مصطلحات في الالكترونيات

مصطلحات في الالكترونيات

مصطلحات في الالكترونيات

 

الأمبير: هو وحدة قياس التيار الكهربائي. يرمز للأمبير بالعربية بالحرف أ (وباللاتينية بالحرف A أو amp).

وهو من وحدات القياس الدولية والأمبير هو شدة التيار الناتج عن مرور شحنة قدرها 1 كولوم خلال موصل في زمن قدره 1 ثانية م.

1أمبير= 1كولوم/ 1ثانية.

حسب قانون أوم،1أمبير= 1فولت/ 1أوم.

قانون أوم هو مبدأ أساسي في الكهرباء.

يقوم هذا القانون أن جهد التوتر الكهربائي بين طرفي ناقل معدني يتناسب طردياً مع شدة التيار الكهربائي المار فيه.

I&U

V

I

يتم تعريف النسبة الثابتة بين جهد التيار وشدته بالمقاومة الكهربائية ويرمز إليها بالحرف اللاتيني  R يعبر عن هذا المبدأ من خلال المعادلة          R=

كما يمكن التعبير عن نفس المعادلة بصيغة أخري:

U=R.I

حيث:

U: هي جهد التيار بين طرفي الناقل المعدني ويعطي بالفولت (V).

I: هي شدة التيار الكهربائي المار في الناقل وتعطي بالأمبير (A).

V

I

R: هي مقاومة الناقل للتيار وتعطي بالأوم

ويمكن صياغة القانون السابق حسب الوحدات الكهربائية كالتالي:                1=  1

فولت: يرمز له بالحرف اللاتيني (V).

هي الوحدة المستعملة لقياس القوة الكهربائية المحركة وفرق الجهد (أو التوتر) الكهربائي.

يتم تعيريها علي أنها فرق الجهد الكهربائي بين نقطتين في دائرة كهربائية يعبرها تيار مستمر ثابت مقداره 1 أمبير، عندما تتبدد قدرة مقدرها 1واط بين هاتين النقطتين.

حسب قانون أوم، 1فولت= 1 أمبير* 1أوم.

التوتر في البطارية

مثلا التوتر الموجود بين طرفي البطارية مسبقاً ناتج عن وجود طرف تم أغنائه بالالكترونات (القطب السالب) وأخر فيه نقص الكترونات أي يوجد شحنات موجبه بحيث يتوجب التسلسل التالي –++ الآن عند وصل الطرفين أ القطبين بسلك تتحرر الكترونات الطرف الأيمن لسببين الأول ناتج عن تنافرها مع الالكترونات التي وضعت بجنبها والأخر بسبب نقص الالكترونات علي الطرف الآخر الموجب.

الجهد: وهو يطلق علي طاقة الدفع التي تسبب حركة الالكترونات من القطب السالب إلي القطب الموجب بالجهد، ينتج عن حركة الالكترونات تحويل الطاقة الكهربائية إلي صيغة أخري من صيغ الطاقة وأهمها الطاقة الحرارية.

وحدة الجهد هي الفولت، ويمكن الحصول علي هذه الوحدة من مصدر ثابت للجهد مثل خلية ويستون القياسية Standard weston.

الطاقة: هي القدرة علي القيام بعمل ما (أي إحداث تغيير)، وهناك صور عديدة للطاقة ، يتمثل أهمها في الحرارة والضوء. ضمن الاستخدام الاجتماعي: تطلق كلمة «طاقة» علي كل ما يندرج ضمن مصادر الطاقة، إنتاج الطاقة، واستهلاكها وأيضاً حفظ موارد الطاقة. بما أن جميع الفعاليات الاقتصادية تتطلب مصدراً من مصادر الطاقة، فإن توافرها وأسعارها هي ضمن الاهتمامات الأساسية والمفتاحية.

في السنوات الأخيرة برز استهلاك الطاقة كأحد أهم العوامل المسببة والمتعلقة بالاحتراز العالمي مما جعلها تتجول إلي قضية أساسية في معظم دول العالم.

ضمن سياق العلوم الطبيعية ، الطاقة يمكن أن تأخذ أشكالا متنوعة: طاقة حرارية، كيميائية، كهربائية، إشعاعية، نووية ، وأخيراً كهرومغناطيسية.. الخ هذه الأنواع الطاقية تصنف عادة بكونها طاقة حركية أو طاقة كامنة ، مع أن بعض أنواعها الطاقة تقاوم مثل هذا التصنيف مثلا: الضوء، في حين أن أنواع أخري من الطاقة الحرارة يمكن أن تكون مزيجاً من الطاقتين الكامنة والحركية العديد من أنواع الطاقة هذه يمكن تحويلها من شكل لآخر بمساعدة أدوات بسيطة أو تقنيات معقدة: من الطاقة الكيمائية إلي الكهربائية عن طريق الأداة الشائعة البطاريات أو المدخرات ، ضمن سياق نظرية النسبية بدمج مجالي المادة والطاقة معاً بحيث أصبح من الممكن أن تتحول الطاقة إلي مادة وبالعكس تحول المادة إلي طاقة : هذا الكشف الجديد عبر عنه بمعادلته الشهرة 2E=mc ، هذا التحول ترجم عملياً عن طريق مصطلحات الطاقة وتحولاتها مفيدة جدا في شرح العمليات الطبيعية. فحني الظاهر الطقسية مثل الريح، والمطر والبقر والأعاصير Tornadoتعتبر نتيجة لتحولات الطاقة التي تأثر من الشمس علي الأرض الحياة نفسها تعتبر أحد نتائج تحويلات الطاقة: فعن طريق التركيب الضوئي يتم تحويل طاقة الشمس إلي طاقة كيميائية ضمن النباتات، يتم لاحقاً الاستفادة من هذه الطاقة الكيميائية المختزنة في عمليات الاستقلاب ضمن الكائنات الحية غيرية التغذية.

واط: هي وحدة القياس العملية للقدرة وهي كمية الطاقة الثانية التي يبذلها تيار كهربائي مستمر ثابت قيمته واحد أمبير تحت أتثير جهد كهربائي قيمته فولت واحد، أي أن القدرة الكهربائية تكون فولت أمبير واحد، وهذا كما هو الحال عند استخدام سخان كهربائي أو مصباح تنكستن اعتيادي مثلا.

بالنسبة للتيار المتردد AC فإن حاصل ضرب القيمة اللحظية بالأمبير في القيمة اللحظيةبالفولت يعطي القيمة اللحظية بالواط. والمتوسط الجبري للقدرات اللحظية في دورة كاملة (متوسط القدرة ) يساوي القدرة بالواط.

في حالة تغذية حاسوب أو دائرة كهربائية فإن القدرة الكهربائية الفعلية هي 70%- 60% من الفولت أمبير المقدر والذي يمثل قيمة معامل القدرة Factor power.

الواط= 1 جول في الثانية.

الجول (انكليزي: Joule)

هي الوحدة الرياضية/ الفيزياقية لقياس الطاقة.

1جول

=1 نيوتن.  1متر=

=1واط. 1ثانية=

=1كولوم. 1فولط

جول واحد هو الطاقة اللازمة ل : تسليط قوة بمقياس نيوتن واحد لمسافة متر واحد، أو تقديم قدرة بمقياس واط واحد لمدة زمنية تتراوح ثانية واحدة.

Kg. m2

s2

في النظام العالمي للوحدات يحسب الجول كالآتي:

1J= 1 N .m = 1           =1 W .s

(2) الواط: 0.0013404 حصان.

الكيلو واط= 1.3404 حصان.

واط ساعة Watt Hour.

وهي وحدة قياس الطاقة الكهربية، وهي الطاقة التي تبذلها قدرة واط واحد في ساعة.

الواط ساعة= 3600 جول.

فولتمتر: جهاز يستخدم لقياس الجهد الكهربائي يتكون عادة أم اميتر ذب ملف متحرك موصل علي التوالي بمقاومة كبيرة، ونظرا لأن مقاومة الجهاز ثابتة فإن التيار الكهربائي المار في الجهاز يتناسب طردياً مع الجهد عند النقطتين اللتين يوصل بهما.

يتم تدريج الجهاز ليقيس بوحدات الفولت لمجموعة من القيم بتغير قيمة المقاومة بواسطة مفتاح اختيار. يربط جهاز الفولتمتر علي التوازي مع الدائرة الكهربائية المرد قياس جهدها.

هناك أجهزة فولتمتر الكتوماكنيتك والكترونية تماثلي أو رمقي، لقياس الجهد المتناوب أو الجهد المستمر.

التيار المتردد (AC): هو تيار كهربائي يعكس اتجاهه بشكل دوري يتذبذب في مكانه ذهاباً وإيابا 50 أو60 مرة في الثانية حسب النظام الكهربائي المستخدمة، يمكن توليده فقط حسب قانون فرداي عن طريق مولد كهربائي متردد. ويتم الآن استخدام التيار المتناوب لنقل الطاقة الكهربائية في كل دول العالم رغم أسبقية التيار المستمر التاريخية كذلك محطة لتوليد التيار المسمر حتى أو أوبي الأجهزة الكهربية كانت تعملي علي التيار المستمر إلا أن الوضع انقلب رأسا علي عقب بعد حرب التيارات المتذبذب مفضلاً في عملية إيصال الطاقة لأسباب لها علاقة بتقنية نقل الطاقة من جهة ومعالجة الإشارات من جهة أخري.

يمكن نقل القدرة الكهربائية عبر التيار المتردد إلي مسافات بعيدة جدا وهذا ما لا يمكن للتيار المستمر أن يفعله بطرقة اقتصادية أو عملية. حيث يمكن خفض ورفع جهد الولد باستخدام جهاز يدعي المحل لا يمكن تطبيقه علي التيار المستمر بسبب عدم وجود تغير في التدفق المغناطيسي يقول المحول برفع الجهد الآتي من المولد والذي يتراوح عدة بين 11- 36 كيلو فولت ويقوم برفعه إلي مستويات تبلغ 110- 765 كيلو فولت مما يجعل الإمكان نقله إلي مسافات بعيدة جدا بين الدول أو حتى عبر القارات.

تمتاز التيارات المترددة علي المستمرة بقدرتها علي نقل المعلومات. فمكبر الصوت مثلاً يقوم بتحويل المعلومات المحتواة في كتلة إلي تيار متردد.

التيار المباشر (DC): ويسمي أيضاً «التيار المستمر» هو عبارة عن تدفق ثابت للإلكترونات من منطقة ذات جهد عال إلي أخري ذات جهد أقل. يحدث ذلك عادة في الفلزات كالأسلاك الكهربية، ولكن قد يحدث أيضاً خلال أشباه الموصلات أو العوازل أو حتى في الفراغ كما في حالة الأشعة الأيونية أو الإلكترونية. وتتدفق الشحنة الكهربية في حالة التيار المباشر في نفس الاتجاه، وبذلك فهو يختلف عن التيار المتردد (الذي يرمز له باللاتينية AC).

أنواع التيار المباشر: استخدام التيار المباشر تجارياً الأول ولكننا اليوم نستخدم التيار المتردد لكل استخدامات نقل الطاقة الكهربائية لأنه ملائم أكثر من التيار المباشر لأغراض توزيع ونقل الطاقة الكهربائية.