التطبيقات

 

التطبيقات

التطبيقات

 

يستخدم في حالة التيار المباشر أنواع مختلفة من المقابس والمفاتيح الكهربية عن تلك المستخدمة في حالة التيار المتردد. ومن المهم في حالة التيار المباشر عدم عكس القطبين إلا ّإن احتوت الآلة علي دائرة لتصحيح هذا لأمر (ولا توجد تلك الدائرة بمعظم الآلات التي تعمل بالبطاريات).

يستخدم التيار المباشر ذو الجهد العالي لنقل الطاقة من نقطة لأخرى لمسافات طويلة وللكابلات التي تمر تحت الماء، وقد تكون قيمة الجهد بضعة كيلو فولت إلي حوالي واحد ميجا فولت.

ويظهر التيار المباشر في العديد من التطبيقات المنخفضة الجهد، خصوصاً تلك التي تعمل بالبطاريات، والتي تولد تياراً مباشراً فقط، أو أنظمة الطاقة الشمسية، حيث أن الخلايا الشمسية بإمكانها توليد تيارات مباشرة فقط. تستخدم معظم التطبيقات التي تعمل أوتوماتيكياً التيار المباشر، بالرغم من أن مولدات التيار المتردد هي أجهزة تيار متردد تستخدم المعدلات Rectifier لتوليد التيار المباشر.

تتطلب معظم الدوائر الإلكترونية مصدراً لطاقة التيار المتردد. التطبيقات التي تستخدم خلايا الوقود (حيث تمزج الهيدروجين مع الأكسجين بوجود مادة حفازة لتوليد الكهرباء والماء كناتج ثانوي) تولد أيضاً تياراً مباشر فقط. تتصل الهواتف بزوجين ملفوفين Twisted pair من السلك وتقوم داخلياً بفصل التيار المتردد للجهد بين السلكيين (الإشارة الصوتية) عن التيار المباشر للجهد بين السلكيين (الطاقة اللازمة للهاتف).

الشحنة الكهربية: هي خاصية تحملها الجسيمات الدون ذرية الدقائق، وهي مصدر القوة الكهرومغناطيسية في الطبية، تحمل الجسيمات شحنة سالبة أو موجبة أو متعادلة، وتحمل الإلكترونات شحنات سالبة والبروتونات شحنات موجبة، والنيوترونات شحنات متعادلة، كما أن هناك جسيمات أخري تحمل شحنات وكل هذه الشحنات تكون إما سالبة أو موجبة أو متعادلة (بدون شحنة) وهي عبارة عن دقائق صغيرة جدا لا تري بالعين المجردة تتنقل عبر أسلاك وأجهزة كهربائية وتشمل ما يسمي بالتيار الكهربائي. 4/2Q * 1Q= E

أشعة المهبط: أشعة غير مرئية تنبعث من المهبط عندما يكون ضغط الهواء أو أي غاز أخر داخل الأنبوبة حوالي  مم زئبق مع وجود فرق جهد مناسب بين المصعد والمهبط.

الالكترونات: جسيمات سالبة الحنة متناهية في الصغر تنبعث ن المهبط بتأثير اصطدام أيونات الغاز الموجبة به.

الالكترونات التكافؤ: هي الالكترونات في المستوي الأخيرة في الذرة.

نطاق الطاقة: مجموعة من مستويات الطاقة المتقاربة وفروق الطاقة بينها صغيرة وتفصل نطاقات لطاقة فجوات تخلو من مستويات الطاقة.

نطاق التكافؤ: هو نطاق الطاقة الخارجي في البلورة.

نطاق التوصيل: هو النطاق الذي يعلو نطاق التكافؤ.

طاقة الفجوة: هي الطاقة التي تلزم الإلكترون لكي ينتقل من نطاق التكافؤ إلي نطاق التوصيل.

المواد شبه الموصلة: هي عناصر رباعية التكافؤ ترتبط ذراتها ببعضها البعض براوبط تساهمية وتكون عازلة تماماً في درجة الصفر المطلق وتزداد درجة توصيلها بارتفاع درجة حرارتها.

بلورة شبه الموصل النقية: هل بلورة شبه الموصل التي تتكون من ذرات السيلكون أو الجرمانيوم عن طريق مشاركة كل ذرة بالكترونات التكافؤ الأربعة مع أربع ذرات مجاروه (رابطة تساهمية).

التطعيم: هو إضافة كمي قليلة من ذرات مادة معينة إلي بلورة شبه الموصل بنسبة (1:1000000) بهدف زيادة عدد الالكترونات أو الفجوات فيها.

الفجوة: هي الفراغ الذي يخلفه الإلكترون المتحرر من الرابطة التساهمية بسبب ارتفاع درجة حرارة بلورة شبه الموصل.

بلورة شبه الموصل غير النقية: هي بلورة شبه موصل مطعمة بذرات من مادة شائبة أخري.

شبه الموصل من النوع السالب: بلورات لموا شبه موصلة مطعمة بذرات عناصر خماسية التكافؤ (زرنيخ).

شبه الموصل من النوع الموجب: بلورات لمواد شبه موصلة مطعمة بذرات عناصر ثلاثية التكافؤ (الجاليوم).

الوصلة الثنائية: هي بلورة من جزئيين أحدهما شبه موصل موجب والآخر شبه موصل سالب.

حاجز الجهد: هو فرق الجهد الناشئ عن جانبي الوصلة الثنائية بسبب هجرة الالكترونات ويكون كافياً لمنع عبور الالكترونات من N  إلي P.

الجد الحدي: هو جهد الأنود الذي يسبب شدة التيار الأمامي بشكل مفاجئ.

جهد الانهيار: هو جهد المصدر الذي يسبب زيادة في شدة التيار اللا أساسي (العكسي) مما يسبب انهيار مقاومة البلورة.

الانحياز الأمامي: طريقة توصيل للوصلة الثنائية في الدوائر الكهربية بمصدر القدرة بحيث يدفع الالكترونات في اتجاه هجرتها الطبيعية حيث يوصل قطب البطارية الموجب بالطرف P للوصلة الثنائية بينما يوصل القطب السالب بالطرف N.

الانحياز الخلفي: طريقة توصيل للوصلة الثنائية في الدوائر الكهربائية بحيث يوصل طرف البلورة N الكاثود للوصلة بالقطب الموجب للبطارية ويوصل طرف البلورة P الأنود بالقطب السالب.

التقويم النصف موجي للتيار المتردد: هو تقويم يتم فيه توحيد اتجاه التيار المتردد دون تثبيت شده ويتم بتوصيل وصلة ثنائية واحدة بمصدر التيار المتردد عبر محول خافض ويكون الجهد الخارج علي شكل نبضات متقطعة.

التقويم ألموجي الكامل للتيار المتردد: هو تقويم يتم فيه توحيد اتجاه التيار المتردد دون تثبيت شدته ويتم بتوصيل وصلتان ثنائيتان بمصدر التيار المتردد عبر محول خافض ويكون الجهد الخارج علي شكل أنصاف متتالية من الموجات.

التنعيم: عملية يتم فيها تثبيت شدة التيار في دائرة الوصلة الثنائية ويتم بتوصيل مكثف علي التوازي مع مقاومة الحمل.

الوصلة الثنائية الضوئية: بلورة ثنائية عند توصيلها أمامياً تضئ بضوء يتوقف لونه علي الشوائب المضافة إليها وتعمد بجهد V2 وتيار mA10.

الترانزستور: بلورة من مادة شبه موصلة مطعمة بحيث تكون المنطقة الوسطي منها شبه موصل موجب أو سالب بينما المنطقتان  الخارجيتان من نوعه مخالفة.

المجمع: شبه موصل من النوع السالب نسبة الشوائب فيه أقل من الباعث وله مساحة أكبر.

القاعدة: شبه موصل من النوع الموجب نسبة الشوائب فيه قليلة ومساحتها صغيرة.

الباعث: شبه موصل من النوع السالب نسبة الشوائب فيه مرتفعة وله مساحة صغيرة.

التوصيل بالقاعدة المشتركة: طريقة التوصيل لتوصيل الترانزستور في الدوائر الكهربائية بحيث يكون التوصيل بين الباعث والقاعدة بالاتجاه الأمامي والتوصيل بين القاعدة والمجتمع بالاتجاه العكسي .

الاتساع: هو قوة الإشارة. ويمكن قياس الاتساع بوحدات التيار أو الفولتية أو القدرة.

الإشارة: تيار كهربائي محور، فولتية كهربائية محورة، لتمثيل معلومات مثل الصوت والصور والحروف.

الإشارات الرقمية: تمثل كل المعلومات بعدد محدود من الإشارات. وفي الترميز الثنائي تستخدم إشارتان فقط.

الإلكترون الحر: إلكترون يمكن أن يتحرك من ذرة لآخري، موصلة بذلك التيار الكهربائي. وتسمي الالكترونات الحرة أيضاً حاملا الشحنات.

البوابات المنطقية: مجموعات صغيرة من الدوائر مصممة لتقليد وظيفة منطقية مثل العد ومقارنة المعلومات.

التحرير: هو عملية إضافة الشوائب إلي شبه الموصل. تضيف هذه الشوائب، المسماه المحورات، حاملات شحنات موجبة أو سالبة إلي المادة، مما يزيد من قدرتها علي توصيل التيار الكهربائي.

التردد: عدد المرات التي تهتز فيها الإشارة أي تغير اتجاه سريانها، في الثانية الواحدة.

التقويم: يغير التيار المتناوب إلي تيار مستمر.

التضخيم: هو تقوية الإشارة الضعيفة.

الثنائي: مكون يمنع سريان التيار عبره في اتجاه واحد، ولكنه يسمح بمرور التيار في الاتجاه الآخر.

حاملات الشحنات: هي الإلكترونات التي يمكنها السريان من ذرة إلي أخري موصلة بذلك التيار الكهربائي.

الدائرة المتكاملة: رقاقة (قطعة) رهيفة من مادة شبه موصلة، وخاصة السليكون، تحتوي علي دائرة إلكترونية كاملة. ويمكن أن تؤدي دائرة متكاملة واحدة عمل الآلف المكونات الإلكتروني المفردة.

الذبذبة: تهز الإشارة الكهربائية إلي تردد مرغوب.

الرمز الثنائي: يستخدم في الحواسب لتمثيل المعلومات، وتتكون من أصفار ووحدات الترقيم الثنائي.

شبه الموصل: مادة توصل التيار الكهربائي أفضل من العازل، ولكن ليس بمستوي الموصل. وهو مهم لأن توصيله للتيار يمكن تغييره بالتحوير، والتحكم فيه بدقة بالإشارات.

الصمام المفرغ: مكون يتحكم في إشارة داخل حاوية أزيل عنها معظم الهواء.

العازل: مادة تمنع سريان التيار الكهربائي.

الفجوة: انعدام الرابطة الإلكترونية في البلورة.

الفولتية: نوع من الضغط أو القوة تدفع الشحنات عبر دائرة.

المعالج الدقيق: دائرة متكاملة تحتوي علي دوائر ذاكرة ومعالجة وتحكم في رقاقة واحدة.

المفتاح: مكون يوجه سريان التيار، ويمكنه قطع التيار أو وصله.

المقاوم: مكون في دائرة يقلل سريان التيار.

مكونات حالة الصلابة: تتحكم في سريان الإشارات عبر مادة شبه موصلة صلبة.

الموصل: مادة يمكنها حمل التيار الكهربائي.