مقدمة فى الفيزياء الكهربائية

[ahmed es 111]

طبعا كل واحد من محبى الالكترونيات يريد تعلم هذا العلم الشيق الذي ابهر العالم فى تكنولوجيا الاتصالات و التحكم بداية من الراديو حتى الأقمار الصناعية والجوالات

لكن كيف ابدا

الكل يتجه الى الدروس المخصصة للمبتدئين فى الالكترونيات بداية من المقاومة وانتهاء بالترنزستور والمكونات الفعالة فى الدائرة ولكنه للاسف لا يعرف ما هو فرق الجهد وما هو التيار لاسباب منها انه كان فى القسم الادبى فى الثانوية العامة او كان فى القسم العلمى ولم يحصل على مجموع تدخله كلية الهندسة فيقدى سنوات فى كلية نظرية حتى ينسى الفيزياء

لكن قل البدء

لا اريد تشويه الموضوع بالمشاراكات الباردة امثال مشكور ويسلمو بل لا اريد رد بالمرة سوف يفتح ان شاء الله موضوع اخر لمناقشة ما ورد فى هذا الموضوع

سوف نبدا ان شاء الله من البداية من اول اكتشاف الكهرباء

الكهرباء الساكنة والديناميكة وسندخل الى بعض المكونات الالكترونية وسننتهى ان شاء الله عند الترانزستور وبعض الكترونيات القوى

كلمة اخيرة اذا تم نقل الموضوع الى منتدى اخر يرجى ذكر كاتب الموضوع ورابط الى هذا المنتدى فانا لا اسامح بسرقة المواضيع

اعزرونى في الإطالة ودعنا نبدأ بإذن الله

[ahmed es 111]

الدرس الاول
الكهرباء الاستاتيكية

منشاء الوجود الكهربى

الشحنات الكهربية وتنقسم الى نوعين

الشحنات الموجبة +Ve
والشحنات السالبة -Ve

واهم الخصائص ان الشحنات المختلفة تتجازب والمتشابهة تتنافر ( وهذا من احدى اسرار الله فى الكون )

هنقوم بعمل تجربة بسيطة والكل تقريبا عملها ايام الاعدادية وهى

مسطرة بلاستيكية وبعض قصاصات الورق

قم بحك المسطرة فى ( قفاك ظهرك لا يهم )
سيتكون على المسطرة شحنات وهذا هو الطبيعى ( لكن فى الغالب تنمو عليها كائنات دقيقة تطرقع وتقفز من مكان لاخر )
المهم بتقيب المسطرة الى الى قصاصات الورق ستجد ان قصاصات الورق تنجزب اليها والسبب فى ذلك اختلاف الشحنات

قانون كولم Coulomb law

العالم كولوم من اوائل العلماء الذى درس سلوك الهرباء ( ايام الستات ما كانو بيغسلو فى الطشط )

لاحظ كولم وجود قوة بين شحنتين ووجد ان هذه القوة تتناسب طرديا مع حاصل ضرب مقدار الشحنتين
وجد ثابت التناسب وهو

وللتسهيل سنكتبه K

طبعا كل قوانين الفيزياء تعتم على دراسة علاقات التناسب

ويكون القانون

LaTeX

حيث r هى المسافة بين الشحنتين

فاذا عرفت مقدار الشحنتين والمسافة بينهم امكنك ايجاد القوة المؤثرة عليهم تم تعديل 20 Feb 2009 بواسطه HGB

[ahmed es 111]

المجال الكهربى

المجال الكهربى هو النطاق الذى يظهر فيه التاثير الكهربى فاذا وضعت شحنة منفردة فى منطقة ما سوف يظهر التاثير الكهربى فيه

وبذلك نجد ان المجال الكهربى يعتمد على شحنة منفردة او مجموعة شحنات

اذا المجال الكهربى يمكن تعريفه كالتالى:

القوة الكهربى المؤثرة على وحدة الشحنات او على شحنة مقدارها واحد كولوم وسنرمز له بالرمز E

بالتعرويض عن ال F

اذا

بعد ذلك يمكن دراسة المجال الكهربى الناشئ عن عدة شحنات لكن لا اعرف مستواكم فى المتجهات والجبر الاتجاهى لذلك سنكتفى بهذا الان تم تعديل 1 Mar 2008 بواسطه حريف برمجة

[ahmed es 111]

انا اسف فى تاخرى عليكم حيث انه مشاغل الدراسة والسفر كل يوم والله المستعان

انتهينا فى المشاركة السابقة من تعريف المجال الكهربى وربمزنا له بالرمز E

والان اذا ادرجنا شحنة داخل مجال كهربى فستؤثر على تلك الشحنة قوة كهربية تاتى من العالقة التالية

ونلاحظ ان المجال الكهربى يظهر بعدة صور وتكون عبارة عن خطوط تاتى من مصدر المجال وتنتهى عند الا نهاية

او تخرج من نقطة وتدخل للاخرى

طبعا سيقول احدكم ما الفائدة من دراسة المجال لانه مشتق من القوة الكهربية

المجال هو ما سيساععدنا فى توضيح بعض المفاهيم الكهربية كفرق الجهد وشدة التيار

الفيض الكهربى

هو عدد خطوط الفيض التى تمر فى اتجاه عمودة وعلى مساحة معينة ( وحدة المساحات )

اى اننا اذا اخذنا مساحة معينة مقدارها واحد متر ووضعناها فى مجال كهربى فتخترق خطوط المجال الكهربى هذه المساحة يسمى ذلك بالفيض الكهربى مع العلم انه يجب ان تكون الخطوط عمودية

ويرمز للفيض الكهربى ب Ộ

اذا

حيث A هى المساحة

لكن هذا فى حالة ان المساحة مسطحة منتظمة و خطوط الفيض ليست عمودية كسطح السطوانة مثلا او سطح به هضاب وخطوط فيض دائرية ويا حبذا لو كانت تلك الاسطح تتبع منحنيات دوال مشهورة

لذلك سالتكم عن التفاضل والتكامل

يقوم علم التفاضل بتجزئة منحنى الدالة الى قطع صغيرة جدا بحيث ان تكون تلك القطع شبه منتظمة كما بالصورة التالية

وسنرمز للمساحة المفاضلة بالرمز dA وهى قطعة صغير جدا من المساحة

التكامل هى عملية عكسية تماما للتفاضل وهى بالمعنى الهندسى تجميع القطع الصغيرة بعد اجراء عملية ما عليها

والاجراء الحالى مثلا فى حالة وجد سطح غير منتظم ونرمز له بالرمز A

سنقوم باجراء عملية التفاضل عليه وسينتج قطع صغيرة ترمز لها بالرمز dA

نعلم ان الفيض الكهربى = E * A

والسطح غير منتظم

اذا يمكننا حساب الفيض للوحدة الصغيرة المنتظمة وستكون E * dA

وبتجميع القطع الصغيرة بعملية التكامل اذا

تم تعديل 7 Mar 2008 بواسطه حريف برمجة

[ahmed es 111]

شكرا للاخ نور على التثبيت :wub:

لكن يا جماعة حرام انا مش عاوز شكر :angry: حتى يبدو الموضوع متسلسل لكن بما ان الفاس وقعت فى الراس فاستازن الاخ نور فى ان يقوم برفع كل مشاراكاتى حتى تكون متسلسلة

انتهينا اخر مرة فى حساب خطوط الفيض على مساحة غير منتظمة وقلنا انها تساوى

لكن ماذا اذا كانت خطوط الفيض تميل على السطح بزاوية

حسب علم حساب المثلثات والمتجهات فان المركبة العمودية تتم باخذ جيب تمام تلك الزاوية

اى

لكن فى المتجهات يسمى ذلك الضرب القياسى او ضرب الدوت ( . )

وتكتب على تلك الصورة

ويمكننا استخدام هذا القانون فى حساب كثافة الفيض الكهربى لاى سطح معرض لمجال كهربى

قانون جاوس

وجد انه الفيض الكهربى داخل اى سطح مغلق لا يعتمد على شكل هذا السطح ولكنه يعتمد فقط على قيمة الشحنة بداخل هذا السطح

ملحوظة يجب ان يكون السطح مغلق لتنفيذ هذا القانون

اذا الفيض الكهربى يتناسب طرديا مع الشحنة الموجودة داخل السطح وثابت التماسب هو ℮

حيث ان e هو معامل النفاذية الكهربية للوسط

ويكون القانون كاتالى

[ahmed es 111]

انا متاسف جدا يا جماعة انى تاخرت عليكم لكن والله ما باليد حيلة

لكن حتى لا يقال انى اهملت الموضوع مع ان امتحانات ال Mid term على الابواب ساحاول وضع بعض الدروس من فترة الى اخرى

انتها فى اخر درس عن حساب الفيض الكهربى وقانون جاوس

طبعا واحد هيقولى ايه يا عم لازمة قانون جاوس ده كل الى فيه انه اوجد علاقة بين الشحنة والفيض الكهربى

لكنى ساقول له انه هذا القانون هام جدا حيث انك يمكننا من خلاله اجد المجال الكهربى واشياء اخرى تهمنا فى مجال الكهرباء فى تصنيع بعض المكونات الالكترونية ايضا كالمكثفات

انتم عرفتم انه من المحاضرة السابقة ان الفيض الكهربى عبارة عن حاصل ضرب المجال فى المساحة

وهو ايضا حسب قانون جاوس

عظيم اذا مازلتم تذكرون هذا يمكننا الان ان ننتقل الى الجزء التالى

تطبيقات على قانون جاوس

حساب المجال الكهربى الناتج عن نقطة مشحونة

نفرض انه توجد نقطة مشحونة شحنة موجبة ومعزولة فى الفراغ

نفرض ايضا وجود سطح كروى يحيط بتلك الشحنة

بتطبيق قانون جاوس

حيث e هو معامل النفازية الكهربية للهواء

قلنا قبل ذلك ان علامة ال (.) تدل على الضرب القياسى ويمكن استبدالها ب Cos a حيث a هى الزاوية المحصورة بين المتجهين

ملحوظة اخرى خبيثة ( اصطلح الرياضيون ان متجه المساحة او الخط العمودى على الساحة )

نرجع الى قانون جاوس

اى

وبما ان الشحنة موجودة فى مركز الكرة اى ان المجال الناتج سيكون فى اتجاه نصف القطر

ونحن كلنا نعلم ان نصف القطر عمودى دائما على المساحة السطع اى انه موازى لمتجه المساحة اى ان الزاوية بينهم = 0

ويكون

و Cos 0 = 1

يكون القانون كالتالى

والمجال الناتج من الشحنة منتظم اى انه يمكن اخراجة من التكامل

وتكامل ال dA = A

وتلك هى الصورة النهائية للقانون فى حالة النقطة المشحونة

اذا

ولكن الهدف هو ايجاد شدة المجال على بعد معين من الشحنة

اذا

لكن مساحة الكرة =r2д4

اذا

تم تعديل 29 Mar 2008 بواسطه حريف برمجة

[ahmed es 111]

انا متاسف جدا يا جماعة على التاخير لكن والله الامتحانات ذى ما انتم عارفين

اوعى يا نور تنقل الموضوع للمناطق الغريبة دى انت عارف والله اعورك او هبعتلك واحد بيتزا من عند المعلم ريكا وانت عارف الباقى :lol:

ان شاء الله للاخوة المتابعين معايا هنخش قريب فى مواضيع مهمة لاساسيات مهمة فى معظم الدوائر الالكترونية لكن لا تنسونى من الدعاء ( عن ظهر الغيب وليس فى الموضوع ) :lol:

[ABOMOKATL 69]

اوعى يا نور تنقل الموضوع للمناطق الغريبة دى انت عارف والله اعورك

:D

لا تخف لن أنقل أى شئ فقط إذهب و خلص إمتحانات علشين تكمل يا حلو و لا يبقى لك أى حجة بعد ذلك

[ahmed es 111]

لا تخف لن أنقل أى شئ فقط إذهب و خلص إمتحانات علشين تكمل يا حلو و لا يبقى لك أى حجة بعد ذلك

الحاجة الوحيدة الحقيقية انى هخلص ان شاء الله وبعد كدة هينقطع نفسى

[ahmed es 111]

القسم نائم جدا وذاد هذا بعد غياب الاخ نور ربنا يوفقه فى الى بيعنله

محاولة لتنشيط القسم مع انى فى فترة امتحانات حبيت اكمل بدرس بسيط كلتكملة للفيزياء الكهربية

حساب شدة المجال الناتجة عن خط من الشحنات الكهربائية

يحدث فى الحياه العملية مثل خطوط البرق

وايضا هو درس مهم جدا فى حساب سعة المكثفات

فالنبدا باذن الله

عرفنا من قانون جاوس ان كثافة الفيض الكهربى والتى تساوى EA

تاتى من العلاقة التالية

:D )

فبتطبيق قانون جاوس

لكن نريد تنظيف المعادلة

يمكن اعتبار q / l الكثافة الخطية للشحنة ونرمز لها بالرمز f

فتكون المعادلة

ساحاول تدعيم الموضوع بالصور لكن والله زنقة الامتحانات لكن حبيت ارد النشاط

وربنا يسهل وعمر يخلص ويكمل معايا هو و احمد 18

والسلام عليكم ورحمة الله

[ahmed es 111]

متاسف جدا يا جماعة على التاخير اذا كان هناك اصلا متابعين للموضوع :D

هنروح دلوقتى لموضوع جديد تماما وهو الجهد الكهربى

لكن قبل ان ابدا فى هذا الدرس اريد ان اوضح بعض الاشياء التى لا يعرفها كثير من المبتدئين وبعض الناس يخافون من الكهرباء

اذا سالت احدكم عن الكهرباء الموجودة فى الوحدات السكنة الفيشى بالعامية وسالته اين السالب والموجب

حدثت كثير ممن معنا فى الكلية ويدرسون هندسة ان لسالب كذا والموجب كذا (ده فى حاة الطرفية فى بعض البلدان يكون هناك طرف ثالث يسمى الارضى ) لكن احب ان اوضح ان الكهرباء الموجودة فى المنازل والتى تاتى من محطات التوليد هو تيار متردد اى انه متغير فى الشدة والاتجاه يعنى بالعربى لا يوجد سالب ولا موجب

ناتى لاشياء اخرى وهو الخوف من الكهرباء

لايصح لمتخصص فى الهرباء ان يخاف من الكهرباء خوف مرضى يجب ان تكون تلك الاساسيات معه

متى اتكهرب وهل دائما اذا لمس سلك عارى ساتكهرب

لكى نكون متفقين لكى يمر تياركهربائى فى اى مادة فى الدنيا يجب ان تكون الدائرة مغلقة ما معنى هذا الكلام

فى الدائرة البسيطة السابقة الدائرة مغلقة اى ان مسار التيار مغلق لذلك تتوقع ان تضيئ اللمبة

لكن اذا قمنا بعمل قطع فى السلك ما الذى سوف يحدث سوف تطفئ اللمبة

يمكنك تطبيق تلك المبادئ على كل شئ حتى جسم الانسان ى لكى تتكهرب يجب ان تكون الدائرة مغلقة

احد اصدقائى تحدانى ان اضع مفك فى مقبس الكهرباء وكان مندهشا جدا انى لم اتكهرب لماذا طبعا لان الدائرة مفتوحة

مثال اخر انت تجد العصافير فى المناطق الريفية التى تجد بها اسلاك اكهرباء معلقة على اعمدة تجدها لا تتكهرب وهذا هو السبب انها تقف على سلك واحد

لكن اذا حاول غراب ان يقع على السلك :D ستجده قد تفحم لمذا طبعا لانه سيمسك السلكينبسبب ان جسمه كبير

حسنا الناس دلوقتى هتروح مخرجة سلك معرى من الكهرباء سلك واحد فقط وسيقوم بمسكة وهو واقف على الارض طبعا ممكن ان يتكهرب واذا كتب له عمر جديد ولم يمت لا قدر الله :lol: سيقذى بقيه حياته يبحث عنى لكى يقتلنى

لكن ستقولون لى لماذا تكهرب هذا الشخص رغم انه ممسك بسك واحد

ساقول لكم لانه واقف حافى القدمين على الارض

لكن ما علاقة الارض بالموضوع (هى تختلف عن الارضى الارضى شئ اخر)

الرسمة السابقة هى رسمة لتوصويل الكهرباء ثلاثية الاوجه من نوع نجمة ( لها قصة طويلة حيث ان كفائة نقل القدرة عالية) الطرف المكتوب عليه n هو الطرف المتعادل ويتم دفنه تحت الارض مع الجرافيت وعناصر اخرى اذا اصبحت الارض متوصله الان فى الدائرة

اصبحت الامور واضحة الان اى ان مسار الكهرباء سيكون من يدك الى قدميك ثم الى الارض واخيرا الى الطرف n وبذلك تكون اغلقت الدائرة

ولذلك تاتى اهمية الارضى فى المقابس 3 اطراف لكن عندنا فى مصر لا يهتمون لحياة البنىادم لذلك الاجهزة كلها طرفين فقط

سؤال اخير يقولون احيانا ان من يتكهرب لاقدر الله انه لايستطع ان يفلت او ان الكهرباء جزبته

الكهرباء لا تجزب احد

كلنا نعرف ان مخ الانسان او اى كائن حى يتحكم به عن طريق الجهاز العصبى من خلال النبضات الكهربية

اذا عندما تتكهرب انت تكون واقع تحت تاثير جهد عالى والذى بدورة يعوق مرور النبضات الكهربائية القادمة من المخ الى العضو وبذلك يحدث شلل مؤقت فى الجهاز العصبى حيث انك تفقد السيطرة على اعضاء جسدك وذا لم يكن هناك شخص بجانبك لكةى يخرجك من مجال التيار ستظل هذكذ حتى تموت لاقدر الله اما بحروق او اى شئ اخر

اخير اخطر مجال للكهرباء هو المجال الواقع به القلب اى انك اذا لمست احد اطراف سلك بيد والطرف الاخر بيد اخرى سيطون مسار التيار مارا بالقلب وهذا اخطر مسار

الخضة التى تاتى لك عندما تتكهرب والتى تكون مصاحبة بدقات عالية من القلب تكون فى معظم ليس بسبب انك اتخضين طبعا كلنا يرى فى غرفة اعمليات عندما يريدو ان يفيقو مريد القلب الذى دخل فى غيبوبة وقلبه توقف لحظه يتم تنشيطه بصدمات كهربائية

تلك المقدمة الويلة لكى نبدا ان شاء الله فى موضوع الجهد الكهربى وتوضيح بعض المفاهيم الخاطئة

ارجو ان اكون قد وفقت والسلم عليكم ورحمة الله

تم تعديل 6 Jul 2008 بواسطه حريف برمجة

[genroxbro 0]

مرحبا

اولا الف شكر على طرح البرنامج ولكن ياسيدي الكريم هذا البرنامج هو لرسم الدوائر الالكترونية وليس لرسم المخططات الكهربائية او التأسيسات الكهربائية هناك فرق بين الدارة والمخطط

اكرر شكري لك واتمنى التوفيق للجميع

_____________________________________

Website I designed for canadian online payday loan company.

[ahmed es 111]

أى برنامج

[zizozoro 0]

بسم الله ماشاء الله

شرح ممتاز وشغل جامد ماشاء الله

واتمنى ان تحاول النظر فى بعض الكلمات فمنها ماهو متشابك ومنها ماهو ناقص حرف

تعديلها سيزيد من جمال موضوعك دائما ويجعله احترافى

هذه الملاحظة البسيطة منى فقط

ولك من اجمل التحية

وبالمناسبة

الثلاث اطراف الذى ذكرتها بموضوعك الشيق كلها تماما مثل بعضها الا ان كل منها تاخر عن الذى يسبقه ب 120 درجة

واذا نظرت فى الكهرباء بالريف ستجد ان هناك 4 اطراف

3 اطراف اللى ذكرها اخونا جزاه الله كل خير وواحدة ميته أو كما يطلق عليها البعض الطرف الارضى مع ان ذلك التعبير غير صحيح

وانما تسما netural او الطرف المتعادل وله ايضا ثلاث اطراف الا ان يمكن توصيلها ببعضها البعض لتكون سلكا واحدا

هذه اضافة بسيطة بعد اذن صاحب الموضوع جزاه الله خير الجزاء

[محمود010 7]

بارك الله فيك

موضوع يحتوى على افادات كثيرة