السلام عليكم
معلومات مفصلة عن الالكترونات م ومجهود كبير في جمعها مشكووووووووووووووور
معلومات مفصلة عن الالكترونات م ومجهود كبير في جمعها مشكووووووووووووووور
2 مشترك
الإلكترونيات من الألف إلى ماقبل حرف الياء
casanitta- عضو جديد
- عدد الرسائل : 17
السٌّمعَة : 3
نقاط : 5488
تاريخ التسجيل : 02/12/2009
عبد الله مرادي- عضو مميز محترف
- عدد الرسائل : 610
العمر : 36
السٌّمعَة : 13
نقاط : 7161
تاريخ التسجيل : 05/12/2007
المخبر الإلكتروني البسيط لتعلم الإلكترونيات من بابها :
والآن لنبدأ بالتعرف على المخبر الإلكتروني الذي بين أيدينا لكي نستطيع من خلاله القيام بتنفيذ دارات والتعلم على بعض خواص العناصر الإلكترونية وصفاتها وكيفية التعامل معها لكي نصنع شيء يمكن الاستفادة منه علميا وماديا .
أولا : العناصر الإلكترونية :
إن جميع الأجهزة الإلكترونية الموجودة بين أيدينا كلها تتألف من العناصر التالية فقط ( مقاومة –مكثف –ملف- ترانزستور – موحد ( ديود )-ترانزستنور - وكل العناصر الضوئية لتلك العناصر بإستثناء الملف والمكثف ) :
المقاومات
المقاومة هي عنصر كهربائي يقوم على امتصاص بعض الطاقة من الإلكترونات المارة عبرها بسبب اصطدام الإلكترونات المارة بداخلها بذرات المادة المقاومة المبنية منها المقاومة كالكربون أو التنغستين أوأكاسيد المعادن أية مادة اخرى وبذلك تنقص شدة التيار المار خلالها ويزيد الجهد على طرفيها كما يمكن أن نقول أن المقاومة تمص بعض الطاقة من الإلكترونات وتحولها إلى طاقة حرارية حفظا لمبدأ مصونية الطاقة فالطاقة لا تنفذ وإنما تتحول من شكل لآخر .وهناك أربعة أنواع منها (مقاومات ثابتة القيمة- متغيرة القيمة يدويا – ضوئية تتأثر بالضوء – حرارية تتأثر بالحرارة ) وللمقاومات أشكال كثيرة تم تصنيعها حسب استخدامها فعند التيارات العالية تستخدم مقاومات ذات استطاعة عالية وحجم أكبر مصنوعة من مواد خاصة قابلة لتحمل الحرارة ( السيراميك ) وهناك مقاومات ذات استطاعة صغيرة للتيارات الصغيرة وهناك مقاومات أصغر للتيارات الأصغر كل حسب موقعه في أي دارة نريد تصميمها .
وتعطى قيمة المقاومة من قانون أوم :
مثال:لنفرض بين يديك جهاز ما وهو لا يعمل ويوجد مقاومة متفحمة ولكي يعمل الجهاز عليك وضع مقاومة بدلا من التالفة فماذا تصنع ؟
أولا نقيس الجهد أو الفولت الذي سيطبق عليها أي بمعنى أصح نقوم على دراسة الدارة التي بين أيدينا بشكل نظري وبالممارسة ستقوم إلى دراسة الدارة بالعيون فقط فأنت تنظر إلى اللوحة بعينك وعقلك يقوم على ترجمة ما تشاهد بشكل سريع ومتقن ولاتأتي مثل هذه الخاصية إلا بالممارسة والدراسة وأقصد بالدراسة الفهم مع المعذرة قد تقول أن الدراسة هي الفهم ولكن قالوا أن الفهم فضلوه عن العلم ففهمك للشيء أكبر من دراسة لأن المقصد من الدراسة هو فهم الوقائع فنحن ندرس علم الفلك لنفهم كيفية حركة النجوم والكواكب وكيف تحصل عملية المد والجذر والليل والنهار فكل شيء بحاجة للفهم وليس العلم فالعالم هو من فهم وعلم بالتجربة والبرهان ولنعود إلى موضوعنا
من خلال الرسم المبين سوف نقوم على دراسة حساب قيم المقاومات من علاقة التيار والفولت مع المقاومة من خلال قوانين العم أوم :
قال العم أوم أن الفولت يساوي التيار مضروب بالمقاومة V=I×R وهل تعلمون أن العالم أوم قام على دراسة العلاقة بين التيار والفولت والمقاومة مايقارب الثلاث والثلاثون عاما وأخيرا خرج إلينا بقانوه الذي سمي باسمه وهذا حقه فهو من تعب وهو من سهر وثابر إلى ان جاء بمبدئ الإلكترونيات وكان له الفضل بنمو وإزدهار هذا العلم .
والآن سنقوم على كشف قيم التيارات وفق العم أوم .لكي نعرف قيمة التيارات المارة بالدارة وحساب قيم الجهد على النقطتين أ و ب يجب علينا أولا دراسة الدارة بشكل عملي ولو نظرنا جيدا بالشكل أعلاه لرأينا أن المقاومة R2 وR3 على التسلسل فهذا يعني أن قيمتهما تساوي 86K .
والآن نقوم على حساب التيار المار بالدارة كما يلي :
التغذية 220فولت مستمر باعتبار الديود موجود والفولت على طرفيه مهمل (0.7) نقوم على حساب التيار المار بالدارة فيكون التالي : I=V÷R→I= 220÷556000=0.0004A
والآن نقوم على حساب الفولت الهابط على طرفي المقاومة R1 من خلال إيجاد فولت النقطة أ فيكون التالي:
VR1=470000X0.0004=188V
إذا الجهد الهابط على طرفي المقاومة R1 يساوي 188V ومنه 220-188= 32Vيعني جهد النقطة أ يساوي 32V
والآن نقوم على حساب الفولت على النقطة ب كما يلي:
VR2=0.0004X39000= 15.6V
ومنه الجهد الهابط على النقطة ب تساوي 32-15.6=16.4V
وهكذا أصبحت جميع المعطيات لدينا وتعرفنا على كيفية حساب فولت أو تيار أية دارة إلكترونية بسيطة يمكن التعامل معها على أساس قانون أوم .ويوجد طرق أخرى لحساب قيم المقاومات ولكن كل طريقة تتبع منبع التغذية الذي يغذيها فالتيار المتناوب له حساباته ومشاكله ليست صعبة ولكن كثيرة وفيها بعض التعقيد من حيث الجيب والتجيب والتعقيد على المبتدئ فقط .
وإليكم أشكال بعض أنواع المقاومات الشائعة :
كيفية حساب قيم المقاومات لمصدر جهد من منبع تغذية مستمرة :
أخواني الأفاضل لقد نسيت سابقا شرح كيفية بناء دارة مؤلفة من مقاومات لنتعرف سوية على كيفية وضع المقاومات المناسبة في المكان المناسب يعني الحصول على فولتية أقل من فولتية التغذية وحسب المطلوب :
1- علينا أولا تحديد التيار المراد إستجراره ( سحبه ) من المنبع ( التغذية ) ثم نحدد قيمة الجهد المراد الحصول عليه ومنه يمكننا اختيار قيم المقاومات واستطاعتها وأحب أن أنوه إلى الاستطاعة فالاستطاعة مهمة جدا في بناء الدارات من الناحية المادية والعملية فأنا شخصيا بخيل جدا على أسعار الدارات التي أنفذها وبالعمل والتجربة والدراسة وتوصلت إلى تصنيع مؤقت يعمل على توقيت لمبة الباب عندي لمدة خمس دقائق وكلفتني الدارة 25 ليرة سورية مع العلم بها حاكمة مغناطيسية أي ريليه وأستطيع التحكم بها كيفما أريد ولله الفضل والمنة.
2- ثم علينا حساب قيم المقاومات كما يلي :
لنفرض أنه يوجد بين يديك مصدر تغذية قيمته 12V بتيار 5A وتريد تغذية جهاز يعمل على 3V – 0.001A طبعا تلك القيمة لا يمكنني أن أضعها عشوائيا فيجب أن أنتبه إلى مواصفات الجهاز الذي أريد أن أغذيه من مصدر التغذية ويمكن الحصول على معلومات الجهاز من خلال لصاقة توضع خلف الجهاز حيث يوجد موديل الجهاز ورقمه و قيمة الفولت الذي يعمل عليها وقيمة الاستطاعة ومن خلال الفولت والاستطاعة فهناك عالم يدعّى بواط ولست أعرف اسمه على كل قال السيد واط لكي تستطيع إيجاد استطاعة أي جهاز كهربائي أو إلكتروني ماعليك سوى أن تعرف قيمة فولته وتياره وتقوم على ضرب تلك القيم ببعضها وهنا الضرب عملية حسابية وليس الضرب بسكين أو عصا وبذلك تحصل على قيمة الاستطاعة التي يتحملها الجهاز
وجهازنا هنا ذو فولت يقدر ب3V وقمت بحساب التيار من علاقة السيد واط كما يلي : P=VxI
حيث أن الإستطاعة المسجلة على الجهاز هي 0.003W وبتقسيم الاستطاعة على الفولت نحصل على التيار الذي يستهلكه الجهاز انتهت المسألة
والآن نقوم على تصميم مقسم جهد يقوم على إنشاء فولت قيمته 3V وبتيار قيمته 0.001A وهنا يأتي دور العم أوم كما نعلم فأوم قال V=I×R ومن هنا يمكن حساب قيمة مقاومة مقسم الجهد الأولى وتسمى مقاومة الحمل وهي عبارة عن عدة مقاومات لكي لا أصرف ثمن باهظ على قيمة مقاومة استطاعتها عالية فأنا أموت إذا دفعت أكثر من خمس ليرات سورية ثمن مقاومات لهكذا دارة( فكاهة ) وهذا القول عندي مبدأ إذ أن أحوال الناس غير كافية للدفع والسبب الرئيسي هو الثقة فثقة الناس شيء كبير ففيه الربح والثروة إن وثق الناس بأي شيء يدلون بعضهم عليه ولو صممت أي جهاز وفشل لا سمح الله فثقة الناس سوف تسرق منك وأنت لا تدري فعليك توخي الحذر معهم وعليك مخافة الله فيهم وحسن العمل ووضع الحجر المناسب في المكان المناسب وبأقل التكاليف وهنا التحدي الذي أتحدث عنه دائما وكم من قائل يقول لماذا العذاب وأقول له لالالا تحلو قيمة ربح أي شيء إلا إذا خرقت قاعدة عقلك بأن هذا الأمر لن يحدث .
والآن لنحسب قيمة المقاومات الموجودة في الشكل التالي في المرفقات:
من خلال الرسم نجد أنه قد وضع ثلاث مقاومات على التفرع وكما ذكرت سابقا بسبب التوفير حيث أن هذه الطريقة توفر على الجيبة وهذا المطلوب وليس لها علاقة بالقوانين الإلكترونية ولا المبادئ فأنا كما ذكرت لا أريد سوى التوفير فقط وقد يسأل أحدهم كيف وصلت إلى مثل هذا الأمر أقول له لقد وضعت قوانين الإلكترونيات على ورقة خارجية وأخذت أقرأها وأقرأها حتى حفظتها مثل اسمي وقمت على فهما من خلال الممارسة فأصبحت أحضر ورقة وقلم وأخذت أذهب إلى مصلحي التلفاز والمسجل واطلب منهم قطع إلكترونية لأجهزة قديمة مهملة لديهم وأقوم على دراستها ودراسة المخططات التلفزيونية دراسة نظرية وإن صعب الأمر على نفسي أتوجه مباشرة إلى معلمي في المدرسة وأقول له لماذا وضع مصمم القطعة الإلكترونية ( الفيبرة ) هذه المقاومة هنا وأنني أجد لو وضع هذه القيمة لكان أفضل فيقوم على شرح السبب وبطريقة جميلة وهكذا فكنت أحب السؤال والسؤال ليس عيبا ففيه المفتاح لكل عاشق لتلك العناصر الإلكترونية أحجار بناء الدارات الإلكترونية .
والقانون هو كما ذكر واط إن وضع الأحمال على التوازي يزيد من استطاعتها واعتبرنا أن المقاومات R1-R2-R3 هي مقاومات حمل .
ونقوم الآن على دراسة المقاومات الثلاث وسأترك حل المقاومات R4-R5 في مقسم الجهد لكل من يحب أن يجرب حظه وقدرته على كشف القيم الصحيحة لعناصر مجهولة وطبعا لا يقوم بذلك إلا فضولي بداخله مارد كبير يحب أن يفجره ويخرجه إلى العالم لكي يصنع المستحيل في عالم الإلكترونيات .
حسنا لقد تكلمت زيادة كثيرة خارج موضوعنا وعندنا قيم التيار و الفولت نقوم الآن على استحضار قوانين أوم في عقلنا ولنجعل عمل عقلنا مثل الكمبيوتر أي تخمن في عقلك أنني أريد فتح ملف قوانين أوم وبالممارسة ستعتاد على هذا الأمر لا بل سيقوم عقلك على فعل هذا تلقائيا دون أن تشعر صدقني سيحصل هذا دون أن تشعر فعقل الإنسان قابل للعادة أي ينفذ حسب العادة .
وهنا التيار يساوي 0.001A والفولت يساوي 3V أخواني هناك قوانين مستنتجة من قانون أوم وهي تفيد كثيرا في حلنا وسنقوم على شرح تلك الطريقة :
بما أن التيار الذي يحتاجه الجهاز هو0.001A والفولت هو 3V نبدأ من هنا ومن قانون أوم R=V÷I طبعا يجب علينا حساب قيمة الفولت الذي سيهبط على طرفي المقاومات R1-R2-R3 وهو 12V-3V=9V إذا VR1,2,3=9V ومنه نحسب المقاومة المكافئة التي سنقسمها إلى ثلاث مقاومات للتوفير فقط نعوض بالقانون فنجد R1,2,3 تساوي 9÷0.001=9K .
ولنعرف قيمة كل مقاومة على حدى :
لقد علمنا أن قيمة المقاومة المكافئة تساوي 9K ونقوم الآن على حساب R1-R2-R3 من خلال قانون وصل المقاومات على التفرع أو التوازي فقانون حساب قيمة مقاومات على التفرع هو
وهنا المقاومات الثلاث متشابهة بالقيمة والاستطاعة فيكفي أن نجد قيمة مقاومة واحدة كما يلي:
نحن نعلم أن التيار المار = 0.001A ومنه نقسم ذلك التيار على ثلاثة ويجب أن ننتبه إلى أن المقاومات الثلاث متشابهة ومنه
تيار المقاومة R1= 0.00035A لقد أضفت تيار 50A على التيار الذي يحتاجه الجهاز وذلك تجنبا من فقدان التيار نتيجة نسبة السماح والخطأ للمقاومات وهنا زدت من قيمة التيار لأنني أعرف سابقا أن الجهاز الذي بين يدي إذا أضيف إليه تيار زائد فلا بأس من ذلك ولكن إن كنت أريد دقة بالعمل مثل تصميم نافذة مقارنة بين جهدين أو تيارين فيجب أن أتقيد تماما بما بين يدي من معطيات .
فتصبح العلاقة كما يلي :
R1= 9÷ 0.00035 = 25714 → R1 = 27K
ونلاحظ أنه وضعنا قيمة المقاومة أعلى قليلا من قيمتها النظرية وذلك لعدم وجود مثل تلك المقاومة منفردة وكما أخبرتكم سابقا التوفير هو ما يدعني عدم التقيد بالقيمة الصحيحة ولو قمت بحساب الاستطاعة التي يجب أن تكون عليها هذه المقاومة لوجدتها 0.003W
وأحبائي إن قيمة المقاومة الكلية حتى ولو وضعتها منفردة فهي مقاومة رخيصة وقيمتها 9K واستطاعتها = 0.009W أي رخيص الثمن وصغيرة الحجم ولكني أردت من خلال تجزئة المقاومة الكلية المكافئة للمقاومة R لكي ألفت نظر السادة القراء إلى أننا يمكن التعويض بالاستطاعة من خلال مقاومات توصل على التوازي لكي نحصل في نهاية الأمر على قيمة مقاومة دقيقة وذات استطاعة مرغوبة .
وسأترك حساب المقاومات R4,R5 لذلك الفضولي مكتشف الخبايا .
وأعتقد إلى هنا قد شرحت ما أمكنني لمعرفة إيجاد قيمة مقاومة ولمعرفة وضع مقاومة ذات قيمة مطلوبة وباستطاعة مرغوبة .
ملاحظة : أعزائي يجب أن تنتبهوا إلى الاستطاعة فإن كنتم بصدد تصميم أية دارة ما ووجدتم أن قيمة استطاعة المقاومة المطلوبة قريبة جدا من القيمة الحقيقة لها قوموا على زيادة استطاعتها أي أجعلوها تعمل بالأمان ويجب أن تتوقعوا الأسوأ عند تصميم أية دارة مثل زيادة الجهد الفجائي عند عودة الكهرباء بعد قطعها ومن تيارات الارتداد في الملفات كل ذلك يجب أن يكون بالحسبان .
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته ولمن يجد أي خطأ فليصححه وليشير عليه برد خاص لكي يتسنى لنا الفائدة والاستفادة من بعضنا فمهما تعلمنا نبقى مقصرين .
والآن لنبدأ بالتعرف على المخبر الإلكتروني الذي بين أيدينا لكي نستطيع من خلاله القيام بتنفيذ دارات والتعلم على بعض خواص العناصر الإلكترونية وصفاتها وكيفية التعامل معها لكي نصنع شيء يمكن الاستفادة منه علميا وماديا .
أولا : العناصر الإلكترونية :
إن جميع الأجهزة الإلكترونية الموجودة بين أيدينا كلها تتألف من العناصر التالية فقط ( مقاومة –مكثف –ملف- ترانزستور – موحد ( ديود )-ترانزستنور - وكل العناصر الضوئية لتلك العناصر بإستثناء الملف والمكثف ) :
المقاومات
المقاومة هي عنصر كهربائي يقوم على امتصاص بعض الطاقة من الإلكترونات المارة عبرها بسبب اصطدام الإلكترونات المارة بداخلها بذرات المادة المقاومة المبنية منها المقاومة كالكربون أو التنغستين أوأكاسيد المعادن أية مادة اخرى وبذلك تنقص شدة التيار المار خلالها ويزيد الجهد على طرفيها كما يمكن أن نقول أن المقاومة تمص بعض الطاقة من الإلكترونات وتحولها إلى طاقة حرارية حفظا لمبدأ مصونية الطاقة فالطاقة لا تنفذ وإنما تتحول من شكل لآخر .وهناك أربعة أنواع منها (مقاومات ثابتة القيمة- متغيرة القيمة يدويا – ضوئية تتأثر بالضوء – حرارية تتأثر بالحرارة ) وللمقاومات أشكال كثيرة تم تصنيعها حسب استخدامها فعند التيارات العالية تستخدم مقاومات ذات استطاعة عالية وحجم أكبر مصنوعة من مواد خاصة قابلة لتحمل الحرارة ( السيراميك ) وهناك مقاومات ذات استطاعة صغيرة للتيارات الصغيرة وهناك مقاومات أصغر للتيارات الأصغر كل حسب موقعه في أي دارة نريد تصميمها .
وتعطى قيمة المقاومة من قانون أوم :
مثال:لنفرض بين يديك جهاز ما وهو لا يعمل ويوجد مقاومة متفحمة ولكي يعمل الجهاز عليك وضع مقاومة بدلا من التالفة فماذا تصنع ؟
أولا نقيس الجهد أو الفولت الذي سيطبق عليها أي بمعنى أصح نقوم على دراسة الدارة التي بين أيدينا بشكل نظري وبالممارسة ستقوم إلى دراسة الدارة بالعيون فقط فأنت تنظر إلى اللوحة بعينك وعقلك يقوم على ترجمة ما تشاهد بشكل سريع ومتقن ولاتأتي مثل هذه الخاصية إلا بالممارسة والدراسة وأقصد بالدراسة الفهم مع المعذرة قد تقول أن الدراسة هي الفهم ولكن قالوا أن الفهم فضلوه عن العلم ففهمك للشيء أكبر من دراسة لأن المقصد من الدراسة هو فهم الوقائع فنحن ندرس علم الفلك لنفهم كيفية حركة النجوم والكواكب وكيف تحصل عملية المد والجذر والليل والنهار فكل شيء بحاجة للفهم وليس العلم فالعالم هو من فهم وعلم بالتجربة والبرهان ولنعود إلى موضوعنا
من خلال الرسم المبين سوف نقوم على دراسة حساب قيم المقاومات من علاقة التيار والفولت مع المقاومة من خلال قوانين العم أوم :
قال العم أوم أن الفولت يساوي التيار مضروب بالمقاومة V=I×R وهل تعلمون أن العالم أوم قام على دراسة العلاقة بين التيار والفولت والمقاومة مايقارب الثلاث والثلاثون عاما وأخيرا خرج إلينا بقانوه الذي سمي باسمه وهذا حقه فهو من تعب وهو من سهر وثابر إلى ان جاء بمبدئ الإلكترونيات وكان له الفضل بنمو وإزدهار هذا العلم .
والآن سنقوم على كشف قيم التيارات وفق العم أوم .لكي نعرف قيمة التيارات المارة بالدارة وحساب قيم الجهد على النقطتين أ و ب يجب علينا أولا دراسة الدارة بشكل عملي ولو نظرنا جيدا بالشكل أعلاه لرأينا أن المقاومة R2 وR3 على التسلسل فهذا يعني أن قيمتهما تساوي 86K .
والآن نقوم على حساب التيار المار بالدارة كما يلي :
التغذية 220فولت مستمر باعتبار الديود موجود والفولت على طرفيه مهمل (0.7) نقوم على حساب التيار المار بالدارة فيكون التالي : I=V÷R→I= 220÷556000=0.0004A
والآن نقوم على حساب الفولت الهابط على طرفي المقاومة R1 من خلال إيجاد فولت النقطة أ فيكون التالي:
VR1=470000X0.0004=188V
إذا الجهد الهابط على طرفي المقاومة R1 يساوي 188V ومنه 220-188= 32Vيعني جهد النقطة أ يساوي 32V
والآن نقوم على حساب الفولت على النقطة ب كما يلي:
VR2=0.0004X39000= 15.6V
ومنه الجهد الهابط على النقطة ب تساوي 32-15.6=16.4V
وهكذا أصبحت جميع المعطيات لدينا وتعرفنا على كيفية حساب فولت أو تيار أية دارة إلكترونية بسيطة يمكن التعامل معها على أساس قانون أوم .ويوجد طرق أخرى لحساب قيم المقاومات ولكن كل طريقة تتبع منبع التغذية الذي يغذيها فالتيار المتناوب له حساباته ومشاكله ليست صعبة ولكن كثيرة وفيها بعض التعقيد من حيث الجيب والتجيب والتعقيد على المبتدئ فقط .
وإليكم أشكال بعض أنواع المقاومات الشائعة :
كيفية حساب قيم المقاومات لمصدر جهد من منبع تغذية مستمرة :
أخواني الأفاضل لقد نسيت سابقا شرح كيفية بناء دارة مؤلفة من مقاومات لنتعرف سوية على كيفية وضع المقاومات المناسبة في المكان المناسب يعني الحصول على فولتية أقل من فولتية التغذية وحسب المطلوب :
1- علينا أولا تحديد التيار المراد إستجراره ( سحبه ) من المنبع ( التغذية ) ثم نحدد قيمة الجهد المراد الحصول عليه ومنه يمكننا اختيار قيم المقاومات واستطاعتها وأحب أن أنوه إلى الاستطاعة فالاستطاعة مهمة جدا في بناء الدارات من الناحية المادية والعملية فأنا شخصيا بخيل جدا على أسعار الدارات التي أنفذها وبالعمل والتجربة والدراسة وتوصلت إلى تصنيع مؤقت يعمل على توقيت لمبة الباب عندي لمدة خمس دقائق وكلفتني الدارة 25 ليرة سورية مع العلم بها حاكمة مغناطيسية أي ريليه وأستطيع التحكم بها كيفما أريد ولله الفضل والمنة.
2- ثم علينا حساب قيم المقاومات كما يلي :
لنفرض أنه يوجد بين يديك مصدر تغذية قيمته 12V بتيار 5A وتريد تغذية جهاز يعمل على 3V – 0.001A طبعا تلك القيمة لا يمكنني أن أضعها عشوائيا فيجب أن أنتبه إلى مواصفات الجهاز الذي أريد أن أغذيه من مصدر التغذية ويمكن الحصول على معلومات الجهاز من خلال لصاقة توضع خلف الجهاز حيث يوجد موديل الجهاز ورقمه و قيمة الفولت الذي يعمل عليها وقيمة الاستطاعة ومن خلال الفولت والاستطاعة فهناك عالم يدعّى بواط ولست أعرف اسمه على كل قال السيد واط لكي تستطيع إيجاد استطاعة أي جهاز كهربائي أو إلكتروني ماعليك سوى أن تعرف قيمة فولته وتياره وتقوم على ضرب تلك القيم ببعضها وهنا الضرب عملية حسابية وليس الضرب بسكين أو عصا وبذلك تحصل على قيمة الاستطاعة التي يتحملها الجهاز
وجهازنا هنا ذو فولت يقدر ب3V وقمت بحساب التيار من علاقة السيد واط كما يلي : P=VxI
حيث أن الإستطاعة المسجلة على الجهاز هي 0.003W وبتقسيم الاستطاعة على الفولت نحصل على التيار الذي يستهلكه الجهاز انتهت المسألة
والآن نقوم على تصميم مقسم جهد يقوم على إنشاء فولت قيمته 3V وبتيار قيمته 0.001A وهنا يأتي دور العم أوم كما نعلم فأوم قال V=I×R ومن هنا يمكن حساب قيمة مقاومة مقسم الجهد الأولى وتسمى مقاومة الحمل وهي عبارة عن عدة مقاومات لكي لا أصرف ثمن باهظ على قيمة مقاومة استطاعتها عالية فأنا أموت إذا دفعت أكثر من خمس ليرات سورية ثمن مقاومات لهكذا دارة( فكاهة ) وهذا القول عندي مبدأ إذ أن أحوال الناس غير كافية للدفع والسبب الرئيسي هو الثقة فثقة الناس شيء كبير ففيه الربح والثروة إن وثق الناس بأي شيء يدلون بعضهم عليه ولو صممت أي جهاز وفشل لا سمح الله فثقة الناس سوف تسرق منك وأنت لا تدري فعليك توخي الحذر معهم وعليك مخافة الله فيهم وحسن العمل ووضع الحجر المناسب في المكان المناسب وبأقل التكاليف وهنا التحدي الذي أتحدث عنه دائما وكم من قائل يقول لماذا العذاب وأقول له لالالا تحلو قيمة ربح أي شيء إلا إذا خرقت قاعدة عقلك بأن هذا الأمر لن يحدث .
والآن لنحسب قيمة المقاومات الموجودة في الشكل التالي في المرفقات:
من خلال الرسم نجد أنه قد وضع ثلاث مقاومات على التفرع وكما ذكرت سابقا بسبب التوفير حيث أن هذه الطريقة توفر على الجيبة وهذا المطلوب وليس لها علاقة بالقوانين الإلكترونية ولا المبادئ فأنا كما ذكرت لا أريد سوى التوفير فقط وقد يسأل أحدهم كيف وصلت إلى مثل هذا الأمر أقول له لقد وضعت قوانين الإلكترونيات على ورقة خارجية وأخذت أقرأها وأقرأها حتى حفظتها مثل اسمي وقمت على فهما من خلال الممارسة فأصبحت أحضر ورقة وقلم وأخذت أذهب إلى مصلحي التلفاز والمسجل واطلب منهم قطع إلكترونية لأجهزة قديمة مهملة لديهم وأقوم على دراستها ودراسة المخططات التلفزيونية دراسة نظرية وإن صعب الأمر على نفسي أتوجه مباشرة إلى معلمي في المدرسة وأقول له لماذا وضع مصمم القطعة الإلكترونية ( الفيبرة ) هذه المقاومة هنا وأنني أجد لو وضع هذه القيمة لكان أفضل فيقوم على شرح السبب وبطريقة جميلة وهكذا فكنت أحب السؤال والسؤال ليس عيبا ففيه المفتاح لكل عاشق لتلك العناصر الإلكترونية أحجار بناء الدارات الإلكترونية .
والقانون هو كما ذكر واط إن وضع الأحمال على التوازي يزيد من استطاعتها واعتبرنا أن المقاومات R1-R2-R3 هي مقاومات حمل .
ونقوم الآن على دراسة المقاومات الثلاث وسأترك حل المقاومات R4-R5 في مقسم الجهد لكل من يحب أن يجرب حظه وقدرته على كشف القيم الصحيحة لعناصر مجهولة وطبعا لا يقوم بذلك إلا فضولي بداخله مارد كبير يحب أن يفجره ويخرجه إلى العالم لكي يصنع المستحيل في عالم الإلكترونيات .
حسنا لقد تكلمت زيادة كثيرة خارج موضوعنا وعندنا قيم التيار و الفولت نقوم الآن على استحضار قوانين أوم في عقلنا ولنجعل عمل عقلنا مثل الكمبيوتر أي تخمن في عقلك أنني أريد فتح ملف قوانين أوم وبالممارسة ستعتاد على هذا الأمر لا بل سيقوم عقلك على فعل هذا تلقائيا دون أن تشعر صدقني سيحصل هذا دون أن تشعر فعقل الإنسان قابل للعادة أي ينفذ حسب العادة .
وهنا التيار يساوي 0.001A والفولت يساوي 3V أخواني هناك قوانين مستنتجة من قانون أوم وهي تفيد كثيرا في حلنا وسنقوم على شرح تلك الطريقة :
بما أن التيار الذي يحتاجه الجهاز هو0.001A والفولت هو 3V نبدأ من هنا ومن قانون أوم R=V÷I طبعا يجب علينا حساب قيمة الفولت الذي سيهبط على طرفي المقاومات R1-R2-R3 وهو 12V-3V=9V إذا VR1,2,3=9V ومنه نحسب المقاومة المكافئة التي سنقسمها إلى ثلاث مقاومات للتوفير فقط نعوض بالقانون فنجد R1,2,3 تساوي 9÷0.001=9K .
ولنعرف قيمة كل مقاومة على حدى :
لقد علمنا أن قيمة المقاومة المكافئة تساوي 9K ونقوم الآن على حساب R1-R2-R3 من خلال قانون وصل المقاومات على التفرع أو التوازي فقانون حساب قيمة مقاومات على التفرع هو
وهنا المقاومات الثلاث متشابهة بالقيمة والاستطاعة فيكفي أن نجد قيمة مقاومة واحدة كما يلي:
نحن نعلم أن التيار المار = 0.001A ومنه نقسم ذلك التيار على ثلاثة ويجب أن ننتبه إلى أن المقاومات الثلاث متشابهة ومنه
تيار المقاومة R1= 0.00035A لقد أضفت تيار 50A على التيار الذي يحتاجه الجهاز وذلك تجنبا من فقدان التيار نتيجة نسبة السماح والخطأ للمقاومات وهنا زدت من قيمة التيار لأنني أعرف سابقا أن الجهاز الذي بين يدي إذا أضيف إليه تيار زائد فلا بأس من ذلك ولكن إن كنت أريد دقة بالعمل مثل تصميم نافذة مقارنة بين جهدين أو تيارين فيجب أن أتقيد تماما بما بين يدي من معطيات .
فتصبح العلاقة كما يلي :
R1= 9÷ 0.00035 = 25714 → R1 = 27K
ونلاحظ أنه وضعنا قيمة المقاومة أعلى قليلا من قيمتها النظرية وذلك لعدم وجود مثل تلك المقاومة منفردة وكما أخبرتكم سابقا التوفير هو ما يدعني عدم التقيد بالقيمة الصحيحة ولو قمت بحساب الاستطاعة التي يجب أن تكون عليها هذه المقاومة لوجدتها 0.003W
وأحبائي إن قيمة المقاومة الكلية حتى ولو وضعتها منفردة فهي مقاومة رخيصة وقيمتها 9K واستطاعتها = 0.009W أي رخيص الثمن وصغيرة الحجم ولكني أردت من خلال تجزئة المقاومة الكلية المكافئة للمقاومة R لكي ألفت نظر السادة القراء إلى أننا يمكن التعويض بالاستطاعة من خلال مقاومات توصل على التوازي لكي نحصل في نهاية الأمر على قيمة مقاومة دقيقة وذات استطاعة مرغوبة .
وسأترك حساب المقاومات R4,R5 لذلك الفضولي مكتشف الخبايا .
وأعتقد إلى هنا قد شرحت ما أمكنني لمعرفة إيجاد قيمة مقاومة ولمعرفة وضع مقاومة ذات قيمة مطلوبة وباستطاعة مرغوبة .
ملاحظة : أعزائي يجب أن تنتبهوا إلى الاستطاعة فإن كنتم بصدد تصميم أية دارة ما ووجدتم أن قيمة استطاعة المقاومة المطلوبة قريبة جدا من القيمة الحقيقة لها قوموا على زيادة استطاعتها أي أجعلوها تعمل بالأمان ويجب أن تتوقعوا الأسوأ عند تصميم أية دارة مثل زيادة الجهد الفجائي عند عودة الكهرباء بعد قطعها ومن تيارات الارتداد في الملفات كل ذلك يجب أن يكون بالحسبان .
والسلام عليكم ورحمة الله وبركاته ولمن يجد أي خطأ فليصححه وليشير عليه برد خاص لكي يتسنى لنا الفائدة والاستفادة من بعضنا فمهما تعلمنا نبقى مقصرين .
عبد الله مرادي- عضو مميز محترف
- عدد الرسائل : 610
العمر : 36
السٌّمعَة : 13
نقاط : 7161
تاريخ التسجيل : 05/12/2007
الإلكترونيات من الألف إلى ما قبل حرف الياء
مقدمة :
لقد شهد العالم تطور هائل في مجال الإلكترونيات الخطية ( Analog ) والرقمية ( Digital ) حيث أصبحت العناصر أكثر صغرا و تقدما فالمقاومات والمكثفات والموحدات ( الديود ) والترانزستورات أصبحت أكثر وثوقية وصغراً لدرجة أصبحت قاعدة الترانزستور في المعالجات الصغرية عبارة عن جزيء واحد فقط من عنصر السيلكون أو الجرمانيوم المشوب المستخدم في صناعته .
إن التجربة والعمل هما أساس العلم الحديث والماضي والقادم فبدون التجربة لا يكمن اكتشاف عناصر لها خواص تمكن العلماء من خلالها من إنتاج قطع الكترونية أصغر وذات وثوقية وتحمل أكبر من ذي قبل والعمل مّكن العلماء من اكتشاف خواص تلك المواد وكيفية التعامل معها للحصول على المطلوب ولا تستبعد عزيزي القارئ أن نصل يوما إلى القمر( السكن عليه ) فبالعمل والإرادة حقق أي شيء يريده الإنسان وسيحقق الكثير مادام مصرّ على التعلم والتقدم وأحب أن أقول ليست الشعوب الغربية والشرقية أحسن منا بأي شيء فعندما كان أجدادنا يعملون بعزم وجد والتسلح بالإيمان القوي بالله عز وجلّ وبسنة ونهج سيدنا محمد عليه الصلاة والسلام توصلوا إلى اختراع الساعة وحساب قطر الأرض وبعدها عن القمر والشمس ووضع القواعد الأساسية للفيزياء والكيمياء والرياضيات وكل علوم الأرض لقد كنا قوة علمية جبارة سلميّة في نفس الوقت كانت الشعوب الغربية والشرقية لا تعرف إن كانت الأرض هي مركز الكون أم الشمس ولكن بعدنا عن الله وحبنا للشهوات والمناصب هو الذي أرجعنا مئات السنين إلى الوراء والسبب الأهم هو احتلال الغرب والشرق لنا و رمي العلم في نهر دجلة وسرق المكتبات وحرقها في دمشق وبغداد أدى إلى فقدان العلم وحامليه ولا ننسى الأندلس التي كانت شمعة في وسط ظلام الجهل الكالح في أوربة .
كلنا نعرف ذلك ولكنا لا نعرف كيف اكتشف علمائنا كل ذلك العلم أقول لكم وبكل ثقة إن الإيمان بالله والتمسك بسنة رسوله والعمل والمثابرة هي مفتاحكم للمعرفة والعلم ولا تحتج بأن تقول إن الغربيون والشرقيون قد سبقونا بمئات السنين من التقدم والمعرفة , قد يكون ذلك صحيح ولكن مصدر علمهم من عندنا ولا يزال الكثير من العلم لاكتشافه و معرفته لإخراجه للعالم للاستفادة منه ويجب علينا أن نحرك عجلة العلم عندنا للأمام أكثر ولا أقول أنها واقفة فهناك أناس يبحثون ويعملون لأنه لو كان غير ذلك لكنا الآن تحت رحمة الاحتلال والسلب ولا يجب علينا القول أن الحكومات تقف بالمرصاد لكل من يكتشف أو يخترع شيئا وتأخذه كما يعتقد البعض فحكوماتنا تفتح المجال للعلم والإبداع فكم من مخترع ظهر على التلفاز وقد قدمت الحكومة له مكافآت تشجيعية فهذا أكبر دليل على أن التوجه إلى الأمام وليس إلى الخلف فكل تلك الإشاعات وكل التخاريف التي تقول بأن الحكومات الغربية والشرقية تعطي وتقدم للمخترعين كل ما يطلبون ويتمنون لا وألف لا فكل المصانع والشركات في العالم هي شركات ومصانع خاصة ليس للحكومة أية علاقة بها فأين الرفاهية التي تقدمها الحكومة لهؤلاء المخترعون إن سببها هو أصحاب رؤوس الأموال اللذين قاموا على دعم وتمويل بعض العلماء لأغراض تجارية بحتة وأكبر مثال لو نظرنا إلى ماركات الأجهزة الإلكترونية وأي سلعة تأتي من الغرب أو الشرق لرأينا أن الماركات أو العلامات التجارية لها هي أسماء أشخاص مالكون تلك الشركات مثل : ( sony-sanyo- toshipa-samsung-daiuwo-Panasonic-hitachi-yamaha-honda-suzuki-phileps-)
كلها شركات تحمل أسماء أصحابها فكيف تكون ملك للحكومة . وكل التقديمات والتسهيلات المزمع تقديمها من قبل الحكومات والشركات الأجنبية لتلك الشركات ليست تختلف عندنا ولا على أي مكان في الأرض فكل شركة أو مصنع أو معمل بحاجة إلى إجراءات يجب تنفيذها أولا كالسجل التجاري والصناعي والرخصة ودفع الضرائب فشركة Microsoftالأمريكية تدفع ضرائب للولايات المتحدة مقر تلك الشركة مبلغ يقدر بـ( 1.5 مليار دولار سنويا ) .
فكل ما يجب علينا عمله هو العمل بأنفسنا والاجتهاد لكي نجاري العالم بالعلم والمعرفة وأن لا نكون مجتمع استهلاكي فقط فالحمد لله عندنا كل الإمكانيات المتاحة لجميع العاملين في الدول المتقدمة صناعياً وليس ينقصنا سوى العزم والحركة والعمل وبعض من القراءة في العلوم التي تحب أن تتعلمها فالقراءة ( قراءة تجارب وأعمال الآخرين) تفيد جدا في الوصول إلى المطلوب فلنعمل كما عمل هؤلاء الذين أخذوا من علمنا سابقا وعملوا به وطوروه لنأخذ من علمهم ونعمل به ونطوره أيضا فالعين بالعين والسن بالسن .
والآن لنبدأ بشرح خطواتنا الأولى في شرح هذا الجهاز الذي بين أيدينا وأحب أن أقول لكم أن فكرة هذا الجهاز أجنبية والقطع المصنوعة منه أجنبية وكل شيء فيه من صناعة أجنبية غريبة عن الدول العربية مع الأسف يحز قلبي عند كتابة مثل هذا الكلام ولكن تلك هي الحقيقة التي لا مفر منها سوى بالعمل والمتابعة والإصرار على عدم قبولنا أن نكون آخر العالم في العلم فنحن كنا وسنكون إن شاء الله سادة العالم في الأخلاق الحميدة والعلم والمعرفة السلمية هكذا علمنا رسولنا محمد عليه الصلاة والسلام بوحي من ربنا عزّ وجل ولنسأل أنفسنا ماذا نقول للحبيب محمد في يوم القيامة إن سألنا ماذا فعلتم في دنياكم ماذا نجيبه هل ترضى أن تقول له كنا عالة على هذه الدنيا أم العكس فأنظر لنفسك ماذا تحب أن يكون جوابك .
إن الهدف الأساسي من هذه الفكرة أن نعم مفهوم علم الإلكترونيات على كل من يرغب بذلك والاستفادة من كل ماحولنا لعمل أي شيء مفيد يعود على المتعلم بالفائدة والربح اليسير إن أفلح فيما يبتكر من دارات عملية قد تفيد الناس ويستطيع أن يرفع مستوى التعلم في بلادنا العربية إلى أعالي القمم مع الدول المتقدمة في هذا المجال , قد يقول قائل كيف لنا أن ننافس تلك الدول وقد توصلوا إلى الأقمار الصناعية والكمبيوتر و إلى أجهزة بالغة في الصغر والدقة .
نقول إلى كل من ليس لديه حب التجربة والابتكار دعك من هذا العلم فهو لايفيدك بشيء, لأن أول آلة حاسبة اخترعها الإنسان كانت بحجم 1000 م2 ووزنها 15 طن تحتوي على 500 ألف قطعة إلكترونية وتقوم بأربعة عمليات حسابية في الثانية فقط أي تحتاج إلى بعض الوقت إذا أردت أن تضرب عددا من خمس خانات بعدد مماثل له .
ولكن الغريب بالأمر أن كل القطع مأخوذة من العناصر التالية : مقاومة - مكثف - ملف - صمام - مصابيح للبيان فقط تصوروا معي كيف هو شكل تلك الآلة ومن أي شيء صممت من أربعة عناصر فقط ؟؟؟؟؟؟؟؟.
أخي القارئ ليس الأمر بعدد الأمتار أو الوزن أو عدد القطع ولكن كيف نختار القطع المناسبة وكيف نوصلها مع بعضها .
أما الآن فقد أصبحت العملية الحسابية تقدر بنانو ثانية أي واحد بالمليار من الثانية ووزنها قد يصل إلى بضعة غرامات.
نلاحظ أن الفرق كبير جدا كل ذلك حصل بفضل التجربة والتعلم والمثابرة على إثبات الذات عند أناس كالنسور لا تحب سوى القمم لها مسكنا فبماذا أنت مختلف عنهم ؟؟؟؟؟؟؟؟.
كما تطورت جميع المواد التي تصنع منها الأجهزة الإلكترونية وتطورت جميع المجالات من طب وهندسة وتكنولوجيا وما إلى هنالك من علوم وأبحاث .
إن السبب الرئيسي والوحيد لهذا التطور الهائل الذي توصل إليه الإنسان إنما كان بفضل الله عز وجلّ ثم بفضل تعلم الإنسان وتعبه وإجراء التجارب الكثيرة من أجل شيء قد نراه تافه في نظرنا ولكن حب العلم والمعرفة هي التي تدفع البشر لبناء ما لايستطيع عقل أي كائن غير متعلم فهمه وإدراك ما يجري فمثلا :
عند الضغط على مفتاح تخفيض الصوت في جهاز التحكم إلى التلفاز نلاحظ أن جهاز التلفاز استجاب لهذا الأمر وخفض شدة الصوت قد تقول عزيزي القارئ أنني لم آت بشيء غريب وكلنا نعرف ذلك ولكن أحب أن أدعوك إلى رحلة قصيرة لمعرفة ماجرى في أقل من عشر الثانية مابين جهاز التحكم والتلفاز لتنفيذ ذلك الأمر .
عند الضغط على مفتاح خفض الصوت في جهاز التحكم تعمل الدارات التالية معاً لتشكل موجة إرسال للتلفاز .1
1-قسم الإرسال: يتألف من دارة مذبذب * دارة مفاتيح إلكترونية * دارة قيادة المرسل ( IR LED ) * دارة رنين ( مرشح تمرير حزمة ) * ( IR LED/ ليد أشعة تحت الحمراء ) المرسل * التغذية ( البطارية ) .
عند الضغط على مفتاح (كبسة) التخفيض تعمل الدارات التالية بسرعة عالية لتنفيذ المطلوب كالتالي:
أ-دارة المذبذب : وهذه الدارة تقوم على توليد نبضات مربعة يحدد ترددها دارة الرنين ( الترشيح ) ودارة المفاتيح الإلكترونية الموصولة معها وتوجد هذه الدارة داخل المجموعة في داخل جهاز الإرسال ( افتح جهاز تحكم بحذر وسترى قطعة إلكترونية سوداء أكبر من باقي القطع الإلكترونية ولها عدة أرجل من اليمين واليسار بشكل منتظم ) وهي تعد قلب وعقل جهاز الإرسال وبها يتم تنفيذ أغلب العمليات .
ب-دارة المفاتيح الإلكترونية : عمل هذه الدارة يقتصر على تحديد التردد المطلوب لتنفذ أمر ما من خلال انتقاء الفولت المناسب لذلك الأمر عن طريق الضغط على المفتاح المطلوب لذلك الأمر وهي تشبه المقاومة المتغيرة في عملها لكل مفتاح في جهاز التحكم فولت معين ينتج تردد معين لينفذ أمر معين .
جـ-دارة قيادة المرسل (IR LED –Drive ) : وهو عبارة عن ترانزستور يقوم على تكبير التيار الخارج من المذبذب إلى تيار كبير قادر على تشغيل المرسل (IR LED ) .
د-دارة الرنين ( المرشح ) : تقوم دارة المرشح على تمرير الترددات المصممة عليها فقط وحجب أية إشارة غير مرغوبة وتمريرها إلى سالب الجهاز فهي بمثابة المصفاة للموجات المرسلة من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال لأن جهاز الاستقبال غير قادر على فهم أو ترجمة أية إشارة إلا التي صمم عليها هو فقط ولهذا السبب نجد أنه عند توجيه أية جهاز تحكم إلى غير جهازه لا يستجيب ذلك الجهاز لأن جهاز الاستقبال والإرسال يجب أن يكون لهما نفس مجال التمرير والكريستالة الموجودة في دارة الترشيح هي التي تحدد تردده .
هـ- ( IR LED/ ليد أشعة تحت الحمراء ) المرسل : وهو عبارة عن ديود (موحد) قادر على إصدار أشعة تحت الحمراء لا تستطيع العين البشرية أن تراها ولكن أية كاميرا رقمية تستطيع ذلك عند توجيه جهاز التحكم إلى كاميرا جوال مثلا .
و-التغذية : وهي البطاريات الموجودة في أسفل جهاز التحكم وهي التي تغذي جهاز الإرسال بالطاقة اللازمة للعمل .
2- قسم الاستقبال :يتألف من دارة مستقبل ( ترانزستور ضوئي أو مستقبل إشارة التحت الحمراء) *دارة رنين ( ترشيح ) *وحدة فك ترميز * مجموعة الأوامر في التلفاز .
أ-دارة الاستقبال : وهي تتألف من ترانزستور حساس للضوء يقوم على تحويل الإشارات الضوئية القادمة من جهاز الإرسال إلى نبضات كهربائية متوافقة التردد تماما مع جهاز الإرسال ويسمى المستقبل .
ب-دارة الرنين ( الترشيح ) : عمل هذه الدارة مقتصر فقط على تمرير حزمة الترددات المتوافقة مع جهاز الإرسال فقط إلى دارة فك الترميز .
جـ- دارة فك الترميز : وتقوم على تحويل التردد القادم من دارة الترشيح إلى فرق بالجهد تستطيع مجموعة الأوامر التعامل معه وتنفيذ الأمر المطلوب منها .
د-مجموعة الأوامر : وهي عبارة عن معالج صغري يقوم بالتحكم بأغلبية دارات جهاز التلفاز من رفع وخفض الصوت والتنقل بين القنوات والإضاءة والتباين واللون والسطوع وقائمة البرمجة واللغة بمعنى آخر كل ما يظهر على شاشة التلفاز من أوامر وتعليمات وتقوم به هذه المجموعة وتعمل على برمجة الفولتية القادمة من وحدة فك الترميز إلى أمر قابل للتنفيذ وتنفذه مثل خفض الصوت مثلا .
وكما نرى أن كل هذه العمليات قامت بمجرد الضغط على مفتاح خفض الصوت وكيفية توصل العلماء الذين صمموا هذه التقنية جهاز إرسال بالأشعة تحت الحمراء كانت ومازالت التجربة والعمل ( إن العمليات السابقة كلها كانت في شرح تنفيذ أمر واحد فقط وبشكل مختصر ولم أتكلم عن آلية إظهار الأمر على الشاشة فتلك قصة ثانية يطول شرحها) .هل رأيت عزيزي القارئ أن كل ما تقدم ذكره هو في خدمة وراحة الإنسان وكل ما جرى في أجزاء الثانية كان عصارة وجهد سنوات من التجارب والعمل المستمر في سبيل المال بالنسبة لأصحاب رؤساء الأموال و فرحة النصر لأصحاب العلم والمعرفة بتوصلهم إلى ذلك الاكتشاف
__________________