجميع انواع المقاومات

شرح مبسط لجميع انواع المقاومات

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
بسم الله الرحمن الرحيم

المقاومات

من أهم وأكثر القطع الإليكترونية شيوعا واستخداما وتستخدم للتحكم في فرق الجهد الفولت وشدة التيار الأمبير و تقاس المقاومة بوحدة الأوم Ω Ohm وترمز بالرمز R تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائي فهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيره وأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة.1 Ω 1 Ohm1 K Ω 1000 Ohms = 1 K Ohm1 M Ω 1000000 Ohms = 1 M Ohmوتختلف نوعيتها على حسب كيفية صنعها والمواد المركبة منها وأهم أنواع المقاومات هي:1- المقاومة الثابتة 2- المقاومة المتغيرة
أولا : المقاومة الثابتة Resistor) R) :تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائي فهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيرة وأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة.
مقاومة مغطاة بألمنيومAluminum Housed
مقاومة(وصلة) صفرية Jumper (Zero Ohm)

مقاومة كربونية Carbon Comp
مقاومة ذات أوم منخفض Low Ohm

مقاومة سيراميكيةCeramic Encased
مقاومة شبكيةNetwork

مقاومة فلميةFilm r
مقاومة فلمية ذات جهد عاليPower Film

مقاومة غطائيةFoil
مقاومة خاصةSpecialty

مقاومة مصهريةFusible
مقاومة سطحيةSurface Mount

مقاومة ذات جهد عاليHigh Voltage
مقاومة حساسة للحرارةTemp. Sensitive

مقاومة ذات أوم عالي High Ohm
مقاومة سلكيةWirewound

ثانيا: المقاومة المتغيرة (Potentiometer or Variable Resistor VR) :مقاومة يمكن تغيير قيمتها حيث تتراوح قيمتها بين الصفر وأقصى قيمة لها فمثلا عندما تقول أن قيمة المقاومة 10KΩ يعني أن قيمة المقاومة تتراوح بين الصفر أوم تزداد بالتدريج يدويا حتى تصل قيمتها العظمى 10KΩ (0-10KΩ) ويمكن تثبيتها على قيمة معينة. ويمكن مشاهدة المقاومة المتغيرة في كافة الأجهزة الصوتية فعندما نريد رفع صوت الجهاز "الراديو" أو نخفضه فإننا نغير في قيمة المقاومة المتغيرة فعندما تصل قيمة المقاومة أقصاها فإن الصوت ينخفض إلى أقل شدة والعكس عند رفع الصوت. هناك عدة أنواع من المقاومات المتغيرة نذكر منها:

المقاومة المتغيرة الدورانية
المقاومة المتغيرة الخطية
المقاومة المتغيرة الدائرية المستخدمة في الألواح الاليكترونية
قراءة قيمة المقاومة
ميزت المقاومة بأطواق ملونة لمعرفة قيمتها ولإخراج قيمة المقاومة أنظر إلى الطوق الذهبي أو الفضي "وهو الطوق الذي يحدد نسبة التفاوت أو الخطأ في المقاومة" و اجعل الطوق الذهبي أو الفضي على يمينك وأبدا القراءة من اليسار إلى اليمين"هناك بعض المقاومات ليس لها طوق ذهبي أو فضي فبدأ القراءة من الطوق الأقرب لأي طرف من السلك"
مثلا مقاومة لونها بني اسود برتقالي أبدأ من اليسار إلى اليمين أنظر للطوق الأول حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون بني ويساوي 1 أنظر للطوق الثاني حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون بني ويساوي صفر أنظر للطوق الثالث والأخير حدد لونه وأكتب رقمه على حسب الجدول الموضوع اللون برتقالي ويساوي 3 غير الطوق الأخير العدد إلى أرقام مثلا 3 يساوي 3 أصفار فتصبح قيمة المقاومة 10000ohms وعند تقريبها تصبح 10K ohm مثال أخر بني اسود اصفر مثال أخر برتقالي بنفسجي احمر مثال بني أسود ذهبي مثال أخر بني اسود الطوق الأول والثاني الرقم ضرب الطوق الثالثاسود 0 X1بنى 1 X10احمر 2 X100برتقالي 3 X1000اصفر 4 X10000اخضر 5 X100000ازرق 6 X100000بنفسجي 7 X10000000رمادي 8 X100000000ابيض 9 نسبة التفاوتذهبي=%5 فضي=%10بدون لون=%20
ملاحظة: المصانع لا تضع قيمة المقاومة كالقيمة الفعلية بالضبط لكن هناك نسبة خطأ أو تفاوت في الخطأ Tolerance . لذلك وضعت المصانع الطوق الأخير "الذهبي أو الفضي" لمعرفة دقة المقاومة وهي ببساطة تقاس على حسب لون الطوق فاللون الذهبي يعني أنه هناك نسبة خطأ قدره 5% والفضي 10% و20% للمقاومة من غير طوق أخير وفي المشاريع الصغيرة لا يراعي الدقة في قيمة المقاومة.مثال: احسب قيمة المقاومة بني اسود برتقالي ذهبي مع نسبة خطأها؟ المقاومة تكون نسبة خطأها 5% وقيمتها مابين: 950 ohm إلى 1050 ohm. و إذا المقاومة كانت ذات طوق فضي تكون نسبة خطأها 10% وقيمتها مابين: 900 ohm إلى 1100 ohm. و إذا المقاومة كانت ب دون طوق تكون نسبة خطأها 20% وقيمتها مابين: 800 ohm إلى 1200 ohm.
توصيل المقاومة على التوالي والتوازي
دائرة التوالي:توصل المقاومات على التوالي أي أن المقاومة تلي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر باتجاه واحد. دائرة التوازي: توصل المقاومات على التوازي أي أن المقاومة توازي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر في اتجاهين أو أكثر بقدر عدد الممرات في الدائرة.توصيل المقاومة على التوالي والتوازي
دائرة التوالي: توصل المقاومات على التوالي أي أن المقاومة تلي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر باتجاه واحد. المقاومة: تكون قيمة المقاومة كليه هي مجموع قيم المقاومات Rt=rR1+R2+R3التيار: قيمة التيار في أ ي نقطة كلها متساوية
وعن طريق قانون أوم نستطيع الحصول علي قيمة التيار المار في الدائرة التالية: الجهد: تفقد دائرة التوالي من جهدها على حسب قيمة المقاومات وتكون قيمتها الكلية هي مجموع قيم الجهد المفقودة وتختلف قيمتها على حسب قيمة المقاومات فمثلا بطارية 10 فولت تغذي دائرة التوالي بها ثلاث مقاومات قيمة كل مقاومة 5W ومن القاعدة السابقة Rt=rR1+R2+R3=5+5+5=15 Ohms ونعلم أن قيمة الأمبير هو 1A إذا: V1=1Ax15Ohms=15V V1=1Ax15Ohms=15V n
دائرة التوازي: توصل المقاومات على التوازي أي أن المقاومة توازي المقاومة التالية حتى يوصل طرفيها لمصدر الجهد بمعنى أن التيار يمر في اتجاهين أو أكثر بقدر عدد الممرات في الدائرة.التيار: ينقسم التيار الكهربائي على حسب الممرات الموجودة بقيمة التيار .المقاومة: تكون قيمة المقاومة كليه هي 1/Rt=1/R1+1/R2+1/R3 عن طريق قانون أوم نستطيع الحصول علي قيمة التيار المار في الدائرة الجهد: يكون فرق الجهد ثابت في كل الإطراف

انواع المقاومات الكهربائية

انواع المقاومات الكهربائية

مقاومة مغطاة بألمنيوم Aluminum Housed
مقاومة(وصلة) صفرية Jumper (Zero Ohm)

مقاومة كربونية Carbon Comp
مقاومة ذات أوم منخفض Low Ohm

مقاومة سيراميكية Ceramic Encased
مقاومة شبكية Network

مقاومة فلمية Film
مقاومة فلمية ذات جهد عالي Power Film

مقاومة غطائية Foil
مقاومة خاصة Specialty

مقاومة مصهرية Fusible
مقاومة سطحية Surface Mount

مقاومة ذات جهد عالي High Voltage
مقاومة حساسة للحرارة Temp. Sensitive

مقاومة ذات أوم عالي High Ohm
مقاومة سلكية Wirewound

المقاومة الكهربائية Electrical Resistance
هي خاصية فيزيائية تعني اعتراض ( إعاقة ) المادة لمرور الشحنات الكهربائية عبرها. وتحدث المقاومة عندما تصطدم الإلكترونات المتحركة في المادة بالذرات وتطلق طاقة في شكل حرارة (تغير الطاقة الكهربائية إلى حرارة ). وتعتبر الموصلات الجيدة، مثل النحاس، ضعيفة المقاومة، مقارنة بأشباه الموصلات مثل السليكونأما العوازل، مثل الزجاج والخشب، فذات مقاومة عالية جدًايصعب معها مرور الشحنات الكهربائية عبرها. بينما لا تشكل الموصلات الفائقة أي مقاومة لمرور الشحنات عبرها

تعريف المقاومة الكهربائية
هي خاصية ممانعة الموصل لمرور التيار الكهربائي فيه مما ينتج عنها ارتفاع في درجة حرارته
لمشاهدة فلاشات التي تحاكي المقاومة حملها من المرفق
وتقاس المقاومة الكهربائية بالأوم ويرمز لة بالحرف Ω ويقرأ اوميغا OMEGA ، ويرمز لها كما في الصورة التالية :

أهمية المقاومة الكهربائية
رغم أن المقاومة الكهربائية تسبب هدرا لجزء من الطاقة إلا أنها تكون ضرورية لحماية بعض أجزاء الدوائر الكهربائيةولذلك فهي تصنع لتوضع في بعض أجزاء الدوائر الكهربائية حماية لها ، وتكمن أهميتها في أنها تتحكم في شدة التيار المار وتتحكم أيضا في فرق الجهد بين طرفيها


للتوضيح
ويمكن تشبيه المقاومة الكهربائية في عملها عمل محبس الماء حيث لا تسمح إلا بمرور كمية معينة من الكهرباء وبعض المقاومات تتلف ( تنصهر ) إذا مر بها تيار أكبر من مقدار معين , أما بعض المقاومات فتتميز بأنها تقطع التيار الكهربائي تلقائيا عند تجاوزه مقدار معين ومن الأمثلة على النوع الأول تلك المستخدمة في السيارات والتي تسمى ( فيوز )

أما النوع الثاني فمن الأمثلة عليه قاطع الكهرباء الذي بداخل عداد الكهرباء الخاص بالمنزل , حيث يلاحظ تسجيل رقم مثل 200A ( 200أمبير ) أي أنه لا يسمح بمرور أكثر من 200 أمبير ( أي 200كولوم/ث ) وفي حالة حدوث ذلك بسبب التماس ببن بعض الأسلاك في الدائرة أو غيره ( هو ما يسمى بالدائرة القصيرة أي عديمة المقاومة )فإن القاطع يقطع التيار عن الدائرة الكهربائية لحمايتها .
أنواع المقاومات الكهربائية
وتختلف نوعيتها على حسب كيفية صنعها والمواد المركبة منها وأهم أنواع المقاومات هي
1- المقاومة الثابتة 2- المقاومة المتغيرة 3- المقاومة الضوئية 4- المقاومة الحرارية


أولا : المقاومة الثابته Resistor :
تتميز هذه المقاومات بثبات قيمتها وتختلف في استخدامها على حسب قدرتها في تمرير التيار الكهربائيفهناك مقاومات ذات أحجام كبيرة تستخدم في التيارات الكبيرهوأخرى صغيرة للتيارات الصغيرة
ثانيا: المقاومة المتغيرة Potentiometer or Variable Resistor VR
مقاومة يمكن تغيير قيمتها حيث تتراوح قيمتها بين الصفر وأقصى قيمة لها فمثلا عندما تقول أن قيمة المقاومة 10KΩ يعني أن قيمة المقاومة تتراوح بين الصفر أوم تزداد بالتدريج يدويا حتى تصل قيمتها العظمى 10KΩ 0-10KΩويمكن تثبيتها على قيمة معينة
ويمكن مشاهدة المقاومة المتغيرة في كافة الأجهزة الصوتية فعندما نريد رفع صوت الجهاز "الراديو" أو نخفضهفإننا نغير في قيمة المقاومة المتغيرة فعندما تصل قيمة المقاومة أقصاها فإن الصوت ينخفض إلى أقل شدة والعكس عند رفع الصوت.
العوامل المؤثرة في مقاومة أي موصل
1- نوع المادة المصنوع منها الموصل2- طول الموصل3- مساحة مقطع الموصل4- درجة حرارة الموصل


فالسلك النحاسي الرقيق على سبيل المثال
أكثر مقاومة من السلك السميك والسلك الطويل أكثر مقاومة من السلك القصيرو تتفاوت مقاومة المادة أيضًا حسب درجة الحرارة وبما أن مقاومة الموصل ( م ) تتناسب طرديا مع طوله ( ل ) وعكسيا مع مساحة مقطعه ( س )
لمشاهدة فلاشات التي تحاكي العوامل المؤثرة على المقاومة حملها من المرفق
م = ثابت × ل / س
وثابت التناسب هنا يعتمد على نوع مادة الموصل ويسمى المقاومة النوعية ( من )
م = من × ل / س
ومن هذه العلاقة يمكن تعريف المقاومة النوعية ( من ) بأنها
مقاومة موصل منتظم المقطع طوله وحدة الأطول ومساحة مقطعه وحدة المساحات " وتتأثر المقاومة النوعية ومن ثم المقاومة الكلية لناقل ما بدرجة الحرارة بشكل طردي حيث دلت التجارب العملية أن المقاومة النوعية تتغير مع درجة الحرارة حسب العلاقة
من د = من. ( أ + ثا × د )
حيث ( من د ) هي المقاومة النوعية للموصل عند درجة ( د ) المئوية (من. ) المقاومة النوعية للموصل عند درجة صفر المئوية ( ثا ) المعامل الحراري للمقاومة النوعية للعنصر وهو ثابت للعنصر الواحد ويختلف من عنصر لآخر ( د ) درجة الحرارة المئوية
تحديد قيمة المقاومة

قانون اوم

قانون اوم

Ohm's Law

قانون آوم هو قانون يوضح العلاقة بين ثلاثة متغيرات تتحكم في شدة التيار الكهربائي المار في موصل كهربائي والمتغيرات الثلاثة هم1- شدة التيار الكهربائي2- فرق الجهد الكهربائي3- المقاومة الكهربائيةوحدات قياس هذه المتغيرات هيالأمبير : وحدة قياس شدة التيار الكهربائيالفولت : وحدة قياس فرق الجهد الكهربائيالآوم : وحدة قياس المقاومة الكهربائية
الكهرباء ببساطة هي سيل من وحدات سالبة تتحرك في موصل وهذه الوحدات السالبة تسمى إلكترونات ولهذا نجد أن جميع المواد التي توصل الكهرباء هي مواد يوجد بها وحدات سالبة حرة - إلكترونات سالبة حرة - ومن هذه المواد الحديد والنحاس- الفلزات - هذه الفلزات تتميز بوجود إلكترونات حرة منتشرة فيها وعند وضع الموصل - المادة الفلزية- بين فرق جهد كهربائي- كالبطارية مثلا- تبدأ الإلكترونات بالتحرك من الطرف الأكبر جهدا إلى الطرف الأقل جهدا موصلة بذلك للتيار الكهربائي.
إذا التيار الكهربائي ما هو إلا سيل من الألكترونات الحرة التي تتحرك وتنتقل من خلال موصل للتيار الكهربائي ” موصل مثل العناصر الفلزية ” التي تتميز كما قلنا بوجود إلكترونات حرة وكمية الإلكترونات المنتقلة تحدد شدة التيار اللكهربائي , بينما فرق الجهد هو الفرق بين طرفين الموصل , وهو المسؤول عن تحرك الإلكترونات , أما المقاومة الكهربائية هي المقاومة التي تعيق التيار عن المرور في الموصل والتي قد تتمثل على سبيل المثال بمصباح كهربائي أو جهاز كهربائي يقاوم ويستهلك التيار الكهربائي المار في الموصل .. وقد يكون الموصل نفسه يعمل على إعاقة التيار الكهربائي ولكن بشكل بسيط جدا , بشكل يسمح بمرور التيار الكهربائي ولكن بعض المواد لها مقاومة عالية جدا - بمعنى انها قد تكون غير موصلة للتيار الكهربائي - مثل البلاستيك فهو يقاوم التيار الكهربائي إلى درجة أنه يمنع مروره تماما
أما العلاقة الرياضية التي توضح العلاقة بين الثلاث متغيرات تدعى بقاون آوم وهي رياضيا تعبر عن :أن شدة التيار الكهربائي يساوي فرق الجهد الكهربائي مقسوما على المقاومة الكهربائية
ومن هذه العلاقة نعرف أن فرق الجهد الكهربائي يتناسب تناسب طردي مع شدة التيار الكهربائي بمعنى أن زيادة فرق الجهد الكهربائي يزيد من شدة التيار المار في الموصل او الدائرة الكهربائية ، ومن هذه العلاقة أيضا نعرف أن المقاومة الكهربائية تتناسب تناسب عكسي مع شدة التيار الكهربائي ، بمعنى أن زيادة المقاومة الكهربائية في موصل تعمل على تقليل شدة التيار الكهربائي.

المقاومة الكهربائية

المقاومة الكهربائية - المقاومة الكهربائية - المقاومة الكهربائية - المقاومة الكهربائية - المقاومة الكهربائية - المقاومة الكهربائية - المقاومة الكهربائية

المقاومة الكهربائية

تعريف المقاومة الكهربائية

معنىالمقاومة الكهربائية

و تفسيرالمقاومة الكهربائية

مقاومة كهربائية (Resistance) هي خاصية فيزيائية تتميز بها النواقل المعدنية في الدوائر الكهربائية.

تعرف على أنها قابلية المواد المعدنية الناقلة لمقاومة مرور التيار الكهربائي فيها.
وهي إعاقة المادة لمسار التيار الكهربائي (الإلكترونات) المار خلالها. وتحدث الإعاقة في المادة سواء أكانت من الموصلات (كالفلزات) أو غير الموصلات ولكن بدرجات مختلفة. يلزم للألكترونات التغلب على هذه المقاومة للوصول إلى تعادل في الشحنة. وحدة المقاومة هي الأوم.
يرمز لها بالحرف اللاتيني R، تعطى قيمتها بالأوم (Ω). ترتبط هذه الخاصية بمفهومي المقاومية والناقلية الكهربائيين.
عند مرور تيار كهربائي في ناقل سلكي ذو مقطع متجانس، وفي درجة حرارة معينة، يمكن لنا قياس مقاومته الكهربائية بدلالة نوع المادة التي صنع منها وأبعاد أحجامه:
هي المقاومية وتعطى بالأوم.متر (Ω.m). طول الناقل (السلك) ويعطى بالمتر.

مساحة المقطع العرضي وتعطى [متر مربعبالمتر المربع].

و هي الناقلية وتعطى بمقلوب الأوم.متر (Ω.m)-1. ينتج عن مرور التيار الكهربائي في ناقل معدني (أو ناقل أومي) انبعاث الحرارة، وتسمى هذه الظاهرة تأثير جول. يتم في بعض الأحيان التحكم في مقدار هذا التدفق (أجهزة التدفئة)، إلا أن في حالات أخرى تتبدد هذه الطاقة وتنتج عنها تأثيرات غير مرغوبة.
تعطى الطاقة التي تنتج بفعل تأثير جول بالمعادلة التالية:
. P: الطاقة الناتجة عن تأثير جول. I: شدة التيار المار في الناقل وتعطى بالأمبير. R: مقاومة الناقل وتعطى بالأوم. راجع أيضا: مقاومة كهربائية (ثنائي أقطاب).



يمكن الحصول على وحدة المقاومة بأستخدام مسار معين للتيار, حيث تنتج مقاومة قدرها أوم واحد إذا سرى تيار كهربائي خلال عمود من الزئبق بمساحة مقطع مستقطع تساوي 1 ملم2 وطوله 1,063 متر

المصباح الكهربائي

المصباح الكهربائي

هذا النوع من المصابيح يعتمد فى تشغيله على الطاقة الكهربائية التي يحولها إلى ضوء.

تنتج المصابيح الكهربائية الإضاءة بوساطة الطاقة الكهربائية.

في سنة 1879 ابتكر المخترع الأمريكي توماس أديسون أول مصباح كهربائي عملي بعد اجراء 99 تجربة فاشلة كادت ان تصيبة باليأس وتقضي علي امالة في ابتكار ينير للإنسانية الليل ولكن لشدة صلابتة وعزمة الذي لا يلين وصل الي ما اراد وكان ذلك في أكثر التجارب اثارة في تاريخ العلم فبعد ان وصل الي الحافة المميتة لاي مخترع وهي الياس استطاع هو وفريق العمل الذي شاركة هذة الملحمة في التجربة المائة باستخدام الخيط القطني في التوصيل وعن طريقة استمر المصباح في الانارة لمدة 40 ساعة متواصلة وبعدها احترق وقام اديسون بعد ذلك بمحاولات ناجحة لاطالة المدة. وسرعان ما انتشرت المصابيح الكهربائية منذ بداية القرن العشرين، وحلت محل الأنواع الأخرى من المصابيح. تنتج المصابيح الكهربائية إضاءة أكثر وأجود مما تنتجه الأنواع الأخرى من المصابيح، كما أنها أقل تكلفة وأسهل استعمالا.