تعاريف مهمة لأساسيات و مبادىء هندسة الالكترونيات

مرحبا ً بك في منتدانا

أهلا وسهلا بك زائرنا الكريم في تجربة ممتعة.

انظم إلينا و تمتع بتجربة رائعة ستجد كل ما تبحث عنه.

التسجيل مجاني بالكامل

Naima

Administrator
طاقم الإدارة
معلومات Naima
إنضم
10 مايو 2004
المشاركات
10,705
مستوى التفاعل
0
النقاط
36
الإقامة
تونــــــــــس
الموقع الالكتروني
baitona.net
أشباه الموصلات
Semiconductors








السمي كندكتور Semi-Conductors

تنقسم المواد إلى مواد موصلة وهى ذات مقاومة نوعية ρ أقل من حد معين و مواد عازلة ذات مقاومة نوعية ρ أعلى من قيمة معينة و بينهما منطقة حيث ρ فيها لا تناسب التوصيل ولا العزل ، لذا تسمى أشباه الموصلات. لا استخدم تعبير "أنصاف الموصلات" لأن النصف عدد ذو قيمة و موصل له نصف توصيل النحاس سيظل موصلا أيضا.
ماذا يكون التعريف الأنسب إذن؟
لو نأخذ التقسيم السابق من حيث التركيب الذرى سنحدد تعريفا جيدا لأشباه الموصلات. ما يلى بالغ الأهمية لفهم أشباه الموصلات بأنواعها لأن الكثير يخلط بين النوع س أو N وكونه سالب أو متعادل و بالمثل فى النوع م أو P .

تتركب المواد من جزيئات تحتوى ذرات. كل ذرة تتركب من نواه بها عدد من البروتونات الموجبة والنيوترونات المتعادلة ، عدد البروتونات يحدد العنصر و خواصه إذ لا يوجد عنصرين لهما نفس العدد.
عدد البروتونات يمثل شحنة موجبة، ولابد لهذه الشحنة من أن تتعادل فتجذب إليها إلكترونات سالبة تدور فى مسارات حول النواة و كل مسار له عدد محدد من الإلكترونات لا يتغير ما عدا المدار الأخير الأبعد عن النواة.
هذا المدار الأخير يتسع لثمانى الكترونات فقط ولكن عدد البروتونات قد لا يجذب ما يكفى لإكمال هذا المدار الأخير، هذا الوضع يخلق حالة عدم استقرار للنوة، تريد إكمال المدار الخارجى ليحتوى ثمانية الكترونات ولا تريد زيادة الشحنة السالبة عن الشحنة الموجبة، ولم يخلق الله الكترونات متعادلة!! إذن ما الحل؟

الحل أن ترتبط الذرات معا ، كيف ؟!! حسنا لننظر للتركيب
المدار الأخير يريد ثمان الكترونات لهذا فالرقم السحري هو نصفه أى 4
ما هذا الرقم السحرى؟


ترتبط الذرة مع الأربع ذرات المحيطة معا بحيث كل إلكترون من هذه الذرة يرتبط مع إلكترون من ذرة مجاورة فكأنهما يدوران فى فلك هذه الذرة معا وتلك الذرة معا فتكون كل الذرات كما لو أن مدارها الخارجى مكتمل بثمانى الكترونات.

نلاحظ هنا نوعين من الارتباط
ارتباط كيمائى وهو التكافؤ الرباعى واكتماله بتحقيق 8 الكترونات فى المدار الخارجى.
ارتباط كهربى و تحققه بأن عدد الإلكترونات مساوى لعدد البروتونات ولا توجد شحنات زائدة.
نتيجة الارتباط الوثيق بين الإلكترونات و النواة، لا نجد كثير من الإلكترونات الحرة وهى التى تسبب مرور التيار.
من أمثلتها الكربون النقى و الجرمانيوم النقى و السليكون النقى Silicon .

ماذا نفعل إذن لنزيد التوصيل؟
الحل ببساطة أن نضيف قليلا من الشوائب، ولا نقصد مواد رديئة ولكن نقصد عناصر أخرى.
آه ، إذن هذه العناصر هى التى توصل التيار فى المادة شبه الموصلة!!
لا.
ولماذا إذن هذا العذاب ولدينا الأفضل مثل النحاس والمعادن كلها.

الفكرة أننا لا نسعى للتوصيل ولكن نسعى لخلق اختلال فى التكوين يهيئ لنا أن نستغله فى هذا العالم الكبير – عالم أشباه الموصلات.

لو وضعنا قليلا من عنصر خماسى التكافؤ – هذا يعنى أن لمداره الخارجى خمسة إلكترونات. إذن ستشترك أربع منها مع ذرات السيليكون كما سبق ويبقى الخامس بدون ارتباط.

لاحظ هنا الاختلال الحادث ، هذا الإلكترون لا يمكنه البقاء لأن لا ارتباط له مع ذرة مجاورة . حسنا ليمضى لحال سبيله!!

إلى أين يمضى وهو مقيد بالبروتون الموجب المناظر له فى ذرته!
موقف غريب قليلا ولكنه ذو فائدة جليلة. هذا الإلكترون حر الحركة لكن يجب أن يأتى بديله حتى تتعادل شحنات الذرات وهكذا يكون لدينا إمكانية نقل التيار بهذه الإلكترونات الحرة و لهذا سميت المادة "سالبة" وإن كانت ليست سالبة الجهد أو الشحنة ولكن ما ينقل التيار فيها هو الإلكترونات السالبة.

تذكر هذا جيدا أن المادة متعادلة كهربيا ولكن بها إلكترونات حرة كثيرة قابلة للحركة. أى أن الوسيط لنقل التيار هو إلكترونات سالبة الشحنة.

الآن ماذا لو وضعنا مادة ثلاثية التكافؤ؟ تذكر أن ثلاثية التكافؤ تعنى مدارها الخارجى يحتوى ثلاث ذرات.
نفس القضية إلا أن لدينا الآن ثلاث الكترونات فقط وهذا سيخلق وضعا غريبا أيضا .
ترتبط الإلكترونات الثلاث بثلاث ذرات مجاورة والرابعة لن تجد إلكترون يحقق لها رابطة التكافؤ. ولكن التعادل الكهربى محقق.

هذا سيخلق نقصا أو فجوة أو مكان يمكن لأى إلكترون عابر أن يسقط فيه ليحقق رابط التكافؤ ولكن، عند حدوث هذا سيختل التعادل الكهربى و تصبح الشحنات السالبة أكثر من الموجبة، لهذا يمكن لهذا الإلكترون أن يلفظ منتقلا إلى ذرة مجاورة بها فجوة أيضا وهو ما يبدو كأن الفجوة انتقلت فى الجهة المضادة ، و أؤكد هنا ما يبدو لأن من انتقل فعليا هو الإلكترون وهو الجسيم ذو الكتلة وهو الذى يمكن أن يوجد فى حالة منفصلة و يتحرك فى الفراغ لكن لا يوجد جسم اسمه فجوة ولا يوجد فى الفراغ ولا يوجد خارج هذا التكوين الذرى.
لتسهيل الحوار اعتبر العلماء أن الفجوة موجبة لكونها تجذب إلكترون سالب و هى تتحرك عكس الإلكترون أخذا فى الاعتبار أن التفصيل الدقيق تم فهمة و سميت المادة موجبة م P على اعتبار أن الفجوات هى ناقل التيار مجازا.
المسألة أشبه عندما نبيع عقار عليه دين بقولك انتقل الدين من س إلى ص بينما فى الحقيقة ما انتقل هو المال من ص إلى س.

مما سبق نستخلص حقيقة أن دوما انتقال التيار فى المادة س أو N أسرع من انتقاله فى المادة م أو P والسبب أن انتقال الإلكترون مباشرة من ذرة لأخرى دوما سيكون أسرع من انتقال الفجوة والرسم المقابل يشرح لماذا.

هل ستجد حركة الإلكترون بالطريقة العليا أسرع أم انتقاله للفجوة ثم انتقال التالى للفجوة الجديدة ثم التالى فالتالى!!

الآن ماذا يحدث لو التحمت وصلتان م و س أو P,N معا؟


الكاتب : المهندس ماجد عباس محمد
 

Naima

Administrator
طاقم الإدارة
معلومات Naima
إنضم
10 مايو 2004
المشاركات
10,705
مستوى التفاعل
0
النقاط
36
الإقامة
تونــــــــــس
الموقع الالكتروني
baitona.net
السيلكون - السيلسيوم





















الرقم الذري 14





الرمز الكيميائي Si






الكتلة الذرية 28.085
















السيليكون هو عنصر كيميائي من أشباه الفلزات ثاني أكثر العناصر وفرة في القشرة الأرضية بعد الأكسجين. ويكثر السليكون في الصخور النارية وفي الكوارتز والرمل وغيرهم.











Silicon - Periodic Table of elements
عزله الكيميائي السويدي برزيليوس " Berzelius " عام 1823.










Berzelius, Jöns Jacob, Baron



استخدامات عنصر السيلكون :
يستخدم السليكون في صنع الأجهزة الإلكترونية والزجاج والاسمنت وعمليات التجميل




خواصه :
يمتاز عنصر السيليكون بخواص عزل كهربائية وفهو يعتبر مادة عازله في درجات الحرارة المنخفضة , وشبه موصل في درجات الحراة العادية ، كما ان توصيله يزداد عند اضافة كميات ضيئيله من عناصر أخري له خاصية كهربية مميزة وهي انه عازل في درجات الحرارة المنخفضة , وشبه موصل في درجات الحراة العادية ، كما ان توصيله يزداد عند اضافة كميات ضيئيله من عناصر أخري له ملحوظة هذه الخاصية هي الاساس في صناعة الرقائق الالكترونية الصغيرة Microchips التي تقوم عليها الحاسبات فهي المسؤلة عن صغر حجم أجهزة الحاسب الالي في وقتنا الحالي













2- لدائرة الكهربائية الرقيقة المصنوعة من السيليكون اقل تأثرا بعوامل التقادم وعوامل الرطوبة والاهتزازات والصدمات والتي تصنع من انقي انواع السيليكون



https://www.qariya.com/electronics/silicon.htm#ixzz1uveUYeWD
 

Naima

Administrator
طاقم الإدارة
معلومات Naima
إنضم
10 مايو 2004
المشاركات
10,705
مستوى التفاعل
0
النقاط
36
الإقامة
تونــــــــــس
الموقع الالكتروني
baitona.net
الجرمانيوم










الرقم الذري 32





الرمز الكيميائي Ge







الوزن الذري 72.64








عنصر الجرمانيم هو عنصر كيميائي من أشباه الفلزات ويعتبر من العناصر النادرة وشكله عبارة عن مادة صلبة ذات لون أبيض رمادي مائل للخضرة وهو عنصر مهم في صناعة الرقائق الالكترونية والخلايا الضشمسية الضوئية



















تم اكتشاف عنصر الجرمانيم على يد الكيميائي الألماني كليمنز وينكلر الجرمانيوم في عام 1886م.










كليمنز السكندر وينكلر
Clemens Alexander Winkler









هنا ثنائي " دايود " مصنوع من مادة الجرمانيوم وهو يمتاز بأنه اكثر حساسية من نظيرة التقليدي والمصنوع من السيليكون









 

Naima

Administrator
طاقم الإدارة
معلومات Naima
إنضم
10 مايو 2004
المشاركات
10,705
مستوى التفاعل
0
النقاط
36
الإقامة
تونــــــــــس
الموقع الالكتروني
baitona.net
الالياف الضوئية


Fiber Optic










الألياف الضوئية هي:
عبارة عن اسلاك من الزجاج النقي وهي رقيقة - بمثل رقة شعر الإنسان - تحمل المعلومات الرقمية عبر مسافات طويلة. تركيب الألياف الضوئية
















ذكرنا أن الألياف الضوئية هي اسلاك رقيقة وطويلة من الزجاج النقي والتي ترتب في حزم تسمى الكابلات الضوئية (Optical Cables) لتستخدم في نقل الإشارات الضوئية لمسافات كبيرة. إذا القينا نظرة فاحصة عن قرب لأحد الألياف الضوئية سنرى أنها تتكون من الأجزاء التالية:








1- القلب أو اللب (Core): وهو مركز النسيج (fiber) وينتقل الضوء عبره.






2- الغلاف (Cladding): وهو المادة الخارجية للنسيج والتي تحيط بالقلب ومهمتها أن تعكس الضوء الخارج من القلب وتعيده إليه.








3- غطاء الحماية (Buffer Coating): وهو عباره عن غطاء من البلاستيك, ومهمته حماية النسيج الضوئي من الضرر والرطوبة. مئات الآلاف من هذه الألياف الضوئية ترتب في حزم على شكل كابلات ضوئية. وهذه الحِزَم تحمى بواسطة الغلاف الخارجي للكابل وتسمى الغلاف (Jacket).







تنقسم الألياف الضوئية الى نوعين أساسيين





1-الألياف ذات النمط المفرد (Single-Mode Fiber). وتكون ذات قلب صغير يصل قطره الى 9 ميكرون, وينقل إشارات الليزر تحت الحمراء ذات الطول الموجي يتراوح مابين 1300 الى 1550 نانوميتر.






2-الألياف متعددة النمط (Multi-Mode Fiber).
















وهذه يكون القلب فيها ذا قطر أكبر يصل الى 62.5 ميكرون, وتقوم بحمل ونقل الاشارات تحت الحمراء التي يترواح قطرها مابين 850 الى 1300 نانوميتر والصادرة من الصمامات الالكترونية الباعثة للضوء (Light Emitting Diodes LED). بعض الألياف يمكن ان تصنع من البلاستيك ولكن الجزء الاساس فيها (Core) ذو قطر كبير نسبيا (1 مليميتر), وتصلح لنقل الضوء الذي يمكن رؤيته فقط والذي طوله الموجي اكبر من 650 نانوميتر, وهو الضوء المنبعث من الصمام الاكتروني (LED) ولا يصلح هذا النوع من الألياف لنقل الضوء الليزري ( المنبعث من جهاز اطلاق الليزر). وهنا يمكن ان نتساءل كيف يمكن لهذه الألياف ان تنقل الضوءوالمعلومات الرقمية.









كيف تعمل الألياف الضوئية :



لنفترض اننا نريد ان نرسل حزم من الأشعة الضوئية عبر مسار ما, يمكننا ذلك بأن نوجه الضوء عبر هذا المسار بما أن الضوء يسير عبر خطوط مستقيمة. المشكلة التي يمكن ان تصادفنا هي اذا كان هذا المسار يحتوي على نقطة إنعطاف, ما العمل في مثل هذه الحالة؟ الحل أن نضع مرآة عند نقطة الإنعطاف (Bending) تلك لكي تعكس الضوء عند هذه الزاوية وتعيده الى المسار. كيف إذا كان المسار يحتوي على العديد من نقاط الانعطاف؟ في هذه الحالة يلزمنا مرآة عند كل انعطاف, وتوضع المرآة بزاوية معينة لكي تسمح بإعادة الضوء الى القلب عند كل زاوية على طول المسار. هذا بالضبط ما يحدث داخل الألياف الضوئية. فالضوء يسافر خلال اللب ( المسار) مع قفزات منتظمة من الغلاف (المرآة) عند نقاط الانعطاف حسب ما يسمى بالإنعكاس الداخلي الكلي (Total Internal Reflection), ولأن الغلاف لا يمتص أي من الإشارات الضوئية المتنقلة داخل القلب, فإن الإشارات الضوئية يمكن أن تنتقل لمسافات بعيدة. لكن بعض هذه الإشارات تضعف داخل الألياف بسبب عدم نقاوة الزجاج وتلوثه مثلا والمدى الذي يمكن أن تضعف فيه هذه الإشارات يعتمد على درجة نقاوة الزجاج الذي تصنع منه الألياف وأيضا يعتمد الطول الموجي للضوء المرسل خلاله ( مثلاً 850 نانوميتر يضعف بمقدار يتراوح بين 60 إلى 75 بالمائة لكل كيلو متر) و بعض الألياف يضعف الإشارة فيها بمقدار اقل ( 10% لكل كيلومتر عند الطول الموجي 1550 نانوميتر).





نظام الإتصال عبر الألياف الضوئية يتكون هذا النظام من العناصر التالية:




جهاز الارسال (Transmitter): يقوم باستقبال وتوجيه الجهاز المصدر للضوء (LASER or LED) وتشغيله وإيقاف تشغيلِه حسب التسلسل الصحيح, وهكذا يتم توليد الاشارة الضوئية. وجهاز الإرسال يكون قريباً من الألياف الضوئية وقد يحتوي على عدسات ( focused lens) لكي تجمع وتركز الضوء بؤرياً داخل النسيج الضوئي. ضوء الليزر يمتلك قوة أكبر من التي يمتلكها الضوء الصادر من الصمام الباعث ولكنه حساس أكثر للتغير في درجة الحرارة, كما أنه مكِلفٌ أكثر. الألياف الضوئية (Fiber Optics) وهي بيئة التواصل بين المرسل والمستقبل. جهاز إعادة توليد الإشارة (Optical Regenerator): اشرنا في ما سبق إلى حدوث بعض الفقد في الإشارة (Signal Loss) عندما ينتقل الضوء داخل الألياف لمسافات بعيدة -كما يحدث داخل الكابلات البحرية- ولهذا توصَّل المقويات وأجهزة إعادة توليد الإشارة على طول الكابل, لكي تعزز الإشارات الضعيفة. ويتكون هذا الجهاز من الياف ضوئية ذات تغطية خاصة مُطَعمة (doping) , ويعمل هذا القسم من الألياف كمضخة ليزر (pump)؛ فعندما تصل الإشارة الضعيفة الى هذا القسم فإن طاقة الليزر هنا تجعل جزيئات الاشارة الضوئية تعمل كما لو انها مصدر ليزر, فتقوم بإطلاق إشارات ضوئية جديدة وقوية ولكن بنفس خصائص الاشارة الضعيفة القادمة. وهذا يعني ان هذا الجهاز يعمل كما لو انه مضخم ليزري للإشارة القادمة إليه. جهاز الإستقبال (Optical Receiver): يأخذ الاشارة الضوئية الرقمية ويفك تشفيرها ويرسلها كإشارة كهربائية الى المستخدم سواءاَ كان جهاز حاسب أو تلفزيون الكابل أو جهاز هاتف. ويحتوى جهاز الإستقبال الضوئي على خلايا ضوئية (photocells) أو صمامات الكترونية ضوئية (photodiode) لكي تتحسس وتلاحظ الاشارة الضوئية. أفضلية الألياف الضوئية (Advantages ) لماذا أحدثت تكنولوجيا الألياف الضوئية ثورة في عالم الإتصالات مقارنة مع الأسلاك التقليدية الأخرى –أسلاك النحاس مثلاَ؟
السبب يظهر في النقاط التالية:
1. التكلفة القليلة نسبياَ.
2. رقة ودقة الألياف . وهذا يقود الى..

- مقدرة عالية على النقل(Higher carrying capacity)بسبب رقة الألياف , فإن الكثير منها يمكن أن تحزم داخل كابل ذو قطر معين أكثر مما لو كانت أسلاك نحاسية في كابل له نفس القطر, مما يعني عدد أكبر من خطوط الهاتف الموصلة او قنوات التلفزيون المتاحة اذا كنا نتكلم عن نظام تلفزيون الكابل. - فقد أقل في الإشارة. - يحمل إشارات ضوئية. بعكس الأسلاك النحاسية التي تحمل إشارات كهربائية, الاشارات الضوئية لا تتداخل (interference) فيما بينها, مما يعني مكالمات هاتفية أو إستقبال تلفزيوني أوضح. - قدرة إرسال أقل(Low Power). - إشارات رقمية (Digital Signal). الألياف الضوئية صممت أساساَ لنقل الاشارات الرقمية, وهذه مفيدة خاصة في شبكات الحاسب أو الانترنت. - غير قابل للإشتعال. نظراً لعدم مرور تيار كهربائي فيه, لا توجد مخاطر للإحتراق. - أخف وزناً (lightweight). مقارنة مع اسلاك النحاس. وتشغل حيزاً أقل عند تمريرها تحت سطح الأرض. - مرنة (flexible). وبسبب مرونتها العالية وارسالها واستقبالها للضوء فإنها تستخدم في العديد من الكامرات الرقمية لأغراض التنظير الطبي (Medical Imaging), فحص وعمل اللحام داخل الانابيب والمحركات الميك****ية التي يصعب الوصول إليها في الطائرات, السيارات والصواريخ, كما تستخدم في سباكة الانابيب الضيقة وتفحصها. - كيف تصنع الألياف الضوئية؟ سبق وأن ذكرنا أن المادة الرئيسية في صنعها هي الزجاج -والذي تعتبر الرمال المصدر الأساسي له- نظراً لكثرة التفاصيل في هذا الموضوع سنذكره بإختصار. صناعة الألياف الضوئية تتطلب المرور بعدة مراحل :
في البداية عمل إسطوانة زجاجية بواسطة عملية الترسيب البخاري الكيميائي المعدل (Modified Chemical Vapor Deposition) وهي عملية معقدة تتم تحت درجة حرارة عالية وظروف كيميائية خاصة, ويتم فيها تفاعل كلوريد السيليكون Sicl4 و كلوريد الجرمانيوم Gecl4 مع فقاعات الأوكسجين, لإنتاج أكسيد السيليكون Sio2 و اكسيد الجرمانيوم Geo2 اللذان يجمعا معاً ويذابا داخل الانابيب لتشكيل الزجاج أو مادة الألياف . ومن ثم يتم سحبها على شكل أسلاك رفيعة وطويلة في الات تشبه المخارط (Lathe) وتكون خاصة ودقيقه جداً, تسمى أبراج سحب الألياف (Fiber Drawing Tower) ويتم تغطية الألياف بطبقة من البلاستيك لحمايتها. بعد ذلك يتم فحص الألياف الضوئية من جوانب عدة مثل: قوة الشد, انتظام قطر القلب وأبعاد أغلفة الحماية, مدى ضعف الاشارة مع زيادة الطول, عرض الحزمة (bandwidth), درجة حرارة التشغيل ومدى الرطوبة وإرتباطهما بضعف الاشارة, وأخيراً قابلية التوصيل تحت الماء.

 

Naima

Administrator
طاقم الإدارة
معلومات Naima
إنضم
10 مايو 2004
المشاركات
10,705
مستوى التفاعل
0
النقاط
36
الإقامة
تونــــــــــس
الموقع الالكتروني
baitona.net
الليزر


LASER









الليزر LASER

هو اختصار لعبارة Light Amplification by Stimulated


Emission of Radiation




وتعني تضخيم الضوء بانبعاث الإشعاع المحفز








أشعة اليزر عبارة عن حزمة ضوئية ذات فوتونات تشترك في ترددها وتتطابق موجاتها بحيث تحدث ظاهرة التداخل البناء بين موجاتها لتتحول إلى نبضة ضوئية ذات طاقة عالية . ويمكن تشبيه نبضة شعاع الليزر بالكتيبة العسكرية حيث يتقدم جميع العسكر بخطوات متوافقة منتظمة ، بينما يشع المصدر الضوئي العادي موجات ضوئية مبعثرة غير منتظمة فلا يكون لها قوة الليزر . وباستخدام بلورات لمواد مناسبة(مثل الياقوت الأحمر ) عالية النقاوة يمكن تحفيز إنتاجها لأشعة ضوئية من لون واحد أي ذو طول موجة واحدة وكذلك في طور موجي واحد ، وعند تطابقها مع بعضها وانعكاسها عدة مرات بين مرآتين داخل بلورة الليزر (تصبح كالعسكر في الكتيبة) ، فتنتظم الموجات وتتداخل وتخرج من الجهاز بالطاقة الكبيرة المرغوب فيها .




تعريف الليزر
الليزر نبيطة (أو أداة ) تنتج حزمة ضوئية رفيعة جدًا وقوية. وبعض الأحزمة رفيعة لدرجة أنها قادرة على ثقب مائتي حفرة فوق نقطة في حجم رأس الدبوس . وبسبب إمكانية تبئير (تركيز) أشعة الليزر إلى هذا الحد من الدقة فإن هذه الأشعة تكون قوية جدًا. فبعض الأحزمة، على سبيل المثال، تستطيع اختراق الماس ، وهو أصلب مادة في الطبيعة، وبعضها تستطيع إحداث تفاعل نووي صغير . ويمكن أيضًا نقل حزمة الليزر إلى مسافات بعيدة دون أن تفقد قوتها، حيث وصلت بعض الأحزمة إلى القمر.







ويستخدم ضوء الليزر في تطبيقات متنوعة نظرًا لما يتميز بها من خواص. فبعض أنواع الليزرات، على سبيل المثال، تستخدم في الموسيقى وقراءة شفرات الأسعار وقطْع الفلزات ولحمها ونقل المعلومات. وبالإضافة إلى ذلك، توجه الليزرات الصواريخ إلى أهدافها، وتعالج العيون، وتنتج عروضًا ضوئية مثيرة، كما تستخدم في رص جدران وأسقف المباني وفي طباعة الوثائق. وتستطيع بعض الليزرات تتبع أقل حركة تحدث للقارات.






وتتفاوت الليزرات في الحجم، حيث يبلغ طول نوع من الليزر عدة أمتار ، بينما لا يزيد حجم نوع آخر عن حجم حبة الملح




 

Naima

Administrator
طاقم الإدارة
معلومات Naima
إنضم
10 مايو 2004
المشاركات
10,705
مستوى التفاعل
0
النقاط
36
الإقامة
تونــــــــــس
الموقع الالكتروني
baitona.net
نقل الكهرباء لاسلكيا
Wireless energy transfer






نقل الطاقة لا سلكياً هي عملية تتم داخل أي نظام حيث يتم نقل الطاقة الكهربائية من مصدر قدرة إلى حمل كهربائي من دون وجود أسلاك موصلة.
تاريخ النقل اللاسلكي للطاقة






  • 1820: أندري ماري أمبير وضع قانون أمبير الذي ينص على أن التيار الكهربائي المار في موصل ما يولد مجالاَ مغناطيسياَ حول الموصل.





  • 1831: مايكل فاراداي وضع قانون فاراداي للحث, أحد القوانين الأساسية للكهرومغناطيسية.



  • 1864: جايمس كلارك ماكسويل وضع نموذجاَ رياضياَ لسلوك الإشعاعات الكهرومغناطيسية جامعاَ بذلك المشاهدات والتجارب والقوانين السابقة المتعلقة بالكهرباء و المغناطيسية و البصريات في نظرية واحدة.





  • 1888: هاينريش رودولف هرتز يؤكد وجود الإشعاعات الكهرومغناطيسية. حيث أعتبر جهاز توليد الإشعاعات الكهرومغناطيسية الذي صنعه كأول جهاز أرسال راديوي.












  • 1893: نيكولا تسلا يؤدي عرضاَ يقوم فيه بإضاءة مجموعة من مصابيح الإضاءة لاسلكياَ.







  • 1894: نيكولا تسلا يضيء لاسلكياَ مجموعة من الأنابيب المفرغة باستخدام الحث الكهروديناميكي.







  • 2007: فريق بحثي في معهد ماساتشوستس للتقنية نجح في إضاءة مصباح بقدرة 60 وات لاسلكياَ على مسافة مترين وبفاعلية تصل إلى 40%.










قانون أمبير هو قانون للعالم أندريا أمبير والمكافئ المغناطيسي لقانون غاوسو هو كذلك رابع معادلات ماكسويلوينص القانون على أن التكامل الخطي للمجال مغناطيسي على مسار مغلق يساوي شدة التيار الكلي المار في ذلك المسار لكن هذا القانون هو حالة خاصة غير مقبولة سوى عندما يكون المجال الكهربائي ثابتا ومقدار تغيره الزمني يساوي صفر











لكن جيمس ماكسويل James Clerk Maxwell بعد ذلك أدرك خطأ أو اهمال هذا القانون للمجالات الكهربية المتغيرة في الزمن فقام بإضافة تيار الإزاحة إلى المعادلة الأمر الذي أثبت إمكانية خلق مجال مغناطيسي عن طريق التيار الكهربي أو المجال الكهربي المتغير زمنيا فتحول القانون إلى :






حيث
:
Jc كثافة تيار التوصيل


Jd كثافة تيار الإزاحة



و يمكن ان نسنتج من هذه المعادلة قانون التيار بعدة طرق

أولا



عن طريق قانون أوم I=v\R حيث انv هي عبارة عن الجهد و R هي المقاومة المادية
ويقاس التيار بوحدة الأمبيرA



ثانيا

يمكن عن طريق القدره حيث
P=V*I ومن هذا القانون يمكن ان نظهر التيار
I = P\V من المعروف ان P هي القدرة الفعاله وتقاس بالوات (WATT)



قانون فاراداى


قانون فاراداي للحث الكهرومناطيسي هو قانون فيزيائي في حقل الكهرومغناطيسية. هو قانون أمبيري صاغه فاراداي هذا القانون عام 1831، معتمدا على تجارب علمية قام بها.


بحسب القانون فإن مقدار القوة الدافعة الكهربائية (ق.د.ك) المستحثة المتولدة في ملف أو موصل تتناسب طرديا مع المعدل الزمني الذي يقطع فيه الموصل لخطوط فيض مغناطيسي.
تعتمد على هذا القانون العديد من الأجهزة الكهربائية أهما المولّد الكهربائي والمحرّك الكهربائي.


قاعدة لنز

اتجاه التيار الكهربائي المستحث المتولد في ملف أو موصل يعاكس التغير المسبب له.
وجد ماكسويل أن الضوء هو موجة كهرومغناطيسية سرعتها تساوي سرعة الضوء. أي أن الضوء موجات كهرومغناطيسية ذات طاقة، وقد أتضح أن الشحنة الكهربائية تولد مجالاً كهربائياً حولها وهي ساكنة، وتولد مجالاً مغناطيسياً وهي متحركة. كذلك التغير في المجال الكهربائي يولد مجالاً مغناطيسياً، وهذا نص قانون (أمبير). وأن التغير في المجال المغناطيسي يولد مجالا كهربائيا وهذا نص قانون (فاراداي). هذه الحقيقة هي أصل تكوين الموجات الكهرومغناطيسية حيث أن شحنة كهربائية متذبذبة تولد في الفضاء مجالين كهربائي ومغناطيسي ،أي مجالاً (كهرومغناطيسي) متغير وهذا المجال يتحرك في الفراغ بسرعة الضوء نفسها (3exp8 متر /ثانية) أي 300000 كيلومتر /ثانية.

C =1/ ((ε.μ) (1/2)) = 3 exp8

أما شدة الضوء (I) أو شدة الموجة الكهرومغناطيسية فهي

(الطاقة في وحدة الزمن لوحدة المساحة وعمودية على اتجاه انتشار الموجة)
. I= ε. (Eexp2). c

حيث (E) شدة المجال الكهربائي أو المغناطيسي (B).

يحدد المدى التقريبي للطيف الكهرومغناطيسي من موجات الراديو ذات الطول الموجي الطويل إلى أشعة جاما ذات الطول الموجي القصير جداً والطاقة العالية. والضوء المرئي أي الذي يمكن للعين البشرية رصد موجاته يقع بين مدى من فوق البنفسجي إلى تحت الأحمر.ومن الجدير بالذكر أنة لا توجد حدود تفصل مناطق الطيف من بعضها البعض.

عندما تسقط الموجات الكهرومغناطيسية على سطح ما وبصورة عمودية فأن الجسم يمتص تلك الأشعة وأن قوة تسمى قوة الأشعاع تظهر وتحسب من خلال العلاقة التالية :

F= P/ ©

حيث P هي الطاقة لكل وحدة زمن أي القدرة للموجة الكهرومغناطيسية الممتصة ويمكن الحصول على P من خلال العلاقة التالية:

P= (u) / c

حيث u هي الطاقة الكهرومغناطيسية

و ها قد وضع مهندسنا محمود حمدى جهاز هرتز الذى أثبت به وجود الموجات الكهرومغناطيسية عملي
و نصل أخيرا الى نيكولا تسلا و هو صلب الموضوع:

براءات اخترعات تيسلا وأعماله النظرية وضعت الأسس للطاقة الكهربائية ذات التيار المتناوب بالإضافة إلى اختراعه المحرك الكهربائي الذي يعمل على التيار المتناوب. وساعدت هذه الاخترعات البشر على النهوض بالثورة الصناعية الثانية.التقى بتوماس أديسون عند ذهابه إلى أمريكا وعمل مختبره الخاص ثم إنه بعد ذلك انفصل عنه وأنشأ له مختبراً خاصاً وحصل بينه وبين أديسون مناقضات كلاميه نشرتها وسائل الإعلام المحليه في ذلك الوقت ونجح أديسون في اقناع القوى الكهربائيه ورجال الأعمال بكفاءة ابتكاره للتيار المتناوب واستخدم هذا التيار في جميع أنحاء العالم ومن أعماله بناءه لمحطة التوليد الكهربائيه على شلالات أنجل.

هناك عدة تسميات أطلقت على تيسلا, منها “أبا الفيزياء” و “الرجل الذي اخترع القرن العشرن” و “القديس شفيع الكهرباء الحديثة” وبعد أن أعلن تيسلا عن أعماله في مجال الاتصالات اللاسلكية واختراعه للراديو المذياع, وبسبب انتصاره في حرب التيارات، حصل تيسلا على احترام كبير كأعظم مهندس كهربائي أمريكي. بعيداً عن أعماله في الكهرومغناطيسية والهندسة. ساهم تيسلا في تقدم الروبوتيكس (الإنسان الآلي), والتحكم عن بعد, والرادار, وحتى علوم الكمبيوتر والتمدد البالستي والفيزياء النووية والفيزياء النظرية، كان هناك خلاف عظيم حول من اخترع المذياع فيما بين دي فورست ونيكولا تيسلا إلى أن صدقت المحكمة العليا في أمريكا عام 1943م على أن تسيلا هو مخترع المذياع .استخدمت الكثير من انجازات تيسلا استخدمت بالإضافة إلى بعض الانجازات المختلفة. لدعم العلوم المزيفة مثل نظريات الأجسام الغريبة الطائرة والإيمان بالقوى الخفية، الباحثون المعاصرون لتيسلا عدوه “مخترع القرن العشرين” و"القديس شفيع الكهرباء الحديثة".


تسلا مع أحد مخترعاته الغريبة

المباحث الفيدرالية تحاصر المكان، وتنقل من غرفة بسيطة في فندق متواضع أجهزة غريبة الشكل وأوراقاً كثيرة، وتردد من سكان الفندق عبارات من قبيل: "لقد مات المشعوذ، لقد مات الساحر الشرير، لقد مات المجنون"..! فيما صدرت عناوين الأخبار في اليوم التالي لتنعي صانع القرن العشرين، لقد مات العبقري "نيكولا تسلا".
عبقري فاق الوصف، ثوري، مجنون، مهووس غريب الأطوار، اهتمامات علمية غريبة، نحس لا حد له.. هذه هي الكلمات التي تصف بدقة العالم العبقري "نيكولا تسلا"، الذي كان مثال العالم العبقري الطموح، الذي استخدمت مبتكراته في كل مكان، دون أن يُكلّل بأكاليل الغار في حياته، أو تقام له التماثيل في كل مكان. مشكلته الوحيدة أن مبتكراته دائماً ما تسبق عصرها، فتظل مثار التعجب والدهشة من الناس، ولا يستفيد منها سوى المنظمات السرية المملوكة للجيش أو للحكومة.صراع البداية
ولد "نيكولا تسلا" في كرواتيا عام 1856، واهتم منذ طفولته بالكهرباء وقوة البرق، عمل في براج وباريس كمهندس كهرباء لبعض الوقت قبل أن ينتقل إلى الولايات المتحدة الأمريكية، وقد تلقى "تسلا" تعليماً راقياً، وبدا واضحاً لأساتذته أنه سيغدو أسطورة علمية بعد قليل من الوقت، فـ"تسلا" الشاب كان شغوفاً بالمناظرات العديدة مع أساتذته في الجامعة، وكثيراً ما أثبت صدق وجهة نظره.

وصل "تسلا" إلى أمريكا في سن الثامنة والعشرين، وهو يـأمل أن يجد له مكاناً وسط علماء القرن التاسع عشر الذي اشتهر بمعاركة العلمية حامية الوطيس.. وأول ما فعله هو أن ذهب إلى مكتب المخترع العبقري "توماس أديسون"، وفي يده خطاب من أحد أصدقاء "أديسون" في أوربا، وهذا الخطاب عبارة عن رسالة توصية جاء فيها: "عزيزي أديسون، أعرف رجلين عظيمين، أحدهما أنت، والآخر هو حامل هذه الرسالة."

واشترك "تسلا" مع "أديسون" لبعض الوقت، ولكن الاختلافات الجوهرية بين العبقريين ظهرت بسرعة، "أديسون" يقدس التجربة و"تسلا" يستطيع أن يبني محطة كهربائية من وحي عبقريته دون حتى رسومات على ورق، "أديسون" يحب العمل اليدوي و"تسلا" يكرهه، "أديسون" لم يتلق أي تعليم نظامي و"تسلا" تعلم في أفضل الجامعات وأشبه بأرستقراطي ثري من عالم متواضع الدخل، "أديسون" يحب التيار الثابت و"تسلا" يعشق التيار المتردد، ثم إن "أديسون" (أكل) عليه رهاناً بخمسين ألف دولار، لذا سرعان ما اختلف العالمان وانفصلا، قبل أن يتحول هذا الانفصال إلى حرب شرسة بين العالمين.


آلة تسلا للتيار المتردد

وخلال عام 1887 حصل "تسلا" على سبع براءات اختراع في نظام توليد التيار الكهربي المتردد، وهنا اشتعلت حرب الكهرباء بين "أديسون" و"تسلا".. ولكن "تسلا" حسم الموقف لصالحه عندما أضاء المعرض العالمي بشيكاغو باستخدام التيار المتردد.
حلم الكهرباء اللاسلكيةبرج تسل

في عام 1899 نجح "تسلا" في نقل مائة مليون فولت من الكهرباء عالية التردد لاسلكياً عبر مسافة 36 ميلاً لتضيء 200 مصباح وتشغل محركاً كهربائياً، وذلك في مدينة " كولورادو سبرينجز"، وكانت تلك تجربة فريدة خطفت أبصار سكان المدينة، حتى إنهم أطلقوا عليه اللقب (الساحر)..
وفي عام 1895 استطاع "تسلا" بمساعدة شركة "وستنجهاوس Westinghouse" من استغلال الطاقة الكهربية الرهيبة لشلالات نياجرا، متفوقين بذلك على شركة "أديسون".
وكان حلم "تسلا" أن يبني برجاً عالياً يمد من خلاله السفن والمنازل بالكهرباء اللاسلكية، ولكن نقص التمويل حال دون إتمام المشروع، خاصة بعد إفلاس شركة "وستنجهاوس" وإنفاق معظم أمواله على تجاربه العبقرية التي لم يكتب لمعظمها النجاح، ولازالت بقايا برج "واردنكلايف" موجودة حتى الآن.. وقد رأى الناس برقاً صناعياً يضرب الأرض من ارتفاع 45 متراً قوته ملايين الفولتات!.
نحس لا حد له!


مخترعات بلا حصر

كان اهتمام "تسلا" بالكهرباء وصل إلى حد الهوس، فصار يقضي معظم وقته في ألعاب كهربائية لا تنتهي، وقد وجه بعض الاهتمام في نفس الوقت إلى الموجات عالية الذبذبة، وقدم 17 براءة اختراع حول هذا المجال، بل إنه قدم طلباً لبراءة اختراع الراديو قبل "ماركوني" بثلاث سنوات، ولكن الدعم المالي والاجتماعي لماركوني حسم الموقف هذه المرة لصالح الأخير، وعندما حصل الإيطالي على جائزة نوبل عام 1909، بكى "تسلا" ألماً من تجاهله على الرغم من أن "ماركوني" كان يستخدم معدات من ابتكار "تسلا"!.
كما أن " أديسون " رفض تقاسم جائزة نوبل عام 1916 مع "تسلا"، فحجبت عنهما معا!.. ومازالت معظم تجارب "تسلا" مثاراً لحيرة العلماء ومحاولة كشف غموضها.أبحاث على تجارب تسلا لا تتوقف

الروبوت الأول

في عام 1898 قدم "تسلا" نموذجاً لقارب يتم التحكم بحركته لاسلكياً، وقد وجه هذا الاختراع أعين رجال الحرب إليه، ولكنه طلب من الجماهير أن تفكر أكثر في استخدام (الخدم الآلية) في الأعمال المنزلية، وكانت هذه هي أول إشارة لظهور فكرة الروبوت، والتحكم عن بعد، وجهاز الريموت كنترول المتوفر الآن هو تطور طبيعي لهذا الاختراع.
في الواقع كانت طموحات "تسلا" أكبر مما تتحمله عقول البشر في ذلك العصر، فهو يتكلم عن الهاتف المحمول، وعن التليفزيون وعن برامج معلوماتية شاملة وشبكة هائلة للمعلومات ونظام متكامل لنقل الكهرباء لاسلكياً، الانتقال الآني والسفر عبر الزمن والأبعاد، وعن أشعة الموت التي تستطيع أن تفني جيشاً في لحظات، عن الاتصالات بين الكواكب والميكروويف، هذه عبقرية فاقت عصرها، وربما هناك عذر لأهل ذلك العصر الذي لم يكن أحدهم يعرف عما يتكلم هذا العبقري!



موتور تسل

"تسلا- أينشتاين"

هناك حكاية يتداولها البعض عن تجربة تدعى تجربة "فيلادلفيا" عام 1943، وفيها يتم التعاون بين أكثر رجلين عبقرية في ذلك الوقت "تسلا" و"أينشتاين".. حيث كانت التجربة هي إخفاء المدمرة "الدريدج" باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية.. ويقال إن المدمرة اختفت تماماً بالمعنى الحرفي، أي أنها لم تعد داخل حيز المادة، وعندما عادت للظهور كانت أجسام بعض البحارة قد تداخلت مع جسم المدمرة، وهذه التجربة نشرت في كتاب "آفاق خفية" للكاتب "فنسنت جاديس" عام 1965.
حصل "تسلا" على 700 براءة اختراع، وتوفي في عام 1943، في غرفة بفندق متواضع لا تليق بصانع القرن العشرين، وقد اختفت معظم أوراقه وأبحاثه من غرفته بالفندق، فقد أعلن أنه اكتشف أشعة الموت في ذروة الحرب العالمية الثانية.

ربما لم يحظ بشهرة "أديسون" أو "أينشاتين"، ربما لم يبلغ ذروة الثراء وتقام له التماثيل في كل مكان، ربما لم يفز يوماً بجائزة نوبل وإن تسبب في منح هذه الجائزة لآخرين استخدموا مبتكراته وأبحاثه، ولكن كل من ينظر إلى القمر يتذكر فوهة "تسلا"، وكل من يدرس الفيزياء يعرف جيدا من هو " تسلا" وما هو ملف "تسلا".. وكل من يمسك بريموت كنترول لابد أن يعرف أن "تسلا" هو أول من فكر في صنعه.

الغريب أن بعد موت "تسلا" انتشرت شائعات غريبة عنه، حتى إنه قد سرت شائعة في أمريكا أن "نيكولا تسلا" لم يمت، بل هو حي يدير مشروعاً سرياً آخر يدعى مشروع "مونتوك"، حيث تمارس تجارب حول نقل الموجات الكهرومغناطيسية بين العقول البشرية وتجارب حول التخاطر، وأن خبر موته هو خبر مزيف أو أنه انتقل عبر الزمن!.. حتى تم كشف المشروع عام 2002 في حديقة "كامب هيرو "، ولم يجد أحدهم أي تجارب سرية!.

الموجات الكهرومغناطيسية (بالإنجليزية: Electromagnetic radiation‏) وتقرأ اختصارا (EMR)، هي ظاهرة تأخذ شكل انتشار الذاتي للموجات في الفراغ أو المادة. وتتكون من عنصرين أو مجالين، هما مجال كهربائي وآخر مغناطيسي، ويتذبذبان بشكل عمودي على بعضهما البعض ويتعامدان على اتجاه القوة. تصنف الموجة الكهرومغناطيسية إلى عدة أنواع حسب التردد الموجة منها (حسب زيادة الموجة ونقصان في الطول الموجي ): موجة راديوية و موجات صغرية وأشعة تيرا هيرتز وأشعة تحت الحمراء وطيف مرئي وأشعة فوق بنفسجية وأشعة سينية بالإضافة إلى أشعة غام. هناك نافذة صغيرة من الترددات الموجية تحسبها أعين الكائنات الحية، وهو مايسمى بالطيف المرئي أو الضوء.
تحمل الموجات الكهرومغناطيسية الطاقة والزخم الزاوي الممنوحة للمادة التي يتفاعل معها
يرجع الفضل في اكتشافها إلى العالم جيمس ماكسويل الذي وضع فرضية نشوء الموجات الكهرومغناطيسية سنة 1864م، فقد كان معلوما حسب قانون فرداي أن المجال المغناطيسي المتغير ينتج (يحرض) مجالا كهربائيا متغيرا. فقام ماكسويل بصياغة قوانين حركة تلك الموجات الكهرومغناطيسية وهي المعروفة بمعادلات ماكسويل. ثم أثبت هنريك هيرتزلاحقا صحتها - أن المجال الكهربائي المتغير ينتج بدوره مجالا مغناطيسيا متغيرا، وبالعكس فالمجال الكهربي يولد أيضا مجالا مغناطيسيا. وهكذا تنشأ الموجات الكهرومغناطيسية بقسميها الكهربائي والمغناطيسي. وهي تستطيع قطع مسافة كبيرة جدا وبسرعة كبيرة جدا هي سرعة الضوء دون أن تعاني اضمحلالا في الفضاء. ولأن سرعة الموجات الكهرومغناطيسية التي تنبأ ماكسويل في المعادلة تتزامن مع سرعة الضوء المقاسة، مما استنتج ماكسويل بأن الضوء نفسه هو موجة كهرومغناطيسية.

قام هنريك هيرتز سنة 1887بعد موت ماكسويل بسبع سنوات بتجربة حيث بنى دارتين كهربيتين غير متصلتين تعملان على نفس التردد فوجد أنه عند تغذية إحديهما بتيار كهربي يتولد في إثرها تيار في الدائرة الأخرى، فأثبت العالم هرتز بالتجربة هذه النظرية الرياضية البحتة بعد سبعة سنوات من وفاة ماكسويل.
و في عام 1901 نجح العالم ماركزه گوليلمو ماركوني Guglielmo Marconi لأول مرة في إرسال موجات كهرومغناطيسية عبر المحيط الأطلسي بواسطة دارة كهربائية، أمكن استقبال الموجات عبر المحيط.








موجة يتغير فيها المجال الكهربي متعامدة على موجة يتغير فيها مجال مغناطيسي. وتنتشر الموجة في الإتجاه العمودي على المستوي الذي ينغير فيه المجالان (أي من اليسار إلى اليمين )

في هذا الشكل التوضيحي k إتجاه انتشار الموجة، B المجال المغناطيسي المتردد، E المجال الكهربي المتردد، كما يوضح الشكل طول الموجة (لامدا). يمكن تعريف طول الموجة بأنها المسافة بين قاعين متتاليين للموجة أو المسافة بين قمتين متتاليتين للموجة

تنقسم الأشعة الكهرومغناطيسية إلى قسمين طبيعية وصناعية ولكنهما متماثلين في خواصهما :

  • اللأشعة الكهرومغناطيسية الطبيعية مثل الضوء والأشعة السينية التي تنتج من أغلفة بعض الذرات ،وأشعة جاما التي تصدر من أنوية الذرات ذات النشاط الإشعاعي.

  • اللأشعة الكهرومغناطيسية التي ولدها الإنسان :

تبث الدوائر الكهربائية التي تحمل تيارات متذبذبة عالية التردد أشعة كهرومغناطيسية على هيئة مجالين يتعامدان على بعضهما, أحدهما كهربائي والأخر مغناطيسي, ويتعامد مستوى أحدهما على مستوى الأخر. المجال المغناطيسيالمتغير يولد المجال الكهربائي, كما أن المجال الكهربائيالمتغير يولد المجال المغناطيسي.
وقد إتضح فيما بعد أن الإشعاع الكهرومغناطيسي تماثل تماما الموجات الكهرومغناطيسية للضوء وهي تتحرك في الفضاء بسرعة الضوء أي بسرعة 299796 كيلومتر في الثانية أو بسرعة 186284 ميل في الثانية، ولها نفس خواص الضوء.

الإشعاع الكهرمغنطيسي هو انتشار الأمواج الكهرمغنطيسية بمكوناتها الكهربائية والمغناطيسيةفي الفضاء, ويتم هذا الانتشار مع اهتزاز الحقلين الكهربائي والمغناطيسي بحيث يشكلان زوايا يمينية مع بعضهما ومع اتجاه الانتشار. كما تقوم الموجات الكهرومغناطيسية بنقل الطاقة والعزم بانتشر الأشعة في الفراغ أو في المواد الشفافة مثل الزجاج، وتنتقل طاقة الشعاع وعزمه إلى المادة عند امتصاص المادة للشعاع. وتختلف الموجات الكهرومغناطيسية تماما عن موجات الصوت، فموجات الصوت تعتبر موجات ميكانيكية تحتاج إلى وسط مادي للانتشار فيه مثل الهواء والماء والمعادن وغيرها. أما الموجات الكهرومغناطيسية مثل الضوء فهي التي لا تحتاج لوسط مادي لتنتقل فيه، فأشعة الشمس مثلا تصلنا في الفراغ وكذلك ضوء النجوم.

  • وتوجد استخدامات كثيرة للأشعة الكهرومغناطيسية التي يوّلدها الإنسان. منها الإضاءة، جميع أنواع اللمبات يـُصدر ضوءا عبارة عن موجات كهرومغناطيسية. والراديو، والتلفزيون، والرادار، والمحمول الخلوي، وغيرها. كما أن الاتصال بين الأرض ورواد الفضاء، وكذلك توجيه مركبات الفضاء والمركبات المتحركة التي يرسلها الإنسان إلى الكواكب المحيطة بنا مثل المريخ والقمر، كل هذه الاتصالات تتم بواسطة الأشعة الكهرومغناطيسية.


رسم توضيحي لتعامد المجالان الكهربي E والمغناطيسي M في موجة كهرومغناطيسية.


أثبت العالم الألماني ماكس بلانك Max Planck عام 1900 من خلال دراسته لإشعاع الجسم الأسود أنه توجد علاقة بين طاقة الشعاع وطول موجته. فإذا رمزنا لطول الموجةشعاع ب (
) فإن الطاقة المقترنة بها E (طاقة الشعاع) تعطى بالعلاقة :
E = h c /

حيث h ثابت طبيعي يسمى ثابت بلانك،
و c سرعة الضوء في الفراغ (وهي أيضا ثابت طبيعي).
كما أن الطاقة ترتبط مع التردد بالعلاقة التالية:
E = h ν
حيث ν التردد.
كما يرتبط تردد موجة كهرومغناطيسية بطول موجتها بالعلاقة (المعروفة أيضاً عن الصوت):
. ν= c
حيث c سرعة الضوء في الفراغ.
حساب طاقة الشعاع الكهرومغناطيسي

علاقة بلانك المذكورة أعلاه تعطينا العلاقة بين طاقة الشعاع وتردده:
E = h ν
حيث νالتردد، و h ثابت بلانك.
نريد بواسطة تلك المعادلة حساب طاقة شعاع من وسط قمة منحنى بلانك لأشعة الشمس وليكن شعاع ذو طول موجة 500 نانو متر.
حساب طول الموجة بالمتر = 500. 10-9 متر
= 5. 10-7 متر ونحسب تردد الشعاع من العلاقة :
تردد الشعاع = سرعة الضوء (متر/ ثانية) ÷ طول الموجة (متر) = 3.108 (متر/ ثانية) ÷ 5.10-7 (متر) = 6.1014 (1/ثانية) أو هرتزثابت بلانك = 6,6. 10-34 جول. ثانية
= 6,6. 10-27 إرج. ثانية= 3,9. 10-15 إلكترون فولت. ثانية (s. eV) يستعمل الفيزيائيون في هذه الحالة ثابت بلانك كوحدة (الإلكترون فولت. ثانية) لتسهيل الحساب، حيث أن المقدار (بالجول.ثانية) صغير جدا.
نعوض الآن في معادلة بلانك، فنحصل على :
h = E. تردد الشعاع = 3,9. 10-15 (إلكترون فولت. ثانية). 6.1014 (1/ثانية)= 2,3 إلكترون فولتأي أن شعاع الطيف ذو طول الموجة 500 نانومتر له طاقة 3و2 إلكترون فولت. وهذا الشعاع هو شعاع من أشعة الطيف الشمسي ذو لون أخضر.
كما يمكن حساب طاقة الشعاع بالواط إذا أردنا ولكن 3و2 إلكترون فولت بوحدة الواط ستكون مقدارا صغيرا جدا يصعب الاحتفاظ به في الذاكرة . (ومن يريد إجراء تلك الحسبة فعليه الرجوع إلى وحدة طاقة


فى البداية
نحن نعلم أن أى شبكة لاسلكية تتكون من مرسل و مستقبل
و يعتبر البرنامج هو نقل الطاقة عن طريق موجات الراديو
حيث تكون هناك محطة بث بهذا الشكل


حيث هذا هو برج الإرسال الخاص بنقل الطاقة
و مستقبل
ويكون بهذا الشكل مع المرسل أو البرج


وهذا هو برج تسلا الحقيقى


الذى عن طريقة أنار مدينة نيويورك لاسيلكي
و إكتشف هذا عندما كان يجرى بعض التجارب الموجود تحت البرج فوقع منه مصباح تنجستين فوجد فتيل المصباح يتوهج فعرف
أنه يمكن أن تعمل المصابيح بدون مستقبل
أى من ذات نفسها تستقبل الكهرباء
ولعل المصابيح الغازية ( النيون ) هى أعلى كفاءة من مصابيح التنجستين حيث
يتوهج الغاز بالقرب من المجال الكهرومغناطيسى

كان تسلا على إستعداد تام بإستخدام المجال المغناطيسى للأرض لتوليد الكهرباء مجانا حيث كانت القدر النهائية لجهازه تصل الى 3000 جيجا وات
بالمعنى الحقيقى ولكن تخلى عنه مموله بسبب أن أى مواطن قد يضع إيريال
و يستقبل كهرباء مجانا ولا يستفيد منها ماديا وهذا ما رفضه مورجان الممول
لنيكولا تيسلا و تخلى عنه تماما
يتركب الجهاز المرسل من:- 1- محول 220/15000 فولت
2- مكثف 330 بيكوفاراد / 50 كيلو فولت صنع يدوى
3- عدد لفات معين حسب جهد الخرج و التردد من سلك نحاس مقاس 10مم
4- عدد لفات معين حسب جهد الخرج و التردد من سلك نحاس مقاس 3. مم
5- وحدة تفريغ معدنية على شكل كرة
و هذه هى صور المكونات مجمعة


هذا مجرد توضيح








و هذا هو الرسم الداخلى



مستقبل الطاقة


هذا هو مستقبل الطاقة اللاسلكية

يتكون من
1- لوح من النحاس و هو مستقبل الموجات و على حسب مساحته يعطيك قدرة
2- مكثف لعمل فلترة للموجة و على سعته يعطيك التردد المناسب
3- ملف موصول بمفتاح مذبذب ( relay ) لتثبيت التردد
4- طرفا التغذية
 

Naima

Administrator
طاقم الإدارة
معلومات Naima
إنضم
10 مايو 2004
المشاركات
10,705
مستوى التفاعل
0
النقاط
36
الإقامة
تونــــــــــس
الموقع الالكتروني
baitona.net
مادة اللحام
Lead solder wire





مكونات سلك اللحام




يتكون اللحام من مادتي الرصاص و القصدير تكون عادة بنسبة 40% من الرصاص و 60% من القصدير. ويبدأ اللحام بالذوبان عند درجة حرارة بين 183 و 190 درجة مئوية.







الموصفات
Lead solder wire Specifications


كما يتوفر اللحام بعدة سماكات ولكن لأغراض اللحام الإليكتروني من المستحسن استخدام لحام بقطر 0.5 ميلي متر.أنواع مادة اللحام
Lead solder wire Types
هناك رموز دولية لتصنيف أنواع اللحام ونوع التطبيق المناسب مع كل نوع وستجدها مكتوبة على بكرة اللحام



الاستخدام












الخطورة
هذا العنصر يحتوي على مادة الرصاص السامة وقد تتسبب عند تذوقه أو استنشاق أبخرته إلى أمراض خطيرة منها السرطان لهذا ينصح بشدة غسل اليدين عن استخدامه ومحاولة قدر المستطاع تجنب استشاقة




الأسماء الفنية لهذا العنصر
Solder Wire, Silver Solder, Lead free Solder, Lead Wire, ROHS Compliance Solder , étain , إيتان ,سْدِير صولدر , اللدون
لمناقشة المعلومات الوارد في هذه الصفحة أضغط هنا


 

Naima

Administrator
طاقم الإدارة
معلومات Naima
إنضم
10 مايو 2004
المشاركات
10,705
مستوى التفاعل
0
النقاط
36
الإقامة
تونــــــــــس
الموقع الالكتروني
baitona.net
الدائرة الكهربائية المفتوحة والمغلقه
Opne and Close circuit









دائرة كهربائية مفتوحة
وهي الدائرة الكهربائية التى لا تسمح بمرور
التيار فيها والعودة الى مصدر التغذية




دائرة كهربائية مغلقة
هي الدائرة الكهربائية التى تسمح بمرور التيار فيها والعودة مره اخرى الى
البطارية او اي مصدر تغذية اخر


 

من نحن ؟؟

معهد بيتنا : هو احد المعاهد التطويرية العربية القائمة على خدمة ومساعدة جميع أصحاب المواقع والمنتديات ,, بمـــــنحهم كل ما يتعلق بتقنيات تطوير الويب وطرح مواقعهم بالــــشكـــل المطلوب حسب المستوى ..