تعالوا نتعلم الإلكترونيات من الألف إلى الياء

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 )) :

1- 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 أحسن 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 86KΩ .
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 :

NTS PTS

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 محترم يهودي الدين مع الأسف ولكن أقول عنه محترم ليس لدينه وإنما لما قدمه من علم ويدعّى بواط ولست أعرف اسمه على كل قال السيد واط الله يهديه من أين جاء بتلك القوانين على كل 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 ,ألم أقل لكم أن السيد واط محترم .
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 المحترم 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=9KΩ .
ولنعرف قيمة كل مقاومة على حدى :
لقد علمنا أن قيمة المقاومة المكافئة تساوي 9KΩ 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 50µA 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 = 25714Ω → R1 = 27KΩ
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 9KΩ 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 .

» تعالوا نتعلم الإلكترونيات من الألف إلى الياء
» أصول نق النساء من الألف إلى الياء
» جهاز العروسة من الألف إلى الياء
» نحن لا نتعلم
» ماأجمل أن نتعلم تلك الكلمات.