شمعة البحرين وبس
Mar 23 2005, 03:35 PM
ممكن تقرير فيز 213
واللي يسلمكم عاااااااااااااد
ساعدوني
ترى آبيه ضروري وقسماًُ بالله
alsayda
Mar 23 2005, 04:11 PM
المقدمة :
كثير من المواد حولنا و تختلف طبيعة المادة عن بعضها البعض فتوجد مواد تسمح للتيار الكهربي بالمرور من خلالها و بعضها لا تسمح للتيار بالمرور وسنتعرف فيما يلي أهم مميزات المواد الموصلة و المواد العازلة بالاضافة إلى خواص أشباه الموصلات ، وأهم الاستفادة منها ، كذلك سنتعرف على مكونات الدائرة الكهربية و ما هي المقاومات .
العرض :
* المواد الموصلة :
تتميز المواد الموصلة، بتوافر عدد وافر، من الإلكترونات الحرة في تركيبها، وهذه الإلكترونات الحرة، يمكن تحريكها بسهولة، ببذل شغل، من مصدر مناسب للطاقة الكهربية.
المواد الموصلة: هي تلك المواد التي لها مقاومة كهربية صغيرة جداً.
فمقاومة سلك من النحاس طوله 10 أقدام على سبيل المثال، تقل عن أوم واحد عادة تستخدم أسلاك من المواد الموصلة لتوصيل أطراف مصدر الجهد الكهربي بأطراف الجهاز أو المعدة المراد تغذيتها بالطاقة الكهربية من دون فقد جزء من الطاقة الكهربية المخزونة أو المتولدة من مصدر التغذية
* المواد العازلة :
تتميز المواد العازلة، بعدم وجود إلكترونات حرة في تركيبها ويصعب فصل الإلكترونات الموجودة في مدارات، حول ذرات تلك المواد إلا في أحوال خاصة، وتوفير طاقة عالية جداً.
المواد العازلة:هي تلك المواد التي لها مقاومة كهربية تزيد على بضعة ملايين أوم .
ومن أمثلة هذه المواد: الهواء، والزجاج، والبلاستيك، والمطاط، والقطن وهي تستخدم عادة لفصل، أو عزل الموصلات الكهربية، وكذلك لمنع انتقال الإلكترونات، أو التيار الكهربي، من موصل إلى أي جسم آخر.
* أشباه الموصلات :
هناك بعض العناصر الطبيعية، وبعض المواد المركبة لها خواص كهربية متوسطة بين الخواص الكهربية للمواد الموصلة و الخواص الكهربية للمواد العازلة وهي أشباه الموصلات
تصنع معظم أسلاك التوصيل الكهربي، من مادة النحاس، ذات المقاومة القليلة جداً، وهناك بعض الأسلاك المصنوعة، من الألومنيوم أو الفضة، تستخدم لأغراض خاصة يكون سلك التوصيل منفرداً أو مجموعة أسلاك رفيعة مجدولة النوع المجدول يكون أكثر مرونة ومقاومة للكسر من النوع المفرد وتكون مساحة مقطع السلك المجدول هي مجموع مساحات مقاطع الأسلاك الرفيعة المكونة للجديلة.
يتكون الكابل cable من مجموعة من أسلاك التوصيل، تتكون من سلكين أو أكثر بينها مادة عازلة وأشهر أنواع الكوابل وأكثرها استخداماً الكابل المحوريCoaxial cable حيث يكون الموصل الداخلي أحد أسلاك التوصيل وتكون الشبكة المجدولة المحيطة بالموصل الداخلي هي الموصل الثاني الذي يمثل في الوقت نفسه حاجباً يمنع تداخل المجالات الكهرومغناطيسية غير المرغوب فيها، مع الإشارات الكهربية المفيدة التي تسري في الموصل الداخلي.
لمنع حدوث قصر في الدوائر الكهربية أو لمنع اتصال الأسلاك الكهربية مع أسلاك كهربية أخرى أو مع أي مكون أو نقطة موصلة أخرى من الدائرة، يلزم تغطية السلك الموصل بمادة عازلة لها، مقاومة عالية القيمة، فالأسلاك الرفيعة جداً، تغطى بطبقة من طلاء، عازل مثل "الإنامل". أما الأسلاك، ذات القطر الأكبر نسبياً، فتغطى محيطها بمادة عازلة، عادة ما تكون مادة بلاستيكية أو مطاطية أو قطنية، وغالباً ما يحاط السلك الموصل بأكثر من طبقة من المواد العازلة المختلفة إذا كان يحمل تياراً كبيراً أو كان فرق الجهد بين السلك الموصل والمكونات القريبة منه كبيراً.
* مكونات الدوائر الكهربية:
تتركب معظم الدوائر الكهربية المعروفة، من عناصر متعددة يمكن أن تنقسم إلى قسمين رئيسيين:
# العناصر السلبية مثل: المقاومات، والمكثفات، والملفات، وأسلاك التوصيل
والمفاتيح المختلفة والمنصهرات Fuses ومصابيح الإضاءة المختلفة Pilot lamps، ومصادر التغذية... الخ.
# العناصر الإيجابية التي تنقسم أساساً إلي:
أ. الصمامات، وهي قديمة ولم تعد شائعة الاستخدام إلا في حالات خاصة ونادرة.
ب. أشباه الموصلات مثل الوصلات الثنائية،Diodes ، والثلاثية Transistors، والدوائر المتكاملة بأنواعها المختلفة.
* المقاومات Resistors:
في كثير من تطبيقات الدوائر الكهربية، تظهر الحاجة إلى استخدام مقاومة لتقليل التيار الكهربي المار في جزء معين من الدائرة، أو لخفض فرق الجهد المطبق على جزء معين من الدائرة تعد المقاومات هي أكثر مكونات الدوائر الكهربائية شيوعاً.
يتم تصنيع المقاومات بطرق مختلفة أكثرها انتشاراً المقاومات السلكية والمقاومات الكربونية تنتج المقاومات بقيم متفاوتة تتراوح من كسر من الأوم إلى بضعة ملايين من الأوم وذات قدرات تتراوح من كسر من الوات إلى بضعة مئات من الوات تعبر قدرة المقاومة عن الطاقة الكهربية التي يمكن أن تبددها المقاومة بدون أن تتلف.
الخاتمة :
لقد تم الأستفادة من هذه المواد كثيرا فتستخدم المقاومات السلكية في تبديد المقاومات الكربونية ، و قد أمكن التحكم في الشحنات الكهربية وتحويلها إلى صور مختلفة بواسطة الدوائر الكهربية و أغلب الالكترونيات تعتمد على أشباه الموصلات .
alsayda
Mar 23 2005, 04:15 PM
المكثف:-
يتكون المكثف الكهربي من لوحين من مادة موصلة بينهما مادة عازلة كما هو مبين في الشكل التالي، ويتحدد نوع المكثف على حسب المادة العازلة المستخدمة في صناعته، فإذا كانت المادة العازلة الموجودة بين لوحي المكثف هي الهواء فيطلق على المكثف في هذه الحالة اسم المكثف الهوائي، وإذا كانت مصنوعة من مادة البلاستيك سمي مكثف بلاستيك، وإذا كانت المادة العازلة من الميكا أطلق على المكثف اسم مكثف ميكا وإذا كانت المادة العازلة من السيراميك أطلق على المكثف اسم المكثف السيراميك، أما إذا استخدم محلول كيماوي كمادة عازلة بين لوحي المكثف أطلق على المكثف اسم المكثف الكيماوي أو الالكترولتي.
السعة:
تعرف قدرة المكثف على تخزين الشحنة الكهربية بالسعة الكهربية أو السعة ووحدة قياسها الفاراد، وتحسب قيمة سعة المكثف كالآتي:
نستنتج من هذا القانون أن اختيار قيمة المكثف في الدائرة الإلكترونية تتحدد بعاملين أساسيين هما سعة المكثف، وقيمة فرق الجهد المطبق على طرفيه، ووحدة قياس سعة الفاراد يمكن تقسيمها إلى وحدات أصغر هي:
العوامل المؤثرة على سعة المكثف:
يوجد ثلاثة عوامل أساسية تؤثر على سعة المكثف بصورة مباشرة وهذه العوامل هي:
أ- المساحة السطحية لألواح المكثف (a):
إن سعة المكثف تتناسب طرديا مع المساحة السطحية للألواح، فإذا زادت مساحة سطح اللوح زادت سعة المكثف وذلك لزيادة استيعابه للشحنات الكهربائية، وبالعكس تقل سعة المكثف كلما قلت هذه المساحة.
ب- المسافة بين الألواح (d):
تقل السعة عندما تزداد المسافة بين الألواح وتزداد كلما قلت تلك المسافة أي أنه يوجد تناسب عكسي بين سعة المكثف والمساحة بين ألواحه.
ج- الوسط العازل (المادة العازلة) ε:
تتغير سعة المكثف بتغير المادة العازلة بين الألواح ويعتبر الهواء الوحدة الأساسية لمقارنة قابلية عزل المواد الأخرى المستعملة في صناعة المكثفات. يوجد لكل مادة ثابت عزل يطلق عليه ابسلونε
مما سبق نجد أن سعة المكثف بدلالة المساحة السطحية للألواح (a) والمساحة بين الألواح d وثابت العزل للمادة العازلةε يكون:
والجدول التالي يبين قيمة ثابت العزلεr لبعض المواد المستعملة في صناعة المكثفات.
وثابت العزلε في المعادلة يساوي حاصل ضرب ثابت العزل للهواءεo مضروب في ثابت العزل النسبي للمواد العازلة، بالتالي تكون
المفاعلة (مقاومة المكثف الأومية):
المكثف الكهربي له مقاومة أوميةXc (لأنها تقاس بوحدة الأوم) تتغير مع التردد(F) وتتناسب عكسيا مع كل من السعةC والترددF ،
في حالة التيار المستمر تكون قيمة الترددF تساوي (صفر)، وتكون بالتالي قيمة مقاومة المكثف الأوميةXc كبيرة جدا (ما لا نهاية) وبذلك فإن المكثف يمنع مرور التيار المستمر في الدائرة، بينما يمرر التيار المتغير وهذه الخاصية تعد أهم وظائف استعمالات المكثف في الدائرة الإلكترونية.
توصيل المكثفات على التوازي:
توصل المكثفات على التوازي للحصول على سعة كلية كبيرة تساوي مجموع سعة المكثفات المتصلة على التوازي في الدائرة.
توصيل المكثفات على التوالي:
توصل المكثفات على التوالي للحصول على سعة كلية صغيرة أقل من أصغر سعة مكثف موجودة في الدائرة.
نستنتج مما سبق أنه عند حساب القيمة الكلية لسعة مكثفات موصلة على التوالي يكون طريقة الحساب على عكس المتبع في المقاومات.
أنواع وأشكال المكثفات:
يطلق على المكثف ذي السعة الثابتة (المكثف الثابت)، أما المكثف الذي يمكن تغيير سعته (وذلك بتغيير المساحة المحصورة بين الألواح) فيطلق عليه اسم المكثف المتغير. يوجد أيضا نوع ثالث من المكثفات يمكن أن نتحكم في تغيير سعته، أو يترك دون تعديل لفترات زمنية طويلة ويطلق عليه اسم (مكثف تريمر) الذي قد نلجأ لضبط قيمته عند إجراء أعمال الصيانة والإصلاح في الدائرة الإلكترونية.
والشكل التالي يبين الرموز الاصطلاحية لهذه الأنواع من المكثفات.
بعض الأشكال العملية الشائعة للمكثفات:
يبين الشكل التالي بعض الأشكال العملية الشائعة للأنواع المختلفة التي تم شرحها من المكثفات.
استعمالات المكثف في الدائرة إلكترونية:
1- يستعمل المكثف لإمرار التيار المتغير ومنع مرور التيار المستمر في الدائرة الإلكترونية، حيث يعمل (كمكثف ربط) Coupling أو (مكثف تسريب) Bypass كما هو مبين في الأشكال التالية.
2- يستعمل المكثف الكيماوي للشحن والتفريغ في دوائر التنعيم التي تحول التيار المتغير إلى تيار مستمر.
3- يستعمل المكثف الكيماوي كبير السعة في دوائر فلاش كاميرا التصوير حيث يخزن شحنات كهربية عالية، وعندما يفرغ فجأة يعطي الضوء الأبيض الباهر اللازم لعملية التصوير.
4- يستعمل المكثف المتغير على التوازي مع ملف لاختيار المحطات (الترددات) في جهاز الراديو أو جهاز التلفزيون، كما هو مبين في الشكل التالي.
5- يوصل المكثف مع المقاومة في الدائرة الإلكترونية للحصول على أشكال موجات متنوعة ويطلق على الدائرة في هذه الحالة دائرة تفاضل أو دائرة تكامل، كما هو مبين في الأشكال التالية.