ألف باء إلكترونيات : الدرس الثاني

بسم الله الرحمن الرحيم

ملاحظة :لفهم هذا الموضوع يجب ان تكون قد اطلعت على الموضوع السابق

تحدثنا في الموضوع السابق عن الكهرباء ولم نتطرق لتفاصيل قد لا تهم دارس الالكترونيات مثل التركيب الداخلي للبطاريات فما يهم هنا ان نستخلص ان البطاريات تحوي قطبا موجبا و اخر سالبا و اصطلح اهل الاختصاص ان التيار يجري من القطب الموجب الى القطب السالب و على هذا الجريان ستبنى الدوائر الالكترونية عليه كما سنرى لاحقا

المقاومة:(resistor)

كثيرا ما نرى هذه الجميلة عند فك جهاز راديو او تلفزيون بخطوطها التي تشبة خطوط النحل . ولكن ماهي؟؟

لو مثلنا البطارية بخزانين من الماء كما في الشكل التالي :

كما تلاحظ لدينا خزانين من الماء احدهم مليء بالماء و الآخر فارغ و بينهما ماسورة بها محبس .

الآن لو قمنا بفتح المحبس سيتدفق الماء حتى يتساوى الخزانين عندها سيتوقف تدفق الماء

الخزان الممتليء = القطب الموجب بالبطارية

الخزان الفارغ = القطب السالب بالبطارية

المحبس = المقاومة

الماء المتدفق مع الماسورة = التيار

فرق كمية الماء بين الخزانين = الجهد

هذه هي المسألة باختصار و لنأخذ كل عنصر بالتفصيل :-

الخزان الممتليء و الخزان الفارغ يمثل الفرق بكمية الماء بينهم فرق الجهد و الذي يقاس بالفولت فلو افترضنا ان الخزان الفارغ لم يكن فارغا تماما و به قليل من الماء (ربع الخزان ) مثلا فان قوة تدفق الماء بالماسورة ستكون اضعف لان الفرق سيكون اقل منه لو كان فارغا تماما

المحبس و الذي عبرنا عنه بالمقاومة سيؤثر ايضا بقوة تدفق الماء بالماسورة فلو كان مغلقا تماما فلن يعبر الماء و لو فتحنا قليلا سيتدفق الماء قليلا و كلما فتحنا اكثر سيتدفق الماء اكثر و هكذا

الماء المتدفق خلال الماسورة عبرنا عنه بالتيار و يتضح انه يتأثر بشيئين ( الجهد --المقاومة ) فكلما زاد فرق الجهد زاد التدفق و كلما زادت المقاومة قل التدفق

الخلاصة

جهد يقاس بالفولت

تيار يقاس بالامبير

مقاومة تقاس بالاوم

و لتسهيل العمل مع هذي المعطيات الثلاث جاء قانون أوم

و هذا ما يسمى بمثلث أوم و هو بسيط جدا

لو اردنا ان نعرف مقاومة مجهولة و معلوم لدينا الجهد و التيار نقوم بقسمة الجهد على التيار

و لو اردنا معرفة تيار مجهول و معلوم لدينا الجهد و المقاومة نقسم الجهد على المقاومة

و لو اردنا معرفة جهد مجهول و نعرف التيار و المقاومة نضرب التيار بالمقاومة

مثال : لدينا بطارية جهدها 12 فولت قمنا بتوصيل سلك بين قطبيها و في وسط السلك وصلنا مقاومة قدرها 2 اوم

اوجد التيار ؟؟

الحل: نطبق المسألة على المثلث و المجهول لدينا الآن هو التيار

اذا

التيار =12فولت /2 أوم =6

التيار =6 امبير

أبسط دائرة الكترونية :

كل ما سبق شرحة في الموضوع السابق و هذا الموضوع أن فهمناه جيدا سيوصلنا الى تصميم ابسط دائرة الكترونية و هي عبارة عن بطارية ورمزها في الصورة Vموصلة بمقاومة رمزها في الصورة R موصلة مع بعضها من خلال سلك و توضح الاسهم إتجاه التيار و نتحكم في شدة هذا التيار (العابر من الموجب للسالب) من خلال المقاومة R

نحن هنا وصلنا الى ابسط دائرة الكترونية ما رأيكم ان نعدل قليلا بهذه الدائرة من باب التجربة

مالذي تغير في هذه الدائرة عن سابقتها ؟؟

لقد أضفنا مقاومة اخرى فأصبح لدينا R1 و R2 أي مقاومة 1 و مقاومة 2

مالذي تتوقعه هل ستزيد المقاومة ام تنقص هل سيقل التيار المار بالدائرة ام سيبقى كما هو ؟؟

العقل و المنطق يقول ان المقاومة ستزيد و هذا صحيح و العقل و المنطق ايضا يقول ان التيار المار بالدائرة سيقل و هذا ايضا صحيح

و لحساب هذه المقاومة ببساطة نقول

مقاومة 1 + مقاومة 2 =المقاومة الكلية

لنجرب حركة اخرى

هنا وضعنا مقاومتين ايضا كما في السابق و لكن هذه بالمره بالتفرع و ليس بالتسلسل كما في الدائرة السابقة

نفس الاسئلة

مالذي تتوقعه هل ستزيد المقاومة ام تنقص هل سيقل التيار المار بالدائرة ام سيبقى كما هو ؟؟

في الدائرة الاولى كان التيار يدخل للمقاومة 1 ثم الى المقاومة 2 (R1 و R2 ) و هما موصلتان بالتسلسل و لكن في هذه الدائرة وضعنا المقاومتين بالتفرع

المنطق يقول ان المقاومة ستكون اقل منها لو كانت مقاومة واحدة لاننا بهذه الطريقة كأننا فتحنا طريقا اخر للتيار فاصبح يتدفق خلال طريقين و ليس طريق واحد

و المنطق ايضا يقول ان مرور التيار سيزيد

و لحساب المقاومة الكلية نقول

Rt=1/R1+1/R2

بمعنى

المقاومة الكلية =1/مقاومة1 +1/مقاومة2

ماهي الفائدة؟

لكل طريقة من الطريقتين فائدتها

توصيل المقاومات على التسلسل تستخدم لتجزئة الجهد

توصيل المقاومات على التفرع تستخدم لتجزئة التيار

ما معنى هذا الكلام ؟

لو فرضنا ان فرق جهد البطارية هو 12 فولت

يعني عندما نقيس من النقطة A الى النقطة D سيكون فرق الجهد 12 فولت

و لكن عندما نقيس فرق الجهد من النقطة B الى النقطة P سيكون فرق الجهد 6 فولت

و نفس الشيء عندما نقيس من النقطة P الى النقطة C

هذا على فرض ان المقاومات متساوية في القيمة لكن لو كانت مختلفة القيم فان الجهد المجزأ سيكون مختلف ايضا

هذا بالنسبة لاستخدام المقاومات كمجزئ للجهد عن طريق ربطها بالتسلسل

اما الطريقة الثانية وهي الربط بالتفرع تستخدم لتجزئة التيار

هنا الجهد سيكون ثابتا و لن يتجزأ و لكن التيار هو من سيتجزأ فلو كانت قيم المقاومتين متساوية سينقسم التيار الى قسمين متساويين في كل مقاومة

ألوان المقاومة :

كما رأينا صورة المقاومة في أول الموضوع و تحدثنا عن الخطوط التي تشبه خطوط النحل و هذه الخطوط ملونه بالوان معينة انها ليست شكلا جماليا و انما لها دلالات على قيمة المقاومة فكل خط يرمز لرقم معين