بعض المبادئ الاساسية والمهمة عن الكهرباء و الالكترونيات

الغرض من الموضوع

1- معرفة بعض المبادئ الاساسية والمهمة عن الكهرباء و الالكترونيات
2- دراسة المكونات الالكترونية ونظرية عملها وتوصيلها وقرائتها وقياسها
3- القراءة الكاملة والسليمة للمخططات الخاصة بكل جهازوتتبع العيوب
4- التعرف على مظاهر العيوب وطرق تتبعها وكيفية اصلاحها
5- القياس على البارد والساخن
6- المسموح والغير مسموح فى الصيانة

مقدمة مهمة جدا ---------------------
نستهل هذا المنهج ببعض الاساسيات والتعريفات والمفاهيم الاساسية التى لا غنى عنها والتى تسهل لنا فهم العلاقات المختلفة بين المكونات الالكترونية وتاثير مرور التيار بها وسيساعدنا هذا الجزء على متابعة عملنا فى باقى اجزاء المنهج

العناصر الاساسية
===========

1 - ماهى الكهرباء وما هو التيار الكهربى
2 - خطورة الكهرباء والاسعافات الاولية .
3 - سلوك التيار الكهربى .
4 - قانون اوم .1
- ماهى الكهرباء وما هو التيار الكهربى؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
الكهرباء هى من اهم مصادر الطاقة النظيفة وهى نوعان :

- كهرباء ديناميكية : وهى الناتجة من المولدات او البطاريات ولها شكلان للتيارالناتج عنها
1 - تيار مستمر (( البطاريات ))
2 - تيارمتردد (( كهرباء المنازل ))
- كهرباء استاتيكية : وهى الناتجة من احتكاك جسمين موصلين للكهرباء او جسم موصل
والاخر غير موصل وتتكون على شكل شحنات تتجمع على اسطح هذه الاجسام
(( التيار الكهربى ))--------------
ليس له وجود مباشر ولكنه يستنتج وتظهر تاثيراته عند وجود حمل بمعنى ان لو عندى بطارية فان جهدها معروف ومكتوب عليها او يقاس منها بواسطه الفولتميترلكن التيار الخارج منها = صفر لكن فى حالة وجود حمل يبدا مرور تيار فى هذا الحمل حسب معاوقة هذا الحمل والذى يحكم هذه العلاقة هو قانون اوم الذى سندرسه لاحقا

2 - خطورة الكهرباء والاسعافات الاولية !!!
هذا الجزء مهم جدا ويجب ان يكون ثقافة عامة لنا جميعا فقد يتعرض اى احد لصدمة كهربية ويجب اسعافة
(( اللهم ارزقنا فوائدها وجنبنا اخطارها ))

عندما يتعرض الانسان لملانسة منبع كهربى فهذا معناه ان تيار كهربى سيمر فى جسم الانسان وهذا التيار يتوقف على
1 - جهد المنبع ونوعه وتردده

2- مدى نسبة العزل عن الطرف الاخر من المنبع او الارض
3 - نوعية الجسم نفسه ونسبة الاملاح والمعادن فيه

ويمكن تصنيف الاصابة كالاتى :
1 - صدمات كهربائية خفيفة ( 1 - 8 مللى امبير )
2 - صدمات كهربائية متوسطة ( 9 - 50 مللى امبير ) يصاحبها تقلصات فى العضلات واحتمال صعوبة التنفس
3 - صدمات كهربائية شديدة ( 50 - 100 مللى امبير ) تؤدى الى اضطرابات فى القلب ويمكن ان تؤدى الى الوفاة
4 - الحروق ( اكثر من 100 مللى امبير ) بسيطة او شديدة تؤدى الى ابادة معظم طبقات الجلد وذلك حسب شدة التيار ونوع الجلد
5 - انبهار العين : ويؤدى الى الى عتمة فى العدسة وتظهر مباشرا او كمضاعفات
((( الاسعافات الاولية )))

1 - دفع الرأ س الى الخلف والمصاب نائم على ظهره والرقبة فى وضع مستقيم
2 - افتح فكى المصاب بيديك
3 - اضرب على المنطقة بين لوحى الكتف للمصاب عدة ضربات اذا كان مجرى التنفس مغلقا
4 - انفخ فى فم المصاب بفمك مع اغلاق الانف
5 - انفخ الهواء فى رئتى المصاب ولاحظ ارتفاع الصدر ثم ارفع فمك لتسمح بخروج الزفير والاستمرار بعملية النفخ بمعدل 12 مرة فى الدقيقة الى ان يستعيد المصاب تنفسه الطبيعى3

- سلوك التيار الكهربى

مما سبق يتضح ان التيار عبارة عن تابع لفرق الجهد وهو هنا يتجه عكس سير الالكترونات ومن المعروف عن الالكترون انه ذو شحنة سالبة ويتجه من القطب السالب من المنبع الغنى بالالكترونات الى القطب الموجب الغنى بالفجوات الموجبة والالكترون هنا ذكى جدا بحيث انه لا يخرج من القطب السالب الا اذا وجد الطريق للقطب الموجب وهويسلك فى ذلك اسهل الطرق

4 - قانون اوم

اهم قانون فى المبادئ الكهربائية وهو يحكم العلاقة بين
1 - جهد المنبع
2 - مقاومة الحمل
3 - شدة التيار المسحوب من المنبع والمار فى مقاومة الحمل

حيث ان :

فرق الجهد :هو الفرق فى الشحنات بين نقطتين ويرمز له بالرمز

V ووحدة قياسه الفولت

المقاومة : هى الممانعة او المعاوقة التى يواجهها التيار عند المرور بجزء معين ويرمز لها بالرمز

R ووحدة قياسها الاوم

شدة التيار : هو معدل تدفق الالكترونات فى حمل معين ويرمز له بالرمز

I ووحدة قياسه الامبير

V = I * R VOLT فولت

I = V / R AMP امبير

R = V / I OHM اوم

2- اجهزة القياس

سنتكلم فى هذا الجزء عن نوعين من الاجهزة المهمين
1 - الافوميتر او الملتيميتر بنوعيه

2 - الاوسليسكوب ( راسم الاشارات )

1 - الافوميتر او الملتيميتر

عبارة عن نوعانالنوع الاول : التماثلى ( الانالوج )

النوع الثانى : الرقمى ( الديجيتال )

النوع الاول : التماثلى ( الانالوج )

فكرة عامة

لو وصلنا ملف مكون من عدة لفات بمصدر جهد مناسب فان هذا الملف سينشا حوله مجال مغناطيسى و تتناسب شدة المجال مع شدة الجهد المسلط على الملف

ولو وضعنا هذا الملف على اكس او عمود فى وضع حر ووضعناه بين قطبى مغناطيس دائم وسلطنا نفس الجهد مرة اخرى فان الملف سيبدا بالانحراف دورة كاملة 360 درجة وهذه هى فكرة الموتور لكن لو وصلنا الملف بمؤشر ووضعنا ياى او سوستة لتحد من حركته فانه سوف يبدا بالانحراف بمقدار معين و يتوقف ويتناسب هذا المقدار مع شدة التيار المار فى الملف وهذه هى فكرة جهاز القياس التماثلى
معنى هذا الكلام ان لكى تتم عملية القياس يجب توفر تيار يمر فى الملف لكى ينحرف ؟؟؟

سؤال : لماذا يسمى الجهاز افوميتر ؟؟؟؟؟
يوجد جهاز يقيس التيار لذلك يسمى اميتر ( Ammeter )

يوجد جهاز يقيس الجهد لذلك يسمى فولتميتر ( Voltmeter )
يوجد جهاز يقيس المعاوقة لذلك يسمى ( Ohmmeter )

فاخذنا اول ثلاث حروف وسمينا الجهاز ( AVO meter )

يوصل الفولتميتر على التوازى لكى نقيس فرق الجهد على مكون معين اما الاميتر فيوصل بالتوالى لكى نقيس شدة التيار المار فى اى مكون اى انهما يستخدمان على الساخن اى والكهرباء موصلة اثناء عملية القياس او الاختبار.
اما الاوميترفلا يوصل فى الدائرة والكهرباء موصلة حتى لا يتلف اى انه يستخدم على البارد ولا يفضل ان نقيس اى مكون داخل الدائرة لان من الممكن ان يكون المكون الذى اقوم بقياسه موصل مع مكون اخر فيعطى قرائه مختلفه

طريقة القياس بالافوميتر

1 - فى حالة قياس الجهد

اول شئ احدد هل هو جهد مستمر او متغيرواقوم بضبط التدريج عليه وعادتا يكتب اما

DC Direct Current تيار مستمر

AC Alternating Current تيار متردد

واضبط على التدريج المراد والقيمة التى تظهر على المؤشر اضربها فى حاصل قسمة التدريج المكتوب مقسوما على تدريج الجهاز نفسه
مثال
لو انا ضبط التدريج على 10
والجهاز عندى مدرج من 0 الى 10
والمؤشر وقف عند 8
تكون القيمة هى 8 * 10/10
اى = 8 فولت

مثال اخر
لو انا ضابط التدريج على 50
والجهاز مدرج من 0 الى 10
والمؤشر وقف عند 6

تكون القيمة هى 6* 50\10
اى = 30 فولت

2 - فى حالة قياس التيار

اول شئ نغير وضع المجس الموجب فى الجهاز وهذا ينطبق على عدد من الاجهزة فقط
ثم نضبط التدريج ونكمل مثل ما سبق مع ملاحظة التوصيل على التوالى

3 - فى حالة قياس المقاومة

يجب ان نلاحظ ان كل التدريج يبدا من اليمين الى اليسار اى ان المؤشر يشير الى الصفرفى الجهد والتيار الا فى الاوم يبدا بمالانهاية وينتهى بالصفر وعند قياس اى مقاومة يجب ان نصفر الجهاز وذلك عن طريق توصيل المجسين وضبط المؤشر على الصفر وذلك بواسطة مفتاح دائرى موجود فى واجهة الجهاز

النوع الثانى : الرقمى ( الديجيتال )

هذا النوع هو حصاد التكنولوجيا الحديثه حيث انه ادق واسهل واصبح يقيس قيم اكبرواضيف له العديد من القياسات الاخرى مثل السعة للمكثفات والحث للملفات والتردد والموحدات ودرجة الحرارة وفى بعض الانواع منه اضيف له دائرة تقيس الترانزيستور وتحدد اطرافه وهو بذلك استحق لقب ملتيميتر

ومن اجمل الاشياء التى اضيفت عليه انه اصبح اوتورينج اي انه بلا تدريج فلو اردت قياس جهد معين فيكفى ان تضع مفتاح الاختيار على وضع جهد والباقى على الجهاز يحدد لك قيمة الجهد ويحدد اذا كان

DC او AC بدون الحاجة الى ضبط تدريج

ملحوظة مهمة جدا جدا جدا جدا !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!

في حالة قياس الاوم تدخل البطارية الداخلية للجهاز فى الدائرة وذلك لتعطى التيار اللازم لاتمام عملية القياس

فيجب ان نلاحظ الاتى

1 - فى الاجهزة الانالوج موجب الجهاز ( الطرف الاحمر ) هو سالب البطارية

2 - فى الاجهزة الديجيتال موجب الجهاز ( الطرف الاحمر ) هو موجب البطارية

وسوف نستفيد من هذه المعلومة لاحقا فى عمليات القياس

الصورة التالية توضح توصيل البطارية فى وضع الاوم

القياس فى وضع الجرس

هذا الوضع لا يستخدم للقياس بل للتاكد من التوصيلية وهويستخدم اساسا فى حالة ان المكان الذى اقيس فيه ضيق ويتعزر روية شاشة الجهاز لذلك اعتمد على السمع

ملحوظة مهمة جدا جدا

ممنوع

ممنوع استخدام الافو الانالوج على وضع الاوم فى قياس الاجهزة الديجتال مثل
1- الموبايل
2 - الكمبيوتر
3 - الاله الحاسبة
4 - البلاى ستيشن
5 - الرسيفر
6 - واى جهاز يعمل ببروسيسور او ذاكرةوذلك لان تيار بطارية الافو الانالوج عالى و من الممكن ان يتسبب فى تلف مكونات حساسة مثل الميكو

(( الجزء الثالث من اجهزة القياس ))

2 - الاوسليسكوب ( راسم الاشارات )

يعتبر من اهم اجهزة القياس والاختبار للدوائر الالكترونية واكثر الاجهزة دقه حيث

يمكنه رسم اشارة الدخل والخرج بمنتهى الدقة ويمكن به اختبار مرحلة بالكامل فى

ثوانى ويعتبرالقياس الاساسى له والذى يستنتج منه قياسات اخرى هو رسم علاقة
بيانية بين الجهد والزمن ومنهما نستطيع استنتاج قيمة الجهد والتردد واهم ما يحدد سعر الاوسليسكوب عرض النطاق الترددى اى

( 10MHZ - 20MHZ - 40MHZ الخ)

واهم ما يميزه ان به قناتان للقياس اى انه من الممكن

ان اراقب اشارتين فى نفس الوقت مثل الدخل والخرج

الشاشة البيانية

تتكون الشاشة من اقسام (DIVISIONS ) وكل قسم منها يكون طوله 1 سم

ويكون مقسم

الى خمس اجزاء وهناك محورين

1 - المحور العمودى او الراسى
وهو يمثل الجهد وينقسم الى 8 اقسام
2 - المحور الافقى
وهو يمثل الزمن وينقسم الى 10 اقسام
وطبعا فى السيرفس مانيوال لمعظم الاجهزة اصبح هناك رسم يبين خرج كل مرحلة
ويقاس هذا الخرج على نقاط محددة تسمى نقاط اختبار ويرمز لها ب (
TP )

وهو ما يسهل عملية الصيانة

تستعمل المقاومة للتحكم بالتيار والجهد. ويرمز لها بالشكل التالي

المقاومة العالية تسمح بسريان القليل من التيار فالزجاج و البلاستيك والهواء مثلا مقاومتها عالية والتيار لا يسري فيها بينما المعادن مثل الذهب والفضة والنحاس مقاومتها منخفضة فهي تسمح بسريان التيار بسهولة. إذاً فالموصل الجيد تكون مقاومته صغيرة والعكس صحيح. ولذلك إذا نظرت إلى السلك الكهربائي تجده مكوناً من جزء معدني يسمح بسريان التيار وهذا الجزء يكون مغطى بمادة مثل البلاستيك تكون مقاومتها عالية فلا يسري فيها التيار.

يتم قياس المقاومة بوحدة تسمى الأوم (OHM).

ولكن كيف نحدد قيمة المقاومة بمجرد النظر إليها؟ حسناً تم التعارف على استخدام الألوان لتحديد قيمة المقاومة. دقق في الشكل التالي لتعرف طريقة حساب المقاومة فالصورة تغني عن الشرح.

هل فهمت الطريقة؟ إذاً حاول أن تجيب عن هذا السؤال:

سؤال: لديك مقاومة ألوانها من اليسار إلى اليمين كالتالي: بني ، أسود ، أصفر ، فضي فهل يمكن أن تحدد القيمة بالأوم ؟

الإجابة: 100000 أوم بدقة 10 % أي بين 90000 و 110000 أوم

إذا كنت حصلت على هذه الإجابة مبروك فأنت قد فهمت الطريقة.

سؤال: لديك مقاومة ألوانها من اليسار إلى اليمين كالتالي: بني ، أسود ، أصفر ، فضي فهل يمكن أن تحدد القيمة بالأوم ؟

الإجابة: 100000 أوم بدقة 10 % أي بين 90000 و 110000 أوم
إذا كنت حصلت على هذه الإجابة مبروك فأنت قد فهمت الطريقة

طرق ربط المقاومات

الربط بالتسلسل:

إذا ربطنا نهايتي مقاومتين بالتسلسل فإن المقاومة المكافئة هي عبارة عن حاصل جمع المقاومتين

مثال : إذا كانت المقاومة م1 = 100 أوم والمقاومة م2 = 230 أوم فإن المقاومة المكافئة بين نقطتي أ و ب = 100 + 230 = 330 أوم

سؤال: 3 مقاومات 10 ، 15 ، 36 أوم ربطت بالتسلسل فما هي المقاومة المكافئة؟

الإجابة: المقاومة = 10 + 15 + 36 = 61 أوم

أرجو أن تكون حصلت على هذه الإجابة

الربط بالتوازي:

إذا ربطنا نهايات مقاومتين بالتوازي فإن المقاومة المكافئة ستكون أصغر من أي من المقاومتين وتساوي (1) / (1/م1 +1/ م2)
اى المقاومة اقل من اقل واحدة منهم

مثال : إذا كانت المقاومة م1 = 100 أوم والمقاومة م2 = 230 أوم فإن المقاومة المكافئة بين نقطتي أ و ب = (1) / (1/100 + 1/230) = 70 أوم

سؤال: 3 مقاومات 25 ، 50 ، 25 أوم ربطت بالتوازي فما هي محصلة المقاومة؟

الإجابة: المقاومة = 1 / (1/25 + 1/50 + 1/25) = 10 أوم

اهم شئ نستهل به موضوعنا المسميات الصحيحة

العنصر المقاوم للتيار يسمى (( RESISTOR ))
المعاوقة التى يبديها تسمى (( RESISTANCE ))

تعتبر المقاومة من اهم العناصر الالكترونية والمستخدمة بكثرة فى كل الاجهزة الالكترونية
بلا استثناء وتعرف بانها المعاوقة التى يبديها موصل عند مرور تيار فيه حيث يتم عن طريقها
التحكم فى قيم الجهود والتيارات داخل مسارات الدائرة الالكترونية وتعتبر هى نسبه بين الجهد
والتيار وتقاس بوحدة الاوم

طرق تحديد قيمة المقاومة

1 - طريقة القياس

2 - معلومات على المقاومة

1 - طريقة القياس

نستخدم فيها الملتيميتر او الافوميتر على وضع الاوم

2 - معلومات على المقاومة
الطريقة العادية

وهى ان يكون مكتوب على المقاومة قيمتها مباشرة مثل 100 اوم او 200 K OHM

طريقة الالوان

عبارة عن حلقات ملونة مكونة من اربع او خمس حلقات كل حلقة تمثل رقم معين
فمثلا مقاومة الوانها احمر احمر بنى تكون 220 حيث اللون الاول يمثل الاحاد والثانى العشرات
والثالث عدد الاصفار واللون الرابع يمثل نسبة الخطا والصورة الاتية تبين الحلقات

طريقة الارقام

وهى الطريقة المستخدمة فى الموبايل والاجهزة الدقيقة وفى هذه الطريقة يكون مكتوب ثلاث خانات
اما تكون ارقام او رقمين ورمز R مثل
1 - 221 وتعنى 220 اوم
2 - 223 وتعنى 22000 اوم اى 22 كيلو اوم
3 - 3R9 وتعنى 3.9 اوم وهذه القيمة بالذات موجودة فى 3310 بين قاعدة الكارت لذلك ذكرتها

طرق توصيل المقاومات

1 - التوالى
اى ان نهاية الاولى مع بداية الثانية وتكون المقاومة الكلية RT تساوى

RT = R1 + R2 + R3

2 - التوازى

اى ان البداية مع البداية والنهاية مع النهاية

( RT = 1/ ( 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

انواع المقاومات

يوجد انواع كثيرة من المقاومات مثل الثابتة والمتغيرة والضوئية والتى تتغيربالحرارة ....الخ

4 - الملف

يطلق عليه (( COIL OR INDUCTOR ))

ويرمزله بالرمز (( L ))

الملف هو عبارة عن عدد معين من اللفات من موصل معين معزول ملفوفة فى
اتجاه معين وهذا الموصل يجب ان يكون معلوم نوعه وعدد لفاته واتجاه اللف ومساحة
مقطع هذا الموصل او السلك وكل هذه العوامل تؤثر فى معامل الحث للملف كما يختلف
الحث نتيجة القلب الملفوف عليه الملف حتى اذا كان بدون قلب فيعتبر
القلب هنا الهواء نفسه

معامل الحث للملف (( INDUCTANCE ))

الحث هو مقدرة الملف على تخزين الطاقة وانتاجها بشكل يعاكس اتجاه التيار
المار بداخله والتى تسمى القوة الدافعة الكهربية العكسية ويقاس بوحدة
تسمى الهنرى (( H ))

استخدامات الملف

يستخدم الملف بكثره فى كثير من الدوائر الالكترونية والكهربية فى التنعيم وازالة
الترددات الغير مرغوب فيها والهارمونيك المصاحبة للتيار الكهربى وفى المصائد
التى سيتم شرحها لاحقا واهم هذه التطبيقات على الاطلاق المحولات
(( TRANSFORMERS )) التى تستخدم فى رفع وخفض الجهد

طريقة حساب المعاوقة للملفات

اى عنصر فى الدائرة الالكترونية يخضع لقانون اوم وقانون اوم يشترط ان تكون
المعاوقة المحسوبة للعنصر مقاسة بوحدة الاوم لذلك كان يتعين علينا ايجاد علاقة
بين معامل الحث والاوم

بفرض ان XL هى المعاوقة الحثية لملف

XL = 2 * ~ * F * L OHM

~ = 22/7

القيمة ط ( باى )

F التردد

L معامل الحث للملف

وتكون المعوقة الكلية لملف معين

ZL

تساوى الجزرالتربيعى( لمربع XL + مربع r )

حيث r هى المقاومة الداخلية للسلك المصنوع منه الملف

ملحوظة مهمة جدا

عند قياس الملف بالافوميتر نجده تقريبا صفروذلك لان الافو به بطارية داخلية وهى
طبعا تيار مستمر اى ان التردد يساوى صفر وبالتعويض فى المعادلة السابقة
تكون XL تسلوى صفر

توصيل الملفات فى التوالى والتوازى

تعامل الملفات فى التوالى والتوازى معاملة المقاومة فى الحسابات كما ان
بعض الملفات عليها نفس كود الالوان الموجود فى المقاومات

5 - المكثف

يطلق عليه (( CAPACITOR ))

ويرمز له بالرمز (( C ))

يعتبر المكثف من اهم واخطر عناصر الدائرة الالكترونية حيث انه يقوم بعدد من الوظائف المهمة والمؤثرة مثل التنعيم للاشارات تخزين الطاقة المشاركة فى دوائر الاختيار والاصطياد ثبات الجهد .............الخ

وايعتبر حوالى 99% من عيوب الاجهزة الالكترونية سببها المكثف

مما يتكون المكثف ؟؟

يتكون المكثف من لوحين من مادة موصلة يفصل بينهما مادة عازلة مثل الهواء الورق الميكا السراميك ....الخ
ويكون نوع المكثف هو نوع المادة العازلة

سعة المكثف (( CAPACITANCE ))

هى كمية الشحنات التى يستطيع ان يحتفظ بها وتقاس بوحدة الفاراد ( F )
وطبعا مافيش مكثف بالفاراد والا كان حجمه مثل غرفة كبيرة بل نقيس بجزء من الفاراد مثل
(( UF . NF . PF )) حيث ان

UF
= ميكرو فراد = 1\ 1000000 فراد

NF = نانو فراد = 1\ 1000000000 فراد

PF = بيكو فراد = 1\ 1000000000000 فراد

طريقة حساب المعاوقة للمكثفات

كما ذكرنا فى الملفات يجب ان نحول السعة الى اوم

بفرض ان XC هى المعاوقة السعوية لمكثف

XC = 1/ 2 * ~ * F * C

~ = 22\7 = القيمة ط ( باى )

F= التردد

C = سعة المكثف

وتكون المعاوقة الكلية لمكثف معين ZC
ZC = الجزر التربيعى ( مربع XC + مربع R )

ملحوظة مهمة جدا
عند قياس المكثف بالافوميتر نجد ان المؤشر يتجه الى قيمة معينة ثم يعود الى مالانهاية مرة اخرى وهذا لان عند بداية القياس مر تيار من البطارية الداخلية للافو شحنت المكثف وعند ما تم شحن المكثف بجهد يساوى جهد البطارية الداخلية توقف مرور التيار وبالتالى عاد المؤشر الى سابق وضعه
ولو عوضنا فى المعادلة الخاصة بالمعاوقة السعوية نجد ان معاوقة المكثف فى التيار المستمر تساوى مالانهاية وهو عكس الملف

توصيل المكثفات فى التوالى والتوازى
تعامل المكثفات فى التوالى والتوازى عكس معاملة المقاومة والملف فى الحسابات فالتوالى يحسب كانه توازى والعكس

كيفية تحديد قيمة المكثف

1 - طريقة القياس
ظهر الان فى الاسواق اجهزة تقيس سعة المكثف بمنتهى الدقة وهى رخيصة الثمن لذلك لن نشير للطريقة القديمة باستخدام الافو الانالوج ومن يريد ان يعرفها يرسل لى وسوف اقوم بشرحها باذن الله

2 - الكتابة على المكثف نفسه

توجد طرق عديدةولكن اشهرها ثلاث طرق
1 - ان يكون مكتوب على المكثف السعة والجهد مباشرة
2 - ان يكون عليه الوان مثل المقاومة والملف

3 - ان يكون مكتوب عليه مثلا ( 104 , 102 , 105 , 336 ....الخ )
وفى هذة الطريقة ناخذ اول رقمين عدد والثالث عدد اصفار مثلا
336
33000000 بيكو فراد

ونقسم على 1000000 لنحول الى ميكرو

فتكون القيمة 33 ميكرو فراد

وهذا القيمة بالذات قصدت ان اذكرها لانها موجودة فى 3310 فوق الميكرو

ورقمه C247

اشهر عيوب المكثفات
1 - فقد سعة جزئى (( تقل عن القيمة المحددة ))
2 - فقد سعة كلى (( تصل السعة الى صفر ))
3 - يعمل قفلة داخلية بين اللوحين (( شورت ))

يستعمل المكثف لتخزين الشحنات الكهربائية وتفريغها عند الحاجة. و يرمز له بالشكل التالي:

ويمكن شحن المكثف فورياً إذا تم توصيله مباشرة بمصدر التغذية (Power Supply). كما يمكن إبطاء أو تسريع وقت الشحن بوضع مقاومة بين المكثف و وحدة التغذية.

ويسرب المكثف المشحون شحنته بالتدريج ولكن يمكن الإبطاء بعملية التسريب بربط مقاومة مع المكثف
يتم قياس سعة المكثف بوحدة تسمى الفاراد (FARAD).

لو نظرت إلى المكثف لوجدت أن له طرفان حيث يكون واحد من الأطراف أطول من الآخر. الطرف الطويل يمثل الجهة الموجبة من المكثف أما الطرف الأقصر فيمثل الجهة السالبة من المكثف.

ومن انواعه
- نوع الغشاء البلاستيكي
Plastic Film Type
معظم المكثفات من هذا النوع تكون معلوماته مطبوعة عليه. هذه القيم تشمل السعة والجهد الذي يعمل عنده المكثف وكذلك دقة السعة.
تبعا لنوع الماده العازله طبقا للتقسيم التالى:---
مكثغات متغيره :-

وهى مكثفات ذات العازل الهوائى
وتتكون من مجموعه من الواح ثابته واخرى متغيره تعزل عن بعضها بواسطه الهواء بحيث تتغير سعه المكثف كلما تغيرت مساحه الالواح المتداخله
وتستخدم هذه المكثفات بكثره فى اجهزه استقبال الراديو لتغير تردد الاذاعه المراد سماعها

المكثفات الثابته:-

وهى مكثفات اليكتروليتيه-- مكثفات سيراميكيه-- مكثفات ميكا -- مكثفات بلاستيكيه-- مكثفات ورقيه
وهى مكثفات ذات قيمه ثابته ويعرف المكثف باسم العازل المستخدم فيه

المكثفات ذات العازل الورقى:--

تتكون من رقائق معدنيه معزوله بطبقات من الورق المشبع بالزيت او الشمع وتتراوح قيم هذه المكثفات ما بين عده آلاف من البيكروفاراد لعده ميكروفاراد ولا تستخدم فى الترددات العاليه وذلك لزياده الفقد بها ولذلك تستخدم فى الترددات المنخفضه

المكثفات ذات العازل الميكا:--

عباره عن رقائق من الميكا ورقائق معدنيه ملفوفه على بعضها لتكون مكثف متعدد الالواح بحيث يتم ربطها لتكون وحده متماسكه وتغطى بطبقه من البلاستيك من الخارج لحمايه المكثف من الرطوبه والصدمات الميكانيكيه وتتراواح قيمتها مابين 10بيكروفاراد الى عده الاف من البيكروفاراد وتستخدم
فى دوائر الرنين وتستخدم القيم الصغيره منها فى الدوائر المطبوعه

المكثفات البلاستيكيه العزل:--

وهى مكثفات تتكون من رقائق من معدنيه معزوله من البلاستيك

المكثفات السيراميكيه:--

وهى المكثفات التى تحتوى على عازل من الخزف او السيراميك وتتكون الالواح من الفضه المرشوشه على سطح السيراميك وتطلى بطبقه من الورنيش وتتميز بصغر الحجم وبقله الفقد فى الترددات العاليه
ودوار الرنينويتراوح قيمتها مابين عده بيكوفاراد ومئات البيكوفاراد

المكثفات الاليكتروليتيه :--

وهى اهم المكثفات وهى مكثفات الالمنيوم الاليكتروليتيه
ويختلف تركيب هذه المكثفات عن الانواع السابقه اذ يتكون المكثف من قطب من الالومنيوم كقطب موجب والقطب السالب من ماده اليكتروليتيه مثل بورات الالومنيومملفوفه فى شريطمن الورق اما الماده العازله فهى طبقه رقيقه جدا من اكسيد الالومنيوم وهذه المكثفات لها قطبيه محدده اذا وصلت عكس هذه القطبيه فانه تنهار 00 اى يراعى فى التوصيل القطبيه الطرف الموجب فى الموجب والسالب فى السالب وتتراوح قيمتها ما بين عده الاف من الميكروفاراد وعده ميكروفاراد وتستخدم فى دوائر ترشيح موحدات التيار المستمر وهى المكثفات التى نطلق عليها المكثفات الكيماويه
هذا للاخوه الهواه والمبتدئين( وتابع المشاركات القادمه لتوصيل المكثفات )

نستعرض سويا :

كيفية ربط المكثفات تسلسليا وتفرعيا

تجمع قيم المكثفات المربوطة تفرعياً C1+C2+C3+... في حين تختزل القيمة الإجمالية للمكثفات المربوطة تسلسلياً وفق المعادلة :

1 / (1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...)

لنأخذ المكثفات 10µF و 22µF و 47µF ميكرو فاراد ولنربطها تفرعياً فسنحصل على :

10 + 22 + 47 = 79µF
في حين سنحصل على :

1 / (1/10 + 1/22 + 1/47 ) = 5.997 µF
عند وصلها تسلسلياً .
لاحظ أن القيمة المكافئة للمكثف في حالة الربط التسلسلي أقل من أصغر قيمة مكثف .

معادلة مبسطة لحساب سعة المكثفات المربوطة تسلسلياً . ذكرنا أن معادلة حساب السعة الكلية للمكثفات المربوطة على التسلسل هي :

1 / (1/C1 + 1/C2 +1/C3 + ...)

وهي يمكن أن تكتب بالشكل :

( C1 x C2 ) / ( C1 + C2 )

قم بتجريب ثلاث مكثفات على التسلسل . طبق المعادلة الأخيرة على أول مكثفين ثم نفذ الإجراء على القيمة المكافئة الناجمة عن المكثفين الأوليين مع المكثف الثالث وهكذا .

كيف يمكن استخدام مجموعة من المكثفات معروفة القيمة على التسلسل للحصول على قيمة مكافئة محددة ؟

استخدم المعادلة التالية للحصول على ذلك : ( C1 x C2 ) / ( C1 - C2 )

كمثال : بفرض لديك مكثف محدد القيمة هو 220PF وتريد الحصول على سعة إجمالية قدرها 68PF إذن :

( 220 x 68 ) / ( 220 - 68) = 98.4 PF

إذن استخدم مكثف سعته 100 PF .
مرة أخرى جرب استخدام ثلاث مكثفات على التسلسل ( أو أكثر من ذلك ) طبق المعادلة على أول مكثفين ثم طبق النتيجة مع المكثف الثالث وهكذا .
تذكر أن المكثفات ذات القيم المنخفضة ذات تسامح قده ±5% في حين أن المكثفات ذات القيم العالية تملك تسامحاً قدره ±10% لذلك لا تضيع كثيراً من الوقت في سبيل الحصول على مزيداً من الدقة في حسابات السعة .

خاصية هامة جداً تتعلق بالمكثفات :

المكثفات تمرر التيارات المتناوبة AC وتمنع مرور التيارات المستمرة DC . وهي خاصية ذات أهمية خاصة في الدارات الإلكترونية فهي تمكن من تمرير الإشارات المتناوبة AC أو الراديوية RF من مرحلة إلى أخرى في حين تمنع مرور المركبة المستمرة من المرحلة السابقة للدارة .
1- السعة: تكون السعة دائماً بالمايكروفاراد إلا إذا وجد الرمز n فهذا يعني أن السعة بالنانوفاراد

2- الجهد: يعطى كرقم يتبعه الحرف V وفي كثير من الأحيان لايكتب الحرف V

3- الدقة: تحدد بالحرف حسب الآتي:

الرمز الدقة
M 20%
K 10%
J 5%
H 2.5%
F 1بيكو فاراد بالموجب والسالب

ا

بعض هذه المكثفات تكون مؤشرة برموز أكثر صعوبة :

لاحظ أن المكثف يكون مؤشراً من اليسار إلى اليمين برمز مكون من ثلاثة أرقام ثم حرف وبعد ذلك رقمين أو ثلاثة وتفسير هذه الرموز هو الآتي:

أول رقمين من اليسار هي السعة بالبيكوفاراد. الرقم الثالث هو معامل الضرب فإذا كان مثلا 2 فذلك يعني أن السعة مضروبة في 100 وإذا كان 3 فيعني أن السعة مضروبة في 1000 وهكذا

الحرف الذي يتبع الأرقام يحدد الدقة. فالحرف K يعني 10% أما الحرف M فيعني 20%

الرقمين أو الثلاثة أرقام التي تتبع الحرف تحدد الجهد الذي يعمل عنده المكثف.

مثال: مكثف مؤشر بالرمز التالي: 474K63 فماذا يعني ذلك ؟

هنا نجد أن أول رقمين من اليسار 47 أي 47 بيكوفاراد.

الرقم الثالث هو 4 فيكون معامل الضرب 10000 أي أن سعة المكثف هي 47 x 10000 = 470000 بيكوفاراد (هذا يساوي 0.47 مايكروفاراد)

الحرف الذي بعد الأرقام الثلاثة هو K أي أن دقة السعة هي 10 %

الرقمان 63 بعد الحرف K يحددان الجهد وفي هذا المثال الجهد = 63 فولت

2- نوع السيراميك

Ceramic Disk Type

هذا النوع يكون مؤشراً بعدة رموز تدل على سعة المكثف ودقته والجهد وكذلك معامل الحرارة كما هو موضح بالأمثلة في الشكل التالي

لاحظ أن وحدة السعة مثل مايكروفاراد أو بيكوفاراد لا تكون محددة. كيف إذاً نعرفها ؟ عادة إذا كان الرقم لا يحتوي على أرقام عشرية فتكون الوحدة بالبيكوفاراد أما إذا كان هناك أرقام عشرية مثل 0.1 أو 0.47 فالوحدة تكون بالمايكروفاراد.

أي طريقة أخرى نعاملها بالطريقة التي شرحناها سابقاً في نوع الغشاء البلاستيكي فمثلا إذا وجدنا الرقم 473 فهذا يعني 47x 1000 بيكوفاراد أي 47 نانوفاراد

هناك أنواع أخرى لا تتبع الطرق التي ذكرناها

طرق ربط المكثفات

هناك طريقتين رئيسيتين لربط المكثفات وهي ربطها بطريقة التسلسل وطريقة التوازي.

الربط بالتسلسل:

إذا ربطنا نهايتي مكثفين بالتسلسل كما بالشكل فإن السعة المكافئة تساوي

(1) / (1/س1 +1/ س2)

مثال : إذا كانت سعة المكثف س1 = 3 مايكرو فاراد وسعة المكثف س2 = 5 مايكرو فاراد فإن السعة بين نقطتي أ و ب = (1) / (1/3 + 1/5) = 1.875 مايكرو فاراد

سؤال: 3 مكثفات 10 ، 22 ، 47 مايكروفاراد ربطت بالتسلسل فما هي السعة المكافئة؟

الإجابة: السعة = 1 / (1/10 + 1/22 + 1/47) = 5.997 مايكروفاراد

أرجو أن تكون حصلت على هذه الإجابة.

الربط بالتوازي:

إذا ربطنا نهايات مكثفين بالتوازي كما بالشكل فإن السعة المكافئة هي عبارة عن حاصل جمع سعتي المكثفين

مثال : إذا كانت سعة المكثف س1 = 3 مايكرو فاراد وسعة المكثف س2 = 5 مايكرو فاراد فإن السعة بين نقطتي أ و ب = 3 + 5 = 8 مايكرو فاراد

سؤال: 3 مكثفات 10 ، 22 ، 47 مايكروفاراد ربطت بالتوازي فما هي السعة المكافئة؟

الإجابة: السعة = 10 + 22 + 47 = 79 مايكروفاراد
أرجو أن تكون حصلت على هذه الإجابة.

لاحظ أننا استخدمنا وحدة قياس سعة المكثف المايكروفاراد. فما هو المايكروفاراد؟

المايكروفاراد = 1 على المليون من الفاراد وهذه الوحدة تقاس بها سعة المكثفات المستعملة في الدوائر الاليكترونية

6 - اشباه الموصلات
من المعروف ان الموا د تنقسم الى قسمين من حيث التوصيلية
1 - مواد جيدة التوصيل (( موصلة ))
مثل الحديد - النحاس - الالومنيوم - الفضة ........الخ
2 - مواد غير موصلة (( عازلة ))
مثل الخشب - البلاستيك - الخزف ............الخ
لكن فى خطوة غيرت شكل التاريخ وقفزت بالتكنولوجيا قفزات جبارة اكتشفت المواد التى يطلق عليها اشباه الموصلات وهى مواد غير موصلة وغير عازلة وهذه المواد كانت موجودة لكن غير مستعملة مثل
(( السيلكون )) وسبحان الخالق الذى اوجد هذه المادة الجبارة فى الرمال
والتطويرالذى حدث اعتمد على التغيير فى شكل المادة واضافة بعض المواد التى تسمى الشوائب
وطبعا من المعروف ان اى مادة تكون متعادلة كهربيا اى ان عدد الالكترونات ذات الشحنة السالبة التى تدور حول نواة المادة تساوى عدد البروتونات ذات الشحنة الموجبة والتى تسمى ايضا فجوات

وهنا ياتى دور العلم لكى يخلط الشوائب ذات نسبة الكترونات اكثر بالمادة المتعادلة اثناء عملية التصنيع فينتج عندنا مادة جديدة سالبة الشحنات اى ان الالكترونات فيها اكثر من البروتونات وهى بذلك تسمى (( N - TYPE ))

وعند خلط الشوائب ذات نسبة الكترونات اقل بالمادة المتعادلة اثناء عملية التصنيع فينتج عندنا مادة جديدة موجبة الشحنات اى ان الالكترونات فيها اقل من البروتونات وهى بذلك تسمى
(( P - TYPE ))

وهذه المواد الجديدة هى نقطة الانطلاق الحقيقية التى سنبنى عليها باقى المكونات الحديثة7 - الموحد

اتكلمنا عن المادة السالبة (( N - TYPE )) وكيفية صناعتها وان نسبة
الالكترونات ذات الشحنة السالبة اكثر من البروتونات ذات الشحنة الموجبة

N = NEGATIVE

وان المادة الموجبة (( P - TYPE )) نسبة الالكترونات ذات الشحنة السالبة

اقل من البروتونات ذات الشحنة الموجبة

P = POSITIVE

(( راجع الجزء السابق اشباه الموصلات ))

س : ماذا يحدث لو وضعنا جزء من مادة سالبة بجوار جزء من مادة موجبة ؟؟
الصورة الاتية تبين وضع المادتين

س : ماذا يحدث للمنطقة التى حدث عندها الاتصال ؟؟

هذه المنطقة حدها الايمن ملئ بالبروتونات الموجبة
وحدها الايسر ملئ بالالكترونات السالبة

فيقوم كل الكترون سالب بالاندماج مع فجوة موجبة وتنشا منطقة جديدة بين المادة السالبة والمادة الموجبة وهذه المنطقة تكون بدون شحنة اى متعادلة كهربيا وتسمى

المنطقة العازلة او INSULATING LAYER او THE BARRIER

س : ماذا يحدث لو مررنا تيار فى هذه الوصلة الثنائية ؟؟

1 - فى حالة التوصيل الامامى FORWARD BIASED

اى ان المادة الموجبة التى سنطلق عليها الانود (( A )) نوصلها بموجب البطارية

و المادة السالبة التى سنطلق عليها الكاثود (( k )) نوصلها بسالب البطارية

ان الشحنات المتشابهة متنافرة والمختلفة متجاذبة
فعند ذلك تدفع الالكترونات الموجودة بكثرة فى سالب البطارية الالكترونات
الموجودة فى المادة السالبة نحو المنطقة العازلة والبروتونات الموجودة بكثرة
فى موجب البطارية تدفع البروتونات الموجودة فى المادة الموجبة نحو المنطقةالعازلة فتقل هذه المنطقة حتى يتمكن التيار من المرورمن الموجب الى السالب

ملحوظة مهمة جدا
الالكترون يتحرك من السالب الى الموجب
التيار يتحرك من الموجب الى السالب

الجهد الكافى لمرور التيارفى الوصلة المصنوعة من السيلكون 0,6 فولتالجهد الكافى لمرور التيارفى الوصلة المصنوعة من الجيرمانيوم 0,3 فولت

2 - فى حالة التوصيل العكسى REVERSE BIASED

اى ان المادة الموجبة التى سنطلق عليها الانود (( A )) نوصلها بسالب البطارية

و المادة السالبة التى سنطلق عليها الكاثود (( k )) نوصلها بموجب البطارية

فعند ذلك تجذب الالكترونات الموجودة بكثرة فى سالب البطارية البروتونات
الموجودة فى المادة الموجبة بعيد عن المنطقة العازلة والبروتونات الموجودة بكثرة
فى موجب البطارية تجذب الالكترونات الموجودة فى المادة السالبة بعيد عن المنطقة العازلة فتكبر هذه المنطقة حتى تصبح منطقة عازلة كبيرة جدا
يتعزر على التيارالمرور فيها

لكن عند رفع الجهد الى قيمة معينة يبدا التيار فى المرور ويسمى هذا الجهد

جهد الانهيار او BREAKDOWN VOLTAGE

الخلاصة

الموحد فى التوصيل الامامى يمرر تيار
وفى التوصيل العكسى لا يمرر تيار

طريقة قياس الموحد
يهمنا فى هذا الجزء معرفة امرين
1 - طريقة قياس الموحد
2 - تحديد اطرافه

لن يتم ادراك هذا الجزء المهم الا بعد الالمام التام بجزء اجهزة القياس

1 - فى حالة وضع الطرف الاحمر من الافو على الانود

الافو الديجيتال------------ يعطى قراءة
الافو الانالوج------------لايعطى قراءة

لاحظ وضع البطارية الداخلية فى الحالتين

2 - فى حالة وضع الطرف الاحمر من الافو على الكاثود

الافو الديجيتال------------ لايعطى قراءة
الافو الانالوج------------ يعطى قراءة
لاحظ وضع البطارية الداخلية فى الحالتين

8 - الزينر

يعتبر الزينر من اهم وسائل الحماية للدوائر ذات الحساسية العالية

تعريفه
يعرف الزينر بانه موحد عادى لكن نسبة الشوائب فيه اكثراثناء التصنيع
والزينر هنا يعمل فى الانحياز العكسى فقط لانه ببساطة لو وصل فى
الانحياز الامامى سيعمل كانه موحد عادى
نظرية عمل الزينر
يوصل الزينر عادتا بالتوازى مع الدائرة او العنصر المراد حمايته لكنكما ذكرنا بطريقة عكسية اى موجب المنبع على كاثود الزينر وسالب
المنبع مع انود الزينر ومادام جهد المنبع اقل من جهد الزينر لا يعمل
الزينر وكانه غير موجود لكن فى حالة ارتفاع جهد المنبع عن جهد
الزينرفهنا يبدا الزينر فى العمل وامرار التيار فيه حتى لا يمر فى
الحمل او فى الدائرة المراد حمايتها
تبين توصيل الزينر عندما يكون جهد المنبع اقل من جهد الزينر
لا حظ ان اللمبة الموصلة بالتوالى مع الزينر لم تضئ دليل على عدم مرور تيار
فى الزينر
توصيل الزينر عندما يكون جهد المنبع اكبر من جهد الزينر
لا حظ ان اللمبة الموصلة بالتوالى مع الزينر تضئ دليل على مرور تيارفى الزينر
حماية لللمبة المراد حمايتها

كل هذا المجهودولا رد واحد والموضوع شوهد 44 مرة
جزاكم الله خيرا

بجد انا مش عارف اقولك ايه عالمعلومات الجامده دي

ربنا يزيدك

» سؤال في الكهرباء
» ما هي الكهرباء ومن أين تنتج ؟
» اذا اردت معرفة كل العناصر الالكترونيه والمبادئ الكهرباء ادخل بسرعه