أفـــضـــل البشــــــائر..من بوســــــــعادة

هذا المنتدى يهتم بالعلم والتدريس .المعلوماتية.الترفيه.وكل مافيه فائدة
 
الرئيسيةالبوابةاليوميةمكتبة الصورس .و .جالتسجيلالأعضاءالمجموعاتبحـثدخولالمكتـــبة

شاطر | 
 

 الكهرباء العامة

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
rim
رئيس حكومة المنتدى
رئيس حكومة المنتدى
avatar

عدد الرسائل : 1904
العمر : 26
تاريخ التسجيل : 14/01/2008

مُساهمةموضوع: الكهرباء العامة   الجمعة مارس 28, 2008 7:26 pm

مـــركز العلوم الالكـــترونــــية

دورة الكهرباء العامة

الدرس الاول

تركيب المادة : تعتبر المادة من حيث التركيب الاساسي مؤلفة من مئة و اربعة اجزاء و تدعى هذه الاجزاء عناصر , هذه العناصر توجد في المادة على شكلين : الاول مستقل كما في الحديد و الاوكسجين و الكربون و النحاس و الالمنيوم , و الثاني مذاب كيماويا مع عناصر اخرى و يدعى مركبات, اذا جزأنا جسما فإن اصغر جزء يمكنه الاحتفاظ بجميع الاوصاف الاساسية للعنصر يدعى الجزيئ و ذا فككناالجزء يتولد عندئذ وحدات جديدة اساسية لا توجد بحالة مستقلة ولا تحتفظ بخواص الجسم بل تتحد مع امثالها اجساما بسيطة او مع غيرها لتؤلف اجساما مركبة وتدعى الذرات.



الذرّة : الذرةهي جزء متناهي الصغر في المادة و غير منظور حتى في ادق الميكروسكوبات و بالحقيقة فإن حبة غبار تحوي على سطحها بلايين الذرات ,ولكن لكي نشرح العلم النظري الاساسي للكهرباء و بالتالي للراديو فيجب اولا ان نعلم مما تتألف الذرة, كل ذرة من اي عنصر او مركب كان تتألف من نواة تحمل شحنة كهربائية طبيعتها اجابية,تحيط بهذه النواة سحابة جزئيات تحمل شحنة كهربائية طبيعتها سلبية

هذه السحابة من الجزئيات تدور حول النواة بسرع كبيرة جداالمشهد يشبه دوران الكواكب حول الشمس و تدعى اليكترونات.

تختلف الذرات عن بعضها في العناصر بكثافة الشحنة الكهربائية الايجابية في النواة

وبعدد الالكترونات التي تدور حول هذه النواة, ففي كتلة الهيدروجين مثلا يوجد الكترون واحد و في الهاليوم اثنان و في ذرة الحديد 26 و في ذرة الفضة 47 و في ذرة الذهب 79 و في ذرة الزئبق 80 و في ذرة الاورانيوم شحنة صافية تقدر ب 92 اليكترون.

ان مقدار الالكترونات في كل ذرة من عنصر يدعى بالعدد الذري لهذا العنصر فنقول على سبيل المثال:

للهيدروجين رقم ذري يساوي 1

للكربــون رقم ذري يساوي 6

للالمنيــوم رقم ذري يساوي 13

للنيكـــل رقم ذري يساوي 28

للنحـــاس رقم ذري يساوي 29

للتوتــيا رقم ذري يساوي 30

للقصديــر رقم ذري يساوي 50

للبلاتـــين رقم ذري يساوي 78

للرصـــاص رقم ذري يساوي 82



ان الالكترونات الخاصة بكل عنصر تدور حول النواة بنظام تام واذا كان لهذا العنصر عدد ذري مرتفع فتقسم هذه الالكترونات الى اقسام متفاوتة بالعدد و تتجمع بشكل طبقات حول النواة و يجري توزيعها كما يلي:



في الطبقة الاولى 2 الكترون

فى الطبقة الثانية 8 الكترون

فى الطبقة الثالثة 18 الكترون

فى الطبقة الرابعة 18 الكترون

فى الطبقة الخامسة 18 الكترون

فى الطبقة السادسة 32 الكترون

فى الطبقة السابعة 18 الكترون



في العناصر المعدنية يكون ارتباط الالكترونات في الطبقة الخارجية من الذرة غير وثيق

(لقلة تجاذبها مع النواة) ولذلك فإنها تتحرك بغير نظام و ينتقل قسم كبير منها بإستمرار من ذرة الى اخرى ,تدعى هذه الالكترونات المتنقلة من هنا الى هناك في المادة بالالكترونات الحرة اما مقدرتها على التنقل من ذرة الى اخرة فهو السبب بإمكانية حصول تيار كهربائي, يستنتج من ذلك انه كلما اشتد تنقل هذه الالكترونات ازداد التيار الكهربائي و كلما خفت حدة تنقلها ينخفض التيار الكهربائي و اذا توقفت عن التنقل فلن يحدث اي تيار كهربائي.





الاجسام الموصلة

للاجسام الموصلة ميزة هامة هي انها تسمح للكهرباء التي تحصل في نقطة منها ان تنتقل الى الجسم بكامله , هذه الاجسام تحوي عددا كبيرا من الالكترونات الحرة.

ان الاجسام الموصلة نذكر منها المعادن – النباتات و الحيوانات – جسم الانسان – الارض – الحوامض والاملاح الكيماوية.

ان اجود الاجسام الموصلة المستعملة في الكهرباء و الراديو هي:الفضة–النحاس-الالمنيوم .

نظرا لصلابته يستعمل البلاتين(ذهب ابيض) فقط في اماكن الاتصال حيث ينتج عن التقطعات المستمرة في المجرى الكهربائي شرارات قوية يمكنها ان ترفع الحرارة في معادن اخرى الى درجة الذوبان و توقف عمل هذه التقطعات.

مثال لذلك: موزع الطاقة الكهربائية لمحرك السيارة و مقطع التيار في جهاز الاستقبال الذي يغذى بواسطة الخزان الكهربائي(بطارية السيارة).



الاجسام الموصلة

في الجسم العازل نلاحظ فرق بالحالة الكهربائية بين مختلف اقسامه حتى الملاصقة منها.

تحوى الاجسام العازلة عددا قليلا جدا من الالكترونات الحرة و تعارض دائما مرور المجرى الكهربائي بمقاومة شديدة جدا.

من الاجسام العازلة المستعملة في الكهرباء و الراديو نذكر:

الهواء و الغازات ما لم تتحول الى سائل, الكاوتشوك,الكبريت,زيت البارافين,البرسولين,الزجاج,البكليت,البيركس,الايونيت,الرخام,الميكا,(قشر السمك),الميكالكس,الفينول,الكوارتز و الستياتيت,الخ

ان الهواء الناشف هو اجود الاجسام العازلة الممكن استعمالها في اللاسلكي

يصبح الزجاج عازلا سيئا عندما يوضع في جو رطب لان الطبقة الرقيقة من الرطوبة التي تغطي سطحة تجعله موصلا.

هناك اجسام عازلة في حالة الجماد فقط و تصبح موصلة عند ذوبانها مثال ذلك: الزجاج و زيت البرافين.





تكهرب الاجسام بالدلك

ان انجذاب الاجسام الخفيفة نحو حبة الكهرمان المدلوكة على قطعة جوخ اصبح معروفا و شائعا منذ زمن بعيد, وبما ان العلم النظري لهذه الشحنة الكهربائية التي تحصل في حبة الكهرمان قد إنقلب رأسا على عقب في اواخر القرن التاسع عشر, عندما ظهرت النظريات الالكترونية لعلم الكهرباء.

فإننا سنستعرض بإيجاز الاختبارات التي ادت الى معرفة الفرق بين الشحنات الكهربائية التي تحصل على الاجسام المدلوكة بالجوخ و طبيعتها و تفاعلها مع بعضها البعض.

دلت الملاحظة و الاختبار بأن عددا كبيرا من الاجسام اذا ما دلك بالجوخ يحصل على ميزة جذب الاجزاء الخفيفة جدا كقطع الورق الصغيرة او كرة صغيرة من صمغ البيلسان, ان هذه الخاصية التي اعلنها العالم طالس دي ماليه بشأن الكهرمان (معدن صمغي يوجد بالاراضي الفحمية)
تشمل كذلك عددا كبيرا من الاجسام والمواد كالماس و الاحجار الكريمة والزجاج والبورسلان والكبريت والقلفونة والكاوتشوك.



الشحنات الكهربائية
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

لكي تتحقق عمليا عن طبيعة الشحنة الكهربائية للجسم المكهرب يمكن استعمال جهاز يدعى كاشف (الكتروسكوب) ونأخذ على سبيل المثال بين الاجسام التي يمكن تكهربها بواسطة دلك الزجاج والقلفونة, ان ابسط جهاز كاشف هو ما عبر عنه الشكل (3) و يتألف من كرة صغيرة من صمغ البيلسان علقت بسلك حرير الى ركن ذو قاعدة .

اذا قدمنا الى الكرة الصمغية الساكنة (1) تنجذب نحو اللوح الزجاجي (2) ثم تبتعد بسرعة (3) وسبب ذلك هو ان الكرة عند لمسها الزجاج المشحون كهربائيا اخذت قسطا منه و احتفظت به.


يستنتج من ذلك ان الاجسام المشحونة كهربائيا تجذب دائما الاجسام الخفيفة اليها عندما تكون هذه الاخيرة ساكنة و تتنافر معها حلما تتكهرب باللمس.



ان التجربة نفسها تنجح كذلك اذا دلكنا قطعة قلفونة على الصوف و قدمناها الى الكرة الصمغية المكهربة سابقا من الزجاج اذ نلاحظ ان الكرة تنجذب بسرعة الى قطعة القلفونة كذلك تذا دلكنا لوحا زجاجيا بالصوف و قدمناه الى كرة صمغية مكهربة من القلفونة سابقا فإن الكرة تنجذب بسرعة الى لوح الزجاج

ان الكهرباء التي تتولد في الزجاج تختلف عن الكهراء التي تتولد في القلفونة و ذلك لان فاعلية الاولى مضادة للثانية , لهذا السبب قسمت الكهرباء الى نوعين:



ايجابية ( + ) و هي التي تتولد في الزجاج

سلبية ( - ) و هي التي تتولد في القلفونة.

جسمان مكهربان من نوعين مختلفين يتجاذبان و جسمين من نوع واحد يتنافران اي

+ مع – او – مع + يتجاذب

+ مع + او – مع – يتنافر



التيار الكهربائي



ان سيل الالكترونات الذي يسببه وصل قطبي مولد كهربائي (بطارية) بين دائرة اتصال تامة ينتج عنها توليد تيار كهربائي لهذا التيار عزم او شدة يرمز لها بحرف ا و وحدة قياسه امبير اما اتجاه التيار الكهربائي فيكون من القطب الموجب الى القطب السالب و شدته هي مقدار كمية الالكترونات الدافعة.



مفاعيل الطاقة الكهربائية



ينتج عن مفاعيل الطاقة الكهربائية الحالات التالية:

اولا :عند مرور التيار الكهربائي في دائرة مقفلة لمصباح ما فإن هذا التيار الكهربائي الذي يشعل المصباح المذكور فتبين ان الطاقة الكهربائية قد تحولت الى طاقة ضوئية.

ثانيا : عند مرور تيار كهربائي داخل مقاومة كهربائية فإن هذا التيار يتحول الى طاقة حرارية اي ان هذه المقاومة تسخن و ينطلق منها الحرارة.

ثالثا : عند مرور تيار كهربائي في محرك ما فإن هذا المحرك يدور فنستنتج من ذلك بأن الطاقة الكهربائية قد تحولت الى طاقة ميكانيكية.

رابعا : عندما نسلط تيارا كهربائيا على ملف ما بعد ان نضع داخل هذا الملف قطعة من حديد نلاحظ بأن قطعة الحديد قد تمغنطت وبهذا يكون التيار الكهربائي قد تحول الى طاقة مغناطيسية.

خامسا :اذا سلطنا تيار كهربائي على محلول كيميائي نلاحظ حدوث تفكيك لهذا المحلول اذا نقول بأن الطاقة الكهربائية قد تحولت الى تحليل كيميائي.



مقدار كمية الكهرباء



مقارنة مائية: ان المجرى الكهربائي يشبه شلال ماء يصب من مستوى عالي (قطب ايجابي) الى مستوى منخفض (قطب سلبي) كما ان شلال الماء يوصف بقوة اندفاعه(كمية الماء التي تجري بالثانية) كذلك المجرى الكهربائي يوصف بقيمة تياره, من جهة ثانية عندما تسيل مياه الشلال بإندفاع فإن كمية المياه التي تسيل منه تساوي حاصل ضرب هذا الاندفاع بالوقت (قانون كولومب)عندما يمر تيار كهربائي قيمته (ا) في مدة من الزمن تدعى(و) نقول بأن كمية من الكهرباء(ك) جرت و تساوي ا*و (امبير * الوقت) اي التيار بالوقت, هذه الكمية لها وحدة قياس تدعى كولومب رمزه(سي بالاجنبية) ان الكولمب هو وحدة قياس الكمية الكهربائية التي توازي واحد امبير في مدة وقت هو ثانية واحدة.

إذاً: واحد كولمب = واحد امبير * ثانية واحدة , وهكذا تساوي الكمية الكهربائية(ك) التي تجري بوقت (و) ما يلي: ك = ا* و ثواني (الكمية =امبير*الوقت بالثواني)

مثلا: ما هي الكمية الكهربائية التي تجري بمدة نصف ساعة في دائرة تامة اذا كان عزم التيار 25 امبير؟

الحل: لنضع الصيغة ك=ا*و تحويل (و) الى ثواني = 30 دقيقة * 60 ثانية=1800 ثانية

لنستبدل الاحرف بقيمتها: ك= 25 * 1800 = 45000 كولومب

يعبر احيانا عن هذه الكمية الكهربائية بالامبير ساعة رمزه(اس) وهي حاصل عزم المجرى ا بالوقت و معبرا عنه بالساعات

يظهر بوضوح واحد امبير ساعة=3600 كولومب.

مسألة مثالية: ما هي الكمية الكهربائية معبرا عنها بالامبير ساعة التى تجري بمدة عشر ساعات اذا كان عزم التيار 20 امبير

حل المسألة: لنضع الصيغة ك=ا*و = امبير ساعة

لنستبدل الاحرف بقيمتها ك= 20 * 10 = 200 امبير ساعة و اذا شئت تحويل هذه الكمية الى كولومب فيكفي اذا ضربتها بعدد 3600 و هكذا فإن هذه الكمية ك = 200 * 3600 = 720000 كولومب.



عزم المجرى:



ان عزم التيار الكهربائي (ا) هو حاصل قسمة الكمية الكهربائية (ك) بالوقت (و) التى تقضيه هذه الكمية بالجري في الدائرة الكهربائية تحت ضغط القوة الدافعة.

و بشكل صيغة تكتب: ا = ك \ و

ان وحدة القياس للتاير الكهربائي هي الامبير (ا) و لذلك لا يذخذ بعين الاعتبار عمليا عدد الكولومب بل توضع ساعة قياس في مجرى التيار تدعى امبرمتر و تدلنا مباشرة عن عزم المجرى, ان سرعة الكهرباء هي مستقلة عن القوة الدافعة بين طرفي الاجسام الموصلة فهذه القوة الدافعة يمكن ان تكون الف او مئة او عشرة او اي قيمة فولتية, و سرعة التيار لا يطرأ عليها اي تغير بل تستمر بمعدل ثلاثماية الف كيلومتر بالثانية.

تاحقل الكهربائي: ينتج الحقل الكهربائي من جراء وجود قضبان قرب بعضهما الاول ذو شحنة موجبة و الثاني ذو شحنة سالبة يدعى المجال بين قطبي القضيبين بالحقل الكهربائي نلاحظ في هذه الحالة عن حصول تجاذب القضيبان لانهما مشحونين بشحنتين كهربائيتين مختلفتين.



المفعول الحراري:

عندما يجري تيار مهما كان عزمه في سلك م يحصل انطلاق حرارة من هذا السلك. يتحول قسم من الطاقة الكهربائية الى طاقة حرارية, ان حرارة السلك تشتد في جميع الحالات كلما كانت مقاومته كبير و عزم مجرى التيار شديدا.



الطاقة الكهربائية قانون جول



ان العلاقة الكائنة بين مقدار حماوة السلك و مقاومته و عزم التيار الذي يجري فيه عبر عنهما بقانون يدعى قانون جول, هذا القانون ينص على ما يلي: في كل موصل يجري به تيار كهربائي تنطلق طاقة بشكل حرارة,هذه الطاقة تكون قيمتها بنسبة قيمة مقاومة الموصل (م) و مربع عزم التيار(ا) و الوقت الذي يستمر به مجرى التيار (و)

اذا عبرنا بكلمة واط عن الطاقة المنطلقة بشكل حرارة فتكون

W=R.I^2 .T



W = WATT (W)هي قيمة الطاقة معبرا عنها بالجول (1 وات = 1 جول) (ج)

R = RESISTANCE (Ohm)هي المقاومةمعبرا عنها بالاوم (م)

I = Intensity of the current (A) (ا)هي عزم المجرى معبرا عنها بالامبير

T = TIME, Quantity of electricity (و) هي الوقت معبرا عنها بالثواني



مثال تطبيقي: ما هي كمية الطاقة معبرا عنها بالجول التي تنطلق من مقاومة قيمتها 20 اوم اذا جرى عبرها تيار عزمه 5 امبير لمدة خمس دقائق

W (Joules) R.I^2.T الحل : لنضع الصيغة

T=5x60=300 لنحول الوقت الى ثواني

W=20x5X5X300=150000 Joules الجواب: 150000 جول





حساب مقدار الحرارة الناتجة بموجب فاعلية جول:

يمكن حساب مقدار الحرارة معبرا عنها بالكالوري غرام درجة الحاصلة في دائرة كهربائية بموجب قانون جول و ذلك بواسطة الصيغة التالية:

W=(Calories) =K.R.I^2.T

هي قيمة الطاقة الحرارية معبرا عنها بالكالوري غرام درجةW :حيث

هي 0.24 و هي قيمة الجول من الكلوري غرام درجةK

هي المقاومةمعبرا عنها بالاوم R

هي عزم المجرى معبرا عنها بالامبير I

هي الوقت معبرا عنها بالثواني T



مثال تطبيقي : ما هي كمية الحرارة المنطلقة من مقاومة قيمتها 10 اوم اذا جرى عبرها تيار عزمه 10 امبير لمدة نصف ساعة



W (Joules) R.I^2.T الحل: لنضع الصيغة

T = 30 x 60 =1800 لنحول الوقت الى ثواني ثانية

W = 0.24 x 10 X 10 X 10 X 800 = 432000 Calories لنستبدل الاحرف بالارقام

الجواب : 432000 كالوري



ملاحظة: ان الكالوري غرام هي درجة وحدة القياس للحرارة و توازي كمية الحرارة اللازمة لترفع درجة واحدة حرارة غرام واحد من الماء, و هكذا اذا شئنا رفع ليتر ماء درجة واحدة فيلزم لنا 1000 كالوري

في اللغة الفيزيائية تعادل الكالوري ما يدعى بالمايكرو تامي , الميلي تارمي = 1000 مايكرو تارمي

اذا : 1 ميكرو تارمي = 1\مليون من التارمي = 1 كالوري

1 ميلي تارمي = 1\الف من التارمي =1000 كالوري

ان الميلي تارمي هو كمية الحرارة اللازمة لترفع حرارة ليتر ماء درجة واحدة

اما التارمي فهي كمية الحرارة الللازمة لترفع حرارة متر مكعب من الماء درجة واحدة






______________ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
عادل
رئيس حكومة المنتدى
رئيس حكومة المنتدى
avatar

عدد الرسائل : 1828
العمر : 27
الموقع : بوسعادة
تاريخ التسجيل : 21/01/2008

مُساهمةموضوع: رد: الكهرباء العامة   السبت مارس 29, 2008 8:25 pm

مشكووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووورة

______________ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
سبحان الله والحمد لله
و لا اله الا الله و الله أكبر
ولا حول و لا قوة الا بالله
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
rim
رئيس حكومة المنتدى
رئيس حكومة المنتدى
avatar

عدد الرسائل : 1904
العمر : 26
تاريخ التسجيل : 14/01/2008

مُساهمةموضوع: رد: الكهرباء العامة   السبت مارس 29, 2008 8:35 pm

على الرحب والسعة

______________ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
 
الكهرباء العامة
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
أفـــضـــل البشــــــائر..من بوســــــــعادة :: المنتدى التعليمي :: التعليم في كل انحاء العالم-
انتقل الى: