دروس في الإليكترونيات

دروس في الإليكترونيات

دروس في الإليكترونيات
الدرس الأول
- الجهد الكهربائي (ج) ، وحدة القياس ( ف)
- التيار الكهربائي (ت) ، وحدة القياس (أمبير)
- المقاومة (م) وحدة القياس (آوم)
- القدرة الكهربائية (ق) ، وحدة القياس (واط )

الجهد الكهربائي (المستمر)
يتكون الجهد الكهربائي أو فرق الجهد إذا كانت هناك شحنات مختلفة قطبيا ، أي سالب وموجب ، وبذلك ينشأ جاذبية بين الشحنات المختلفة قطبيا ، كما ينشا تنافر بين الشحنات المتساوية قطبيا . وتزيد قيمة الجهد الكهربائي كلما زاد فرق الشحنات . علامة الجهد (ج) و وحدة قياسه فولت نسبة للعالم الإيطالي اللسندرو فولتا (1745 - 1827) ، ويقاس الجهد الكهربائي بجهاز قياس الجهد الفولت متر .


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

دروس الإليكترونيات

التيار الكهربائي (المستمر)
الجهد هو سبب التيار الكهربائي ودون الجهد لا يتكون تيار كهربائي . وإذا تكون جهد بين نقطتين مختلفتين في قطبية الشحنة فتشأ ضرورة للتساوي . يجري التيار الكهربائي في الدارة الكهربائية المغـلقة من القطب السالب إلى الموجب . ويسري بين المولد والمستهلك الكهربائي والأسلاك بينهم . وبالمفتاح الكهربائي يمكن قطع الدارة الكهربائية وبالتالي مجرى التيار ، أو إغلاق الدارة وبالتالي يسري التيار . علامة التيار (ت) ووحدة قياسه أمبير نسبة للعالم الفرنسي اندري أمبير (1775ــ 18836) ، ويقاس التيار الكهربائي بجهاز قياس التيار الأمبير متر .
[[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

دروس الإليكترونيات
أنها من أبسط الدارات الكهربائية ، حيث تحتوي عل بطارية كمصدر للجهد ، وكمفتاح كهربائي إذا ُأغلقت الدارة به فيجري بها التيار وبالتالي يضيء الفانوس الذي يعتبر أيضا كمستهلك وكمقاومة .
أما التخطيط الكهربائي لهذه الدارة فهو كالتالي :

.[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

دروس الإليكترونيات

المقاومة الكهربائية
المقاومة الكهربائية هي القوى التي تقاوم التيار الكهربائي . ونوعية المادة في المقاومة الكهربائية هي التي تحدد مدى وقدرة مقاومة التيار الكهربائي . علامة المقاومة (م) ووحدة القياس آوم نسبة للعالم الألماني (جيورج سيمون آوم (1785 - 1889) . وتقاس المقاومة الكهربائية بجهاز الآوم متر.

القدرة الكهربائية
القدرة الكهربائية أو اللإستطاعة الكهربائية هي المقياس لمجموع حاصل ضرب الجهد بالتيار (حسابيا) في وحدة زمنية ( في الثانية)، العلامة (ق) الوحدة القياسية واط نسبة للعالم الإنكليزي جمس واط (1736 - 1819)

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


لقد بدأنا في الدرس الأول بالدارة الكهربائية البسيطة والمكونة من فانوس وبطارية ومفتاح كهربائي، وبما أن الفانوس هو المستهلك الرئيسي ويذلك يشكل المقاومة الرئيسية في الدارة فيعتبر مقاومة .
يجري التيار الكهربائي في الدارة الكهربائية المغلقة، ويتدفق خلال الأسلاك وخلال المستهلك . والسبب الدافع لهذا الاختراق هو الكمون الكهربائي لجهد المصدر (البطارية) . أما قوة أو قيمة هذا التيار فتتعلق بقيمة الجهد ، وبقيمة مقاومة المستهلك وبجودة التوصيل في الأسلاك. أما العلاقة الحسابية بين العناصر الثلاثة ، أي الجهد والتيار والمقاومة فهي كالتالي :
إذا ضربنا قيمة التيار بقيمة المقاومة ، نحصل على الجهد ، أو بالمعادلة الآومية :
الجهد = المقاومة ? التيار ج = م ? ت ( جمت - للحفظ السريع)
وبالتالي يتم حل المعادلة حسب المعطيات :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

- تخطيط دارات التوالي
في دارات التوالي الكهربائية يمر نفس التيار الكهربائي خلال جميع المقاومات المستهلكة ولذة تكون قيمة التيار في جميع أجزاء الدائرة نفس القيمة .
أما قيمة الجهد فتتقسم على المقاومات المستهلكة ، ولذلك تسمى دارات التوالي (مجزأ أو مقسم الجهد أيضا) ، وتساوي مجموعة قيمة الجد بقيمة جهد المصدر.
أما عملية تقسيم الجهد ، فأينما وجدت مقاومة للتيار الكهربائي في الدائرة فيكون هناك انحدارا للجهد . وتكون قيمة مجموع أجزاء الجهود المنحدرة هي نفس قيمة جهد المصدر .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


المسألة الأولى : مقاومتان ، واحدة م 1 = 50 ، آوم ، والثانية م2 = 70 آوم في دائرة التوالي بجهد بطارية بقيمة 12 فولت .
- ما هي قيمة مقاومة الدائرة
- ما هي قيمة التيار
- ما هي قيمة الجهود المجزئة
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وتستعمل دارات التوالي عندما يكون جهد الاحتمال لأحد العناصر الكهربائي
أقل من مجموع الجهد في الدائرة .

الدرس الثالث
-
تخطيط دارات التوازي

-
قانون آوم

-
تخطيط دارات التوازي

أن مصطلح الدارة الكهربائية يعني أن التيار فيها يمر في دائرة واحدة (مثل دارات التوالي) ، بينما أن دارات التوازي فتتكون بأكثر من دارة تيار واحدة وتكون موصلة بمصدر جهد واحد ، وبالتالي تكون قيمة الجهد في جميع عناصر المقاومة واحدة . وبعبارة أخرى تكون عدة عناصر مستهلكة موصلة بنفس الجهد ويمكن تشغيلها أو وقفها بطريقة مستقلة أي كلا على حدة .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

في دارات التوالي يتجزأ التيار الكهربائي (مجزئ التيار) وتساوي مجموعة قيمة التيارات بقيمة تيار مصدر الجهد .
وبما أن التيار ينقسم إلى أكثر من دائرة فتكون قيمة مجموع المقاومات حسابيا أصغر من أصغر مقاومة في الدارات ، أي تكون المعدلات الحسابية كالتالي :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
وربما تظهر هذه المعدلات معقدة بعض الشيء ، لكنها تتساهل بعد بعض الممارسة ، والمفروض هو تغيير وضع المعادلة كما هو مطلوب ثم وضع الأرقام بشكل صحيح . كما أن العملية الحسابية
بحد ذاتها تقوم بها حاسبات الجيب العلمية مثل :
CASIO fx 280 B
.

مثال 2 : مقاومتان موصلتان بالتوازي طبقا للشكل أعلاه ، واحدة م 1 = 1,2 كيلوآوم (1200 آوم) ، والمقاومة الثانية م2 = 680 آوم .
ما هي قيمة مجموع مقاومة لهذه الدائرة ؟


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


قانون آوم

يعالج قانون آوم العلاقة والارتباط بين الجهد والتيار والمقاومة الكهربائية ، وتتضمن معظم المعادلات بما فيها ما تم استعماله هذا القانون ، فلو وضعنا مقاومة متغيرة ، (مفتاح مقوم ، معيّـر مقاومة) وثبتنا القيمة المقاومة فيه ثم وصلنه بمصدر جهد قابل للتغيير ، ثم غيرنا قيمة الجهد من الصفر فصاعدا ، وخلال ذلك قمنا بقياس الجهد والتيار في المقاومة ، فسنجد أنه بارتفاع قيمة الجهد ترتفع قيمة التيار بنفس العلاقة . أي حينما تكون قيمة المقاومة ثابتة ترتفع قيمة التيار مع الجهد بشكل خطي .
وتستعمل دوائر التوازي مثلا في : مصابيح الإضاءة الصغيرة ، الأجهزة الكهربائية المنزلية ، المحركات الكهربائية التي توصل بالشبكة الكهرباء العامة لأنها تحتاج إلى نفس القيمة من الجهد ، كما توصل مولدات الجهد التي تحتاج إلى نفس القيمة من الجهد بالتوازي

دروس في الإليكترونيات



الدرس الرابع

- الدوائر الكهربائية المختلطة (توالي وتوازي)

- المقاومات ، قدرتها ، وأشكالها

- المقاييس والأحجام الدولية

الدوائر المختلطة

كثيرا ما تستعمل الدوائر المزدوجة في الإليكترونيات ، دوائر التوالي ودوائر التوازي وهذه الدوائر تسمى الدوائر المختلطة أو " شبكة مقاومات" . وأبسط هذه الدوائر تتكون من ثلاثة مقاومات أنظر شكل الدوائر المختلطة.

وأبسط الدارات المختلطة، هي ما يسمى بدائرة "مجزئ الجهد محمل" التي توضح مدى هبوط الجهل عندما يحمل ، وهي دارة على التوالي ، وتحميلها يكون على التوازي . كما نمس هنا موضوع مهم جدا في الإليكترونيات ، وهو "الملائمة" ، وتعني ملائمة قيمة المدخل بقيم المخرج والأساليب الكثيرة للتوصل لها سوف نعالجها مستقبلا .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


أن معالجة المسائل الحسابية مهمة جدا ، بل ضرورية وتسهل الفهم والاستيعاب مستقبلا ، وإن لم تجد المسائل الملائمة فيجب حل المسائل التي طرحت بجميع الطرق ، أي للجهد المقاومة التيار و للقدرة، التوازي والتوالي .

المقاومات ، قدرتها ، وأشكالها

وقبل معالجة العناصر المتأثرة بالتردد والتي أحدثت ثورة في أجهزة اللهو وعلوم الموجة والاتصال والمكثف والملف بالأضافة لالترانزيستور والصمام الثنائي فلابد من التعمق بعض الشيء بعنصر المقاومة ، قدراتها ، وأشكالها :

القدرات :

مهم جدا خلال العمل أو بناء أي لوحة كهربائية ، أن تعرف ما هي القدرة المطلوبة وعل أساس ذلك يجب تحديد العناصر الكهربائية ، فهناك الإمكانيات لجمع العناصر الضرورية ذو القدرة المطلوبة . فهناك مقاومات ذو 0,5 واط ، و1 واط ، أو 2 واط ، 5 أو 10 واط .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
وهناك الأشكال أخرى من العناصر ، وما يسمى نظام SMD ، تسمية لعناصر صغيرة الحجم (عرض 1…7 ميليمتر وطول 2,5…4,5 ميليمتر وعمق 2,5 ميليمتر) ، تلصق على اللوحة .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ن الهدف من هذه الدروس هو نشر المعرفة للجانب العملي والتطبيقي لحقل الإليكترونيات والجانب الأكثر استعمالا به . وسوف لا نتعمق كثيرا في الخطوات المفردة ، كما أننا لا نتعمق في التحليلات العلمية حول المادة وتفاعلها ، أو تفاصيل موجات المغنطة وحساباتها ، بل سنمر بالخطوات تشرح القواعد وأساليب علاجها تطبيقيا .