ما هو الافضل … نقل الطاقة بصورة تيار متردد (AC) ام تيار مستمر (DC) ؟
هنا الخص اهم مزايا وعيوب طرق النقل بكلا الطريقتين ::
أولا: طرق النقل بصورة AC
– ان طرق توليد التيار المتردد ذات القدرة العالية جدا اقل صعوبة وتعقيد من توليد القدرة بصورة DC
– تحويل مستويات الجهد المتردد يكون بصورة سهلة باستخدام المحولات ولكن في حالة التيار المستمر يكون صعب ويحتاج لتكنولوجيا الكترونيات القدرة
– ان رفع الجهد لمستويات عالية جدا وخفض التيار يمكننا من نقل كمية كبيرة من الطاقة عبر اسلاك اقل سمكا .. ومسافة اكبر بدرجة فقد اقل
– طريقة تحويل التيار المتردد لتيار مستمر سهلة جدا جدا باستخدام الدايودات والقناطر
– بعض المحركات والمعدات تعمل على تيار متردد ويكون عزمها اكبر في هذه الحالة من استبدالها بمحركات تيار مستمر
– يعتبر التيار المتردد اكثر امانا من التيار المستمر ذو نفس الجهد … وذلك لانه التيار المتردد يصل للصفر خلال الدورة الواحدة مرتين ممكن يفتح أملا في النجاة .. ولكن التيار المستمر يكون عند الحالة العليا دائما …
– بسبب التردد الذي يخلق ظاهرة (Skin effect) ويجعل التيار يسير على سطح السلك فقط اضطروا لصنع اسلاك ذات اكثر من قلب (Multicore)
– يحتاج لعدد اسلاك اكبر (3 phase)
ثانيا: طرق النقل بصورة DC
– لا يحتاج النقل الا لسلكين اثنين فقط
– تكلفة الاسلاك هنا اقل من حالة AC
– لا يحتاج ربط مصادر الجهد لعملية مزامنة مثل مولدات AC … فهنا عملية الربط اسهل بكثير
– تأثير الحث للاسلاك على تخفيض الجهد هنا يختفي ولكن في حالة ال AC فان الحث يسبب مقاومة ومن ثم نقص الجهد قليلا مع المسافة
– لا وجود لظاهرة Skin effect
– عملية رفع وخفض الجهد صعبة ومكلفة
– لا يحتاج لعملية تصحيح power factor
– ليس هناك مشاكل في عدم استقرار النظام او مشاكل الرنين Resonance
في النهاية … ميزة سهولة التوليد ورفع وخفض الجهد والتحويل تتفوق في حالة AC عن ال DC …. ولكن من يدري لعل مع ازدياد نشاط مصادر الطاقة المتجددة واعتماد فكرة الشبكة الذكية (Smart Grid) وتوظيف منتجات الكترونيات القوى ( Power Electronics) يمكن أن تقلب الموازين وتجعل المستقبل للتيار المستمر DC.
http://www.eletorial.com/%d9%86%d9%82%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9-%d8%a8%d8%b5%d9%88%d8%b1%d8%a9-%d8%aa%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%aa%d8%b1%d8%af%d8%af-ac-%d8%a7%d9%85-%d8%aa%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%b3/
@electro09210
هنا الخص اهم مزايا وعيوب طرق النقل بكلا الطريقتين ::
أولا: طرق النقل بصورة AC
– ان طرق توليد التيار المتردد ذات القدرة العالية جدا اقل صعوبة وتعقيد من توليد القدرة بصورة DC
– تحويل مستويات الجهد المتردد يكون بصورة سهلة باستخدام المحولات ولكن في حالة التيار المستمر يكون صعب ويحتاج لتكنولوجيا الكترونيات القدرة
– ان رفع الجهد لمستويات عالية جدا وخفض التيار يمكننا من نقل كمية كبيرة من الطاقة عبر اسلاك اقل سمكا .. ومسافة اكبر بدرجة فقد اقل
– طريقة تحويل التيار المتردد لتيار مستمر سهلة جدا جدا باستخدام الدايودات والقناطر
– بعض المحركات والمعدات تعمل على تيار متردد ويكون عزمها اكبر في هذه الحالة من استبدالها بمحركات تيار مستمر
– يعتبر التيار المتردد اكثر امانا من التيار المستمر ذو نفس الجهد … وذلك لانه التيار المتردد يصل للصفر خلال الدورة الواحدة مرتين ممكن يفتح أملا في النجاة .. ولكن التيار المستمر يكون عند الحالة العليا دائما …
– بسبب التردد الذي يخلق ظاهرة (Skin effect) ويجعل التيار يسير على سطح السلك فقط اضطروا لصنع اسلاك ذات اكثر من قلب (Multicore)
– يحتاج لعدد اسلاك اكبر (3 phase)
ثانيا: طرق النقل بصورة DC
– لا يحتاج النقل الا لسلكين اثنين فقط
– تكلفة الاسلاك هنا اقل من حالة AC
– لا يحتاج ربط مصادر الجهد لعملية مزامنة مثل مولدات AC … فهنا عملية الربط اسهل بكثير
– تأثير الحث للاسلاك على تخفيض الجهد هنا يختفي ولكن في حالة ال AC فان الحث يسبب مقاومة ومن ثم نقص الجهد قليلا مع المسافة
– لا وجود لظاهرة Skin effect
– عملية رفع وخفض الجهد صعبة ومكلفة
– لا يحتاج لعملية تصحيح power factor
– ليس هناك مشاكل في عدم استقرار النظام او مشاكل الرنين Resonance
في النهاية … ميزة سهولة التوليد ورفع وخفض الجهد والتحويل تتفوق في حالة AC عن ال DC …. ولكن من يدري لعل مع ازدياد نشاط مصادر الطاقة المتجددة واعتماد فكرة الشبكة الذكية (Smart Grid) وتوظيف منتجات الكترونيات القوى ( Power Electronics) يمكن أن تقلب الموازين وتجعل المستقبل للتيار المستمر DC.
http://www.eletorial.com/%d9%86%d9%82%d9%84-%d8%a7%d9%84%d8%b7%d8%a7%d9%82%d8%a9-%d8%a8%d8%b5%d9%88%d8%b1%d8%a9-%d8%aa%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%aa%d8%b1%d8%af%d8%af-ac-%d8%a7%d9%85-%d8%aa%d9%8a%d8%a7%d8%b1-%d9%85%d8%b3/
@electro09210
محرك السيرفو
تعريفها:
هي عبارة عن محركات تيار مستمر عادية DC مزودة بعلبة سرعة ميكانيكية مدمجة تؤمن العزم المطلوب للتحريك وتحتوي على تشكيلة كهربائية تؤمن للمحرك تغذية راجعة او عكسية Feedback.
استعمالاتها:
تستعمل محركات ال Servos في تطبيقات الروبوتات الصغيرة و الميكانيزمات التي تتطلب دقة في التحريك و ذلك لما تمتاز به هذه المحركات من عزوم قوية و سهولة و دقة في التحكم.
آلية عملها:لمحرك ال Servo ثلاثة أقطاب الأول يغذى ب 5 أو 6 فولت و الثاني هو الجهد المرجعي GND أما القطب الأخير فهو قطب التحكم. يمرر إلى قطب التحكم نبضات متغيرة العرض PWM ذات عروض ضمن المجال 1 – 2 ms التي توافق دوران للمحرك من 0 – 180 درجة, هذه النبضات تطبق بشكل مستمر على المحرك و بتردد 40 – 50 هرتز (لا يعمل المحرك بدون نبضات التحكم) , و تجدر الإشارة إلى أهمية حدود عرض النبضة و التردد الملازم لها لأن أي خروج عن المجالات المذكورة يؤدي إلى إتلاف المحرك.
ميزاتها:
إستجرار ضعيف للتيار نسبياً مقارنةً مع المحركات الخطوية.
عزوم قوية يمكن أن تصل إلى 40 Kg.cm وذلك لوجود علبة السرعة الميكانيكية المدمجة.
التوافر بأحجام مختلفة لتلائم جميع التطبيقات (الروبوتات الحشرية و الروبوتات البشرية).
إمكانية العمل لفترات طويلة دون ارتفاع في الحرارة.حساسية كبيرة لتغيرات عرض النبضة المطبقة الأمر الذي يتطلب دقة هائلة في التحكم.صغر دارة القيادة مقارنةً مع غيرها من المحركات.
@electro09210
تعريفها:
هي عبارة عن محركات تيار مستمر عادية DC مزودة بعلبة سرعة ميكانيكية مدمجة تؤمن العزم المطلوب للتحريك وتحتوي على تشكيلة كهربائية تؤمن للمحرك تغذية راجعة او عكسية Feedback.
استعمالاتها:
تستعمل محركات ال Servos في تطبيقات الروبوتات الصغيرة و الميكانيزمات التي تتطلب دقة في التحريك و ذلك لما تمتاز به هذه المحركات من عزوم قوية و سهولة و دقة في التحكم.
آلية عملها:لمحرك ال Servo ثلاثة أقطاب الأول يغذى ب 5 أو 6 فولت و الثاني هو الجهد المرجعي GND أما القطب الأخير فهو قطب التحكم. يمرر إلى قطب التحكم نبضات متغيرة العرض PWM ذات عروض ضمن المجال 1 – 2 ms التي توافق دوران للمحرك من 0 – 180 درجة, هذه النبضات تطبق بشكل مستمر على المحرك و بتردد 40 – 50 هرتز (لا يعمل المحرك بدون نبضات التحكم) , و تجدر الإشارة إلى أهمية حدود عرض النبضة و التردد الملازم لها لأن أي خروج عن المجالات المذكورة يؤدي إلى إتلاف المحرك.
ميزاتها:
إستجرار ضعيف للتيار نسبياً مقارنةً مع المحركات الخطوية.
عزوم قوية يمكن أن تصل إلى 40 Kg.cm وذلك لوجود علبة السرعة الميكانيكية المدمجة.
التوافر بأحجام مختلفة لتلائم جميع التطبيقات (الروبوتات الحشرية و الروبوتات البشرية).
إمكانية العمل لفترات طويلة دون ارتفاع في الحرارة.حساسية كبيرة لتغيرات عرض النبضة المطبقة الأمر الذي يتطلب دقة هائلة في التحكم.صغر دارة القيادة مقارنةً مع غيرها من المحركات.
@electro09210
4_6010420617487057432.apk
6.4 MB
برنامج لتطبيق ومحاكاة الدوائر الكهربائية و الالكترونيات للجوال...
البرنامج أكثر من رائع خاصة وأن حجمه صغير مقارنة بالأشياء العمليه التي يقدمها عند تصميم الدوائر ومحاكاتها...
البرنامج أكثر من رائع خاصة وأن حجمه صغير مقارنة بالأشياء العمليه التي يقدمها عند تصميم الدوائر ومحاكاتها...
ما الفرق بيم القدرة الفعالة (Active Power) وغير الفعالة (Reactive Power) ؟
من المعروف أن المكثف والملف لا يستهلكان طاقة من مصدر الطاقة ذى الموجة الجيبية … ولكن كيف ذلك …
الذى يحدث فعلا هو ما يلى :
1- يختزن المكثف الطاقة المسحوبة من المصدر خلال ربع الدورة الأولى ثم يردها ثانية للمصدر خلال ربع الدوره الثانى ، ويتكرر ذلك خلال ربعى الدوره الثالث والرابع ، ويسبق تيار المكثف الجهد الواقع عليه بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
2- يختزن الملف الطاقة المسحوبة من المصدر خلال ربع الدورة الأول ثم يردها ثانية للمصدر خلال ربع الدوره الثانى ، ويتكرر ذلك خلال ربعى الدوره الثالث والرابع ، ويتأخر تيار الملف الجهد الواقع عليه بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
3- رغم أن متوسط الطاقة المسحوبة من المصدر يساوى الصفر لحالتى المكثف والملف (كما بالشكل الجزء الثاني)، إلا أن القدره لها دائما قيمه لحظيه . بمعني انه هناك قدرة يتم سحبها من الشبكة ولكن لا يتم الاستفادة منها .. اي اننا ندفع ثمنها ولا نستطيع ان نستفيد منها … إن هذه القدرة التى لا تتحول إلى طاقة كهربية بمرور الوقت تعنى ببساطة أنها قدره غير مفيده وتسمى قدرة غير فعالة أو قدرة مردودة reactive power ونلاحظ أنها مقترنة بالتيار الذى يسبق الجهد أو يتأخر عنه بمقدار 90 درجة.
وعلى العكس مما سبق فإن التيار عندما يكون فى نفس طور الجهد in phase أى أن الزاوية بين التيار والجهد يساوي صفر كما في المقاومة، فإن القدرة اللحظية تتحول إلى طاقة يتم سحبها من مصدر التغذية ولا تعود إليه مرة أخرى وإنما تخرج من الدائرة على صورة أخرى من صور الطاقة (طاقة حرارية أو ضوئية مثلاً) ولعل أبسط حاله معروفة هى حالة مرور تيار فى مقاومة خالصة حيث نحصل بتطبيق قانون أوم على : V= IR
أى أن القدرة التى تتحول إلى طاقة مفيدة يمكن سحبها من الدائرة تعرف بإسم القدرة الفعالة active power ويمكن الحصول عليها إذا كان تيار الدائرة فى نفس طور الجهد بين طرفيها.
@electro09210
من المعروف أن المكثف والملف لا يستهلكان طاقة من مصدر الطاقة ذى الموجة الجيبية … ولكن كيف ذلك …
الذى يحدث فعلا هو ما يلى :
1- يختزن المكثف الطاقة المسحوبة من المصدر خلال ربع الدورة الأولى ثم يردها ثانية للمصدر خلال ربع الدوره الثانى ، ويتكرر ذلك خلال ربعى الدوره الثالث والرابع ، ويسبق تيار المكثف الجهد الواقع عليه بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
2- يختزن الملف الطاقة المسحوبة من المصدر خلال ربع الدورة الأول ثم يردها ثانية للمصدر خلال ربع الدوره الثانى ، ويتكرر ذلك خلال ربعى الدوره الثالث والرابع ، ويتأخر تيار الملف الجهد الواقع عليه بزاوية طور مقدارها 90 درجة.
3- رغم أن متوسط الطاقة المسحوبة من المصدر يساوى الصفر لحالتى المكثف والملف (كما بالشكل الجزء الثاني)، إلا أن القدره لها دائما قيمه لحظيه . بمعني انه هناك قدرة يتم سحبها من الشبكة ولكن لا يتم الاستفادة منها .. اي اننا ندفع ثمنها ولا نستطيع ان نستفيد منها … إن هذه القدرة التى لا تتحول إلى طاقة كهربية بمرور الوقت تعنى ببساطة أنها قدره غير مفيده وتسمى قدرة غير فعالة أو قدرة مردودة reactive power ونلاحظ أنها مقترنة بالتيار الذى يسبق الجهد أو يتأخر عنه بمقدار 90 درجة.
وعلى العكس مما سبق فإن التيار عندما يكون فى نفس طور الجهد in phase أى أن الزاوية بين التيار والجهد يساوي صفر كما في المقاومة، فإن القدرة اللحظية تتحول إلى طاقة يتم سحبها من مصدر التغذية ولا تعود إليه مرة أخرى وإنما تخرج من الدائرة على صورة أخرى من صور الطاقة (طاقة حرارية أو ضوئية مثلاً) ولعل أبسط حاله معروفة هى حالة مرور تيار فى مقاومة خالصة حيث نحصل بتطبيق قانون أوم على : V= IR
أى أن القدرة التى تتحول إلى طاقة مفيدة يمكن سحبها من الدائرة تعرف بإسم القدرة الفعالة active power ويمكن الحصول عليها إذا كان تيار الدائرة فى نفس طور الجهد بين طرفيها.
@electro09210
Siemens-Basics-of-electricity.pdf
مرجع أساسيات كهرباء من شركة سيمنز المتخصصه في الهندسة الكهربائية👇🏻...
مرجع أساسيات كهرباء من شركة سيمنز المتخصصه في الهندسة الكهربائية👇🏻...
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
الطابعة ثلاثية الأبعاد وأهميتها في المستقبل👆🏻...
التـرانزيـســتــور
المقــــــدمـــة :
يعتبر كثير من المؤرخين إن اختراع الترانزيستور كان أهم اختراع في القــــــــرن الماضي، ولخّص مايكل رايوردان تاريخ الترانزيستور في كتابه (النار البلـــورية) بقوله: (أصبح الترانزيستور جزءًا من الحياة لدرجة أنه أصبح خفياً، فهو مثــــــل الخلايا في الجسم،إذ نحن لا نفكر فيه). وعندمـــــا قام فريق ضم 3 علــــــماء من مختبرات بيــل باختراع أول ترانزيستور (Transistor) في عام 1948 كــــان طوله مساوياً لساعة اليد تقريبا، لكنه جعل الأجهزة أصغــــر حجمـــًا وسهلة النقل مقارنة بما قدمته تقنية الجيل الأول (الصمامات الفارغة أو المصابيح الإلكترونية) التي كانت سائدة قبل هذا الاخـــتراع. وحصــل هذا الفريق على جائـــــزة نوبل في الفيزياء بعد ذلك، لأن استخدام الترانزيستور شكّل حقبة جديدة في تاريــخ صناعة الأجهزة الإليكتـــــرونية، وعُرفت هذه الحقبة الزمنيـــــة بالجيل الثانــــي في عالم الإليكترونيات.
ما هو الترانزيستور ؟
الترانزيستور عبارة عن مفتاح كهربائي متناهي الدقة، يشبه مفتــــــــاح الضـــوء التقليدي الذي يحتوي على وضعين (تشغيل وتوقيف). وهي أداة صغيـــرة الحجــم مثل الخلية في جسم الإنسان وتستخدم في الكمبيوتر وجميع الأجهزة الإلكترونـــية المختلفة و تقوم بالتحكم في سريان التيار الكهربائي في هذه الاجهـــــــزة ، ويبلغ حجمه مع غلافه الواقي حجم ممحاة قلم الرصاص ،ويوجد أحجام أصغر للرقائـــق الإلكترونية الصغيرة. و يوجد الترانزبستـــــور داخل الدوائر المتكاملة ICوتحتوي هذه الدوائر على مئات الآلاف من الترانزبستـــــورات ومن الممكن أن تكون هناك دوائر متكاملة بحجم طابع البريد وتحتوي على مئات الآلاف الترانزبستـــــــورات. ويتضمن الترانزيستور 3 محطات طرفية هي: المصدر والمخرج والمجفف. وحين يوضع فولت موجب صغير في المخرج، يقوم الأخير بجلب الإلكترونات التي تحمل الشحنة السالبـــــــــة، وبالتالي يولد التيار الكهربـــــائي الذي يتدفق بين المصـــدر والمجفف، وفي هذه الحـــالة يكون الترانزيستور في وضع التشغيل. وعند وجــود شحنة سالبة في المخـــــرج، يتوقف تدفق التيار بسبب تكاثر عدد الإلكتـــــــرونات وبالتالي يتوقف الترانزيستور. وتعتمد سرعة الترانزيستور في الانتقال من حالـــة التشغيل إلى التوقيف المعروفة باسم "القناة" على طول المسافة التي يجب علـــى الإليكترونات أن تعبرها بين المصدر والمخرج والمجفف. وسمحت هذه الوظيفــــة الثنائية للكمبيوتر بمعالجة المعلومات، حيث أصبح يشار إلى مرحلـــــة تشغـــــــيل الترانزيستور بالرقم(1)، بينما يشــــار إلى مرحلة التوقيف بالرقم(0)، وعنــدها لا يتدفق التيار الكهربائي بين المحطات الطرفية للترانزيستـــــور.ويتركب من بلــورة نصف ناقلة تتألف من ثلاث مناطق الوسطى من نوع P أو N والطــــــرفين من نوع معاكس .
صناعة الترانزيستور
...
تصنع في الغالب من السيلكون أو الجيرانيوم أو الكوارتـــــــــز ومن المواد شبــــه الموصلة وتقوم أشباه الموصــــــلات بإيصال الكهـــــرباء ولكن بجــــــودة أقل من الموصلات الحقيقة.ويتكون الترانزيستور من قاعدة(****) ويرمز لها بالرمــــز B ومشـــــع (Emitter) ويرمز له بالرمز E والمجمع (Collector) ويرمـــز له بالرمز C .
أنواع الترانزيستور
...
السطـــحي وترانزيستور نقطتي التلامس وغيرها الكثير .
هناك العديــد من أنواع الترانزيستور ولكن أهمها الترانزيستور ثنائي القطبيــــة و أجزائها كما عرفناها هي القاعدة و المجمع و المشع ، كما أن هناك نوعيـــــن من الترانزيستور ثنائي القطبية النوع الأول NPNويستخدم في خط التغذية الموجـب. أما النوع الثاني فهو PNPويتخدف في خط التغذية السالبـــة ، وهنــــــــاك أيضاً ترانزيستور ذو قطب واحد والترانزيستور الطافي وترانزيستور الحاجز
استخدامات الترانزيستور
...1- يستخدم كمفتاح لأداة و ظيفة القفل و الفتح ويكون ذلك : عندما يكــــــــون مفتوحًا لا ينساب خلاله تيار ويظهر جهد المصدر بالكامل بين طرفيه تقريبـــاً، أو عندما يكون مقفلاَ فأنه ينساب خلاله تيار بقيمه كبيرة ويكون فرق الجهـــــــد بين طرفيه مساوياً للصفر تقريباً .و هذا يعني أنه ينتقل من منطقة القطع إلى منطقـــة التشبع خلال الغلق والفتح .
2- استخدامه كمكبر .
فائدة الترانزيستور ...
ترجع فائدة الترانزيستور إلى قدرته على التحكم في التيار بجهد ضعيف فمثلاً تضخم الترانزيستورات في مكبر الصوت (إمبليفاير) الفولتية الضعيفة الناتجة عن تكلم الشخص في الميكروفون وتكون الكهرباء الناتجة أو التي تصل من الترانزيستور قوية بدرجة كافية لتشغيل جهاز يعطي صوتاً أغلى من صوت الشخص بدرجة كبيرة .
المقــــــدمـــة :
يعتبر كثير من المؤرخين إن اختراع الترانزيستور كان أهم اختراع في القــــــــرن الماضي، ولخّص مايكل رايوردان تاريخ الترانزيستور في كتابه (النار البلـــورية) بقوله: (أصبح الترانزيستور جزءًا من الحياة لدرجة أنه أصبح خفياً، فهو مثــــــل الخلايا في الجسم،إذ نحن لا نفكر فيه). وعندمـــــا قام فريق ضم 3 علــــــماء من مختبرات بيــل باختراع أول ترانزيستور (Transistor) في عام 1948 كــــان طوله مساوياً لساعة اليد تقريبا، لكنه جعل الأجهزة أصغــــر حجمـــًا وسهلة النقل مقارنة بما قدمته تقنية الجيل الأول (الصمامات الفارغة أو المصابيح الإلكترونية) التي كانت سائدة قبل هذا الاخـــتراع. وحصــل هذا الفريق على جائـــــزة نوبل في الفيزياء بعد ذلك، لأن استخدام الترانزيستور شكّل حقبة جديدة في تاريــخ صناعة الأجهزة الإليكتـــــرونية، وعُرفت هذه الحقبة الزمنيـــــة بالجيل الثانــــي في عالم الإليكترونيات.
ما هو الترانزيستور ؟
الترانزيستور عبارة عن مفتاح كهربائي متناهي الدقة، يشبه مفتــــــــاح الضـــوء التقليدي الذي يحتوي على وضعين (تشغيل وتوقيف). وهي أداة صغيـــرة الحجــم مثل الخلية في جسم الإنسان وتستخدم في الكمبيوتر وجميع الأجهزة الإلكترونـــية المختلفة و تقوم بالتحكم في سريان التيار الكهربائي في هذه الاجهـــــــزة ، ويبلغ حجمه مع غلافه الواقي حجم ممحاة قلم الرصاص ،ويوجد أحجام أصغر للرقائـــق الإلكترونية الصغيرة. و يوجد الترانزبستـــــور داخل الدوائر المتكاملة ICوتحتوي هذه الدوائر على مئات الآلاف من الترانزبستـــــورات ومن الممكن أن تكون هناك دوائر متكاملة بحجم طابع البريد وتحتوي على مئات الآلاف الترانزبستـــــــورات. ويتضمن الترانزيستور 3 محطات طرفية هي: المصدر والمخرج والمجفف. وحين يوضع فولت موجب صغير في المخرج، يقوم الأخير بجلب الإلكترونات التي تحمل الشحنة السالبـــــــــة، وبالتالي يولد التيار الكهربـــــائي الذي يتدفق بين المصـــدر والمجفف، وفي هذه الحـــالة يكون الترانزيستور في وضع التشغيل. وعند وجــود شحنة سالبة في المخـــــرج، يتوقف تدفق التيار بسبب تكاثر عدد الإلكتـــــــرونات وبالتالي يتوقف الترانزيستور. وتعتمد سرعة الترانزيستور في الانتقال من حالـــة التشغيل إلى التوقيف المعروفة باسم "القناة" على طول المسافة التي يجب علـــى الإليكترونات أن تعبرها بين المصدر والمخرج والمجفف. وسمحت هذه الوظيفــــة الثنائية للكمبيوتر بمعالجة المعلومات، حيث أصبح يشار إلى مرحلـــــة تشغـــــــيل الترانزيستور بالرقم(1)، بينما يشــــار إلى مرحلة التوقيف بالرقم(0)، وعنــدها لا يتدفق التيار الكهربائي بين المحطات الطرفية للترانزيستـــــور.ويتركب من بلــورة نصف ناقلة تتألف من ثلاث مناطق الوسطى من نوع P أو N والطــــــرفين من نوع معاكس .
صناعة الترانزيستور
...
تصنع في الغالب من السيلكون أو الجيرانيوم أو الكوارتـــــــــز ومن المواد شبــــه الموصلة وتقوم أشباه الموصــــــلات بإيصال الكهـــــرباء ولكن بجــــــودة أقل من الموصلات الحقيقة.ويتكون الترانزيستور من قاعدة(****) ويرمز لها بالرمــــز B ومشـــــع (Emitter) ويرمز له بالرمز E والمجمع (Collector) ويرمـــز له بالرمز C .
أنواع الترانزيستور
...
السطـــحي وترانزيستور نقطتي التلامس وغيرها الكثير .
هناك العديــد من أنواع الترانزيستور ولكن أهمها الترانزيستور ثنائي القطبيــــة و أجزائها كما عرفناها هي القاعدة و المجمع و المشع ، كما أن هناك نوعيـــــن من الترانزيستور ثنائي القطبية النوع الأول NPNويستخدم في خط التغذية الموجـب. أما النوع الثاني فهو PNPويتخدف في خط التغذية السالبـــة ، وهنــــــــاك أيضاً ترانزيستور ذو قطب واحد والترانزيستور الطافي وترانزيستور الحاجز
استخدامات الترانزيستور
...1- يستخدم كمفتاح لأداة و ظيفة القفل و الفتح ويكون ذلك : عندما يكــــــــون مفتوحًا لا ينساب خلاله تيار ويظهر جهد المصدر بالكامل بين طرفيه تقريبـــاً، أو عندما يكون مقفلاَ فأنه ينساب خلاله تيار بقيمه كبيرة ويكون فرق الجهـــــــد بين طرفيه مساوياً للصفر تقريباً .و هذا يعني أنه ينتقل من منطقة القطع إلى منطقـــة التشبع خلال الغلق والفتح .
2- استخدامه كمكبر .
فائدة الترانزيستور ...
ترجع فائدة الترانزيستور إلى قدرته على التحكم في التيار بجهد ضعيف فمثلاً تضخم الترانزيستورات في مكبر الصوت (إمبليفاير) الفولتية الضعيفة الناتجة عن تكلم الشخص في الميكروفون وتكون الكهرباء الناتجة أو التي تصل من الترانزيستور قوية بدرجة كافية لتشغيل جهاز يعطي صوتاً أغلى من صوت الشخص بدرجة كبيرة .
ستجدون شرح وافي في الكتب التي في القناة مثل الالكترونيات الصناعية
@electro09210
@electro09210
Programming Hub.ver.3.0.3.build.93.apk
8.2 MB
تطبيق اندرويد التعليم لغات برمجة
ما هو الروبوت ؟ و ما هي انواعه ؟
ما هو الروبوت ؟
الروبوت هو آله إلكتروميكانيكه ( Electromechanical Machine ) تتحرك بناء علي أوامر برمجيه و دوائر إلكترونيه و من ثمَّ فهو مكون من عدد كبير من الانظمه المدمجه ( Embedded Systems ) و الدوائر الكهربيه التي تتحكم في الاجزاء الميكانيكيه المختلفه.و يمكن ان تكون الروبوتات ذاتية التحكم بالكامل او نصف ذاتية التحكم و تتعدد انواع الروبوتات من الروبوتات التي تشبه مظهر الانسان (Humanoids ) مثل ( ASIMO= Advanced Step in Innovative Mobility ) من شركة Honda إلي الروبوتات الصناعيه و الروبوتات الطبيه و غيرها وصولا إلي الروبوتات متناهية الصغر (Microscopic Nano Robots) .
الجزء الخاص من الميكاترونكس و المتعلق بالروبوتات معروف بالـ ( ROBOTICS ) وفيه يتم دراسة المواضيع المتعلقه بتصميم الروبوت و طريقة تشغيله و تطبيقات الروبوتات المختلفه و كذلك انظمة الكمبيوتر المرتبطه بالتحكم في الروبوتات و اجهزة الاستشعار
(Sensors) و معالجة المعلومات .
و هناك الروبوتات المستوحاه من الطبيعه و المعروفه ضمن Bio-inspired robotics و هذا النوع من الروبوتات خلق فرعا جديدا في ال Robotics وهو ال Soft robotics .
انواع الروبوتات المختلفه علي حسب التطبيقات المختلفه :
1- Mobile robot : هو الروبوت القادر علي الحركه في البيئه المحيطه و غير مربوط بمكان ثابت . المثال الاشهر علي ال Mobile Robots هو Automated/Automatic Guided Vehicle ( AGV) و هو روبوت يتتبع علامات او أسلاك علي الارض او يستخدم Laser او نظام للرؤيه ( Vision System ) .
2- Industrial Robots ( Manipulators) : هو عباره عن مجموعه من ال Links المربوطه ب Joints / Actuators وفي نهايتها End Effector تسخدم لاداء وظيفه معينه و أشهر انواع الـ End Effector هو الـ Gripper Assembly .
وهناك عدة انواع من الروبوتات الصناعيه و هي :
Cartesian, SCARA, cylindrical, delta, polar and vertically articulated.
3- Space Robots : هي الروبوتات المستخدمه في محطات الفضاء و الروبوتات الاستكشافيه المستخدمه في اكتشاف الكواكب مثل: Mars rover
4- Domestic or household robots : هي الروبوتات المستخدمه في اعمال المنزل مثل الروبوتات المُنَظِفه ( Robotic Vacuum Cleaner ) و ( Sweepers ) ...
5- Medical robots: هي الروبوتات المستخدمه في المجالات الطبيه و علي رأسها روبوتات الجراحه ( Surgery robots ).
6- Service robots: هي الروبوتات التي تقوم بالوظائف الخدميه مثل الروبوتات المستخدمه في المجالات البحثيه و قد تكون ذاتية التحكم كليا او نصف ذاتية التحكم و هدفها هو خدمة البشر .
7-Military Robots : هي الروبوتات المستخدمه في الاعمال العسكريه مثل الروبوتات التي تتخلص من الألغام (bomb disposal robots ) و الطائرات الاليه بدون طيار للاستطلاع و التجسس (reconnaissance drones ) .
8- Entertainment robots: هي الروبوتات المستخدمه للمتعه و تشمل الروبوتات المستخدمه في الالعاب إلي الروبوتات المستخدمه في محاكاة الحركه Motion simulator
9- Hobby and Competition Robots : هي الروبوت التي تقوم انت بصناعتها مثل الـ Line follower و غيرها و غرضها الاساسي هو المنافسه و المتعه .
ما هو الروبوت ؟
الروبوت هو آله إلكتروميكانيكه ( Electromechanical Machine ) تتحرك بناء علي أوامر برمجيه و دوائر إلكترونيه و من ثمَّ فهو مكون من عدد كبير من الانظمه المدمجه ( Embedded Systems ) و الدوائر الكهربيه التي تتحكم في الاجزاء الميكانيكيه المختلفه.و يمكن ان تكون الروبوتات ذاتية التحكم بالكامل او نصف ذاتية التحكم و تتعدد انواع الروبوتات من الروبوتات التي تشبه مظهر الانسان (Humanoids ) مثل ( ASIMO= Advanced Step in Innovative Mobility ) من شركة Honda إلي الروبوتات الصناعيه و الروبوتات الطبيه و غيرها وصولا إلي الروبوتات متناهية الصغر (Microscopic Nano Robots) .
الجزء الخاص من الميكاترونكس و المتعلق بالروبوتات معروف بالـ ( ROBOTICS ) وفيه يتم دراسة المواضيع المتعلقه بتصميم الروبوت و طريقة تشغيله و تطبيقات الروبوتات المختلفه و كذلك انظمة الكمبيوتر المرتبطه بالتحكم في الروبوتات و اجهزة الاستشعار
(Sensors) و معالجة المعلومات .
و هناك الروبوتات المستوحاه من الطبيعه و المعروفه ضمن Bio-inspired robotics و هذا النوع من الروبوتات خلق فرعا جديدا في ال Robotics وهو ال Soft robotics .
انواع الروبوتات المختلفه علي حسب التطبيقات المختلفه :
1- Mobile robot : هو الروبوت القادر علي الحركه في البيئه المحيطه و غير مربوط بمكان ثابت . المثال الاشهر علي ال Mobile Robots هو Automated/Automatic Guided Vehicle ( AGV) و هو روبوت يتتبع علامات او أسلاك علي الارض او يستخدم Laser او نظام للرؤيه ( Vision System ) .
2- Industrial Robots ( Manipulators) : هو عباره عن مجموعه من ال Links المربوطه ب Joints / Actuators وفي نهايتها End Effector تسخدم لاداء وظيفه معينه و أشهر انواع الـ End Effector هو الـ Gripper Assembly .
وهناك عدة انواع من الروبوتات الصناعيه و هي :
Cartesian, SCARA, cylindrical, delta, polar and vertically articulated.
3- Space Robots : هي الروبوتات المستخدمه في محطات الفضاء و الروبوتات الاستكشافيه المستخدمه في اكتشاف الكواكب مثل: Mars rover
4- Domestic or household robots : هي الروبوتات المستخدمه في اعمال المنزل مثل الروبوتات المُنَظِفه ( Robotic Vacuum Cleaner ) و ( Sweepers ) ...
5- Medical robots: هي الروبوتات المستخدمه في المجالات الطبيه و علي رأسها روبوتات الجراحه ( Surgery robots ).
6- Service robots: هي الروبوتات التي تقوم بالوظائف الخدميه مثل الروبوتات المستخدمه في المجالات البحثيه و قد تكون ذاتية التحكم كليا او نصف ذاتية التحكم و هدفها هو خدمة البشر .
7-Military Robots : هي الروبوتات المستخدمه في الاعمال العسكريه مثل الروبوتات التي تتخلص من الألغام (bomb disposal robots ) و الطائرات الاليه بدون طيار للاستطلاع و التجسس (reconnaissance drones ) .
8- Entertainment robots: هي الروبوتات المستخدمه للمتعه و تشمل الروبوتات المستخدمه في الالعاب إلي الروبوتات المستخدمه في محاكاة الحركه Motion simulator
9- Hobby and Competition Robots : هي الروبوت التي تقوم انت بصناعتها مثل الـ Line follower و غيرها و غرضها الاساسي هو المنافسه و المتعه .
Forwarded from 🤖MRE_Curiosity🕹 (EnG- SaleEm GobRan)
تعريف بعلم الميكاترونيات والروبوتات وفروعه، ومصادر مفتوحة لإتقانها
------------------
علم الميكاترونيات هو علم هندسي متعدد الفروع، يشمل مزيجًا من الهندسة الميكانيكية، الهندسة الكهربية، هندسة التحكم، والنمذجة والمحاكاة والبرمجة والذكاء الاصطناعي، ويعد علم الروبوتات من أهم تطبيقات علم الميكاترونيات في الوقت الحالي وعلى ما يبدو من دراسات السوق أنه من العلوم سريعة النمو بسبب ما ظهر له من تطبيقات شتي في حياتنا، بداية من تنظيف أركان المنزل ومساعدة الإنسان في القيام بالمهام المملة والخطرة، أو حتى أخذ مكان الإنسان في القيام بها، وحتى التطبيقات العسكرية واستكشاف الفضاء وصيانة وكالة الفضاء الدولية.
و نظرًا لأهمية هذا العلم سوف نذكر تعريفًا لكل مجال من مجالات علم الميكاترونيات وبعض المصادر المفتوحة على الإنترنت حتى نتمكن من تعلم هذا العلم الممتع والجديد نسبيًا:
1. الهندسة الميكانيكية:
علم الميكاترونيات يعتمد بشكل كبير على عدة أفرع من الهندسة الميكانيكة، مثل التصميم الميكانيكي، ونظرية الآلات، ودراسة الاتزان في حالتي السكون والحركة من Classical Mechanics وهو من فروع الفيزياء ولكن مهندسي الميكانيكا من أكثر التخصصات التي تتعامل مع هذا العلم، لذلك سوف نلحقه بها.
بالنسبة لهندسة التصميم الميكانيكي، يتم دراسة كيفية تأثير أنواع الأحمال المختلفة على المواد، وبناءً على ذلك يتم تحديد نوع المادة المناسبة للتطبيق المعين الذي نهتم به، بعد ذلك يتم عمل نموذج في برنامج رسم هندسي CAD Program لكل من هذه الأجزاء على حدة، ثم تجميعها بعد اختيار الأبعاد المناسبة والمواد المستخدمة في التصميم في رسم تجميعي Assembly Drawing، وبعد هذه الخطوة تأتي المحاكاة، حيث يتم تعريض التصميم للأحمال المتوقعة سواء كانت ثابتة أو متغيرة والتي تم التصميم على أساسها، ومقارنة الأحمال على الأجزاء بالأحمال التي تم حسابها في خطوة التصميم السابقة، والتأكد من أن التصميم آمن تمامًا، بعد ذلك يتم عمل رسومات التشغيل Working Drawing وهي التي تستخدم في تصنيع الأجزاء التي تم تصميها لتصبح موجودة في الواقع.
بالنسبة لنظرية الآلات، فإن المطلوب هو تخليق نوع معين من الحركة Motion Synthesis وقد تكون الحركة المطلوبة حركة خط أو نقطة على حسب التطبيق، ومن ثم يتم دراسة Position Analysis وتحليل السرعة والعجلة ثم القوى (ولاحظ هنا أن عند هذه النقطة، التي يتم فيها تحديد القوى ندخل في خطوة التصميم الميكانيكي السابقة، وهكذا هذا العلم متداخل)
دراسة الحركة Dynamics Analysis تأتي للتأكد من أن التصميم يعمل بشكل صحيح في بيئة المحاكاة، فلا تتداخل أجزاء التصميم الكلي الذي تم تجميعه، والتأكد من أنها تنتج الحركة المطلوبة، ويمكن استخدام برامج CAD في هذا وقد يتوقف دورها على إنتاج حركة صورية Animation فقط ومن ثم لا تنتج حسابات يمكن الاعتماد علىها في دراسة الحركة، أو استخدام برنامج مخصص لهذه الدراسة بالذات مثل MSC Adams أو SIMULINK SimMechanics.
يمكنك فهم دراسة السكون والحركة Statics and Dynamics من كورسيرا مجموعة رائعة وهي حسب ترتيب المستوى كالآتي:
https://www.coursera.org/learn/engineering-mechanics-statics
https://www.coursera.org/learn/engineering-mechanics-statics-2
https://www.coursera.org/learn/dynamics
https://www.coursera.org/learn/motion-and-kinetics
يمكنك تعلم أساسيات التصميم Mechanics of Materials من هذه المصادر:
http://ow.ly/MTKnW
http://ow.ly/MTKts
والمصدرالتالي عبارة عن أساسيات لبرنامج SolidWorks:
http://ow.ly/MTKzr
والمصدر التالي عبارة عن أساسيات لبرنامج CATIA:
http://ow.ly/MTNgw
وللعلم، كل من CATIA & SolidWorks تنتجهما نفس الشركة، لكن SolidWorks أشهر بين الطلاب لأن سعره أقل، وهو تقريبًا يحتوي على كل إمكانيات CATIA المشهور في الشركات أكثر، والذي يكون أفضل في حال بناء مشاريع ضخمة، يوجد برامج أخرى وبالطبع يوجد على يوتيوب شرح لها، والأفضل هو التعامل مع برنامج واحد وإتقانه تمامًا.
2. الهندسة الكهربية:
نظرية الدوائر الكهربية والغرض منها في الصورة الكبيرة للنظام الميكاتروني هو تغذية المحركات Actuators بالطاقة المطلوبة، وتعديل خرج الحساسات ليناسب التعامل مع نظام التحكم، ويكون الهدف غالبًا عمل تنقية لخرج الحساسات، من الترددات العليا التي تتداخل معها قبل عمل تكبير لها، لتتناسب مع دخل نظام التحكم.
يمكنك بناء معرفة بفهم واضح للمبادئ الأساسية لتحليل الدوائر والتعرف على العناصر الأساسية فيها، وتطبيقاتها في الأجهزة المحيطة بنا،عن طريق متابعة سلسلة الدوائر الكهربية الخطية من معهد ولاية جورجيا للتكنولوجيا على موقع كورسيرا:
https://www.coursera.org/course/circuits
يتبع هذه السلسلة في طريق إتقان هذه الجزئية سلسلة أخرى بعنوان مقدمة لعلم الإلكترونيات، يتناول دراسة بمستوى أعلى من سابقه لبعض ال
------------------
علم الميكاترونيات هو علم هندسي متعدد الفروع، يشمل مزيجًا من الهندسة الميكانيكية، الهندسة الكهربية، هندسة التحكم، والنمذجة والمحاكاة والبرمجة والذكاء الاصطناعي، ويعد علم الروبوتات من أهم تطبيقات علم الميكاترونيات في الوقت الحالي وعلى ما يبدو من دراسات السوق أنه من العلوم سريعة النمو بسبب ما ظهر له من تطبيقات شتي في حياتنا، بداية من تنظيف أركان المنزل ومساعدة الإنسان في القيام بالمهام المملة والخطرة، أو حتى أخذ مكان الإنسان في القيام بها، وحتى التطبيقات العسكرية واستكشاف الفضاء وصيانة وكالة الفضاء الدولية.
و نظرًا لأهمية هذا العلم سوف نذكر تعريفًا لكل مجال من مجالات علم الميكاترونيات وبعض المصادر المفتوحة على الإنترنت حتى نتمكن من تعلم هذا العلم الممتع والجديد نسبيًا:
1. الهندسة الميكانيكية:
علم الميكاترونيات يعتمد بشكل كبير على عدة أفرع من الهندسة الميكانيكة، مثل التصميم الميكانيكي، ونظرية الآلات، ودراسة الاتزان في حالتي السكون والحركة من Classical Mechanics وهو من فروع الفيزياء ولكن مهندسي الميكانيكا من أكثر التخصصات التي تتعامل مع هذا العلم، لذلك سوف نلحقه بها.
بالنسبة لهندسة التصميم الميكانيكي، يتم دراسة كيفية تأثير أنواع الأحمال المختلفة على المواد، وبناءً على ذلك يتم تحديد نوع المادة المناسبة للتطبيق المعين الذي نهتم به، بعد ذلك يتم عمل نموذج في برنامج رسم هندسي CAD Program لكل من هذه الأجزاء على حدة، ثم تجميعها بعد اختيار الأبعاد المناسبة والمواد المستخدمة في التصميم في رسم تجميعي Assembly Drawing، وبعد هذه الخطوة تأتي المحاكاة، حيث يتم تعريض التصميم للأحمال المتوقعة سواء كانت ثابتة أو متغيرة والتي تم التصميم على أساسها، ومقارنة الأحمال على الأجزاء بالأحمال التي تم حسابها في خطوة التصميم السابقة، والتأكد من أن التصميم آمن تمامًا، بعد ذلك يتم عمل رسومات التشغيل Working Drawing وهي التي تستخدم في تصنيع الأجزاء التي تم تصميها لتصبح موجودة في الواقع.
بالنسبة لنظرية الآلات، فإن المطلوب هو تخليق نوع معين من الحركة Motion Synthesis وقد تكون الحركة المطلوبة حركة خط أو نقطة على حسب التطبيق، ومن ثم يتم دراسة Position Analysis وتحليل السرعة والعجلة ثم القوى (ولاحظ هنا أن عند هذه النقطة، التي يتم فيها تحديد القوى ندخل في خطوة التصميم الميكانيكي السابقة، وهكذا هذا العلم متداخل)
دراسة الحركة Dynamics Analysis تأتي للتأكد من أن التصميم يعمل بشكل صحيح في بيئة المحاكاة، فلا تتداخل أجزاء التصميم الكلي الذي تم تجميعه، والتأكد من أنها تنتج الحركة المطلوبة، ويمكن استخدام برامج CAD في هذا وقد يتوقف دورها على إنتاج حركة صورية Animation فقط ومن ثم لا تنتج حسابات يمكن الاعتماد علىها في دراسة الحركة، أو استخدام برنامج مخصص لهذه الدراسة بالذات مثل MSC Adams أو SIMULINK SimMechanics.
يمكنك فهم دراسة السكون والحركة Statics and Dynamics من كورسيرا مجموعة رائعة وهي حسب ترتيب المستوى كالآتي:
https://www.coursera.org/learn/engineering-mechanics-statics
https://www.coursera.org/learn/engineering-mechanics-statics-2
https://www.coursera.org/learn/dynamics
https://www.coursera.org/learn/motion-and-kinetics
يمكنك تعلم أساسيات التصميم Mechanics of Materials من هذه المصادر:
http://ow.ly/MTKnW
http://ow.ly/MTKts
والمصدرالتالي عبارة عن أساسيات لبرنامج SolidWorks:
http://ow.ly/MTKzr
والمصدر التالي عبارة عن أساسيات لبرنامج CATIA:
http://ow.ly/MTNgw
وللعلم، كل من CATIA & SolidWorks تنتجهما نفس الشركة، لكن SolidWorks أشهر بين الطلاب لأن سعره أقل، وهو تقريبًا يحتوي على كل إمكانيات CATIA المشهور في الشركات أكثر، والذي يكون أفضل في حال بناء مشاريع ضخمة، يوجد برامج أخرى وبالطبع يوجد على يوتيوب شرح لها، والأفضل هو التعامل مع برنامج واحد وإتقانه تمامًا.
2. الهندسة الكهربية:
نظرية الدوائر الكهربية والغرض منها في الصورة الكبيرة للنظام الميكاتروني هو تغذية المحركات Actuators بالطاقة المطلوبة، وتعديل خرج الحساسات ليناسب التعامل مع نظام التحكم، ويكون الهدف غالبًا عمل تنقية لخرج الحساسات، من الترددات العليا التي تتداخل معها قبل عمل تكبير لها، لتتناسب مع دخل نظام التحكم.
يمكنك بناء معرفة بفهم واضح للمبادئ الأساسية لتحليل الدوائر والتعرف على العناصر الأساسية فيها، وتطبيقاتها في الأجهزة المحيطة بنا،عن طريق متابعة سلسلة الدوائر الكهربية الخطية من معهد ولاية جورجيا للتكنولوجيا على موقع كورسيرا:
https://www.coursera.org/course/circuits
يتبع هذه السلسلة في طريق إتقان هذه الجزئية سلسلة أخرى بعنوان مقدمة لعلم الإلكترونيات، يتناول دراسة بمستوى أعلى من سابقه لبعض ال
Coursera
Introduction to Engineering Mechanics
Offered by Georgia Institute of Technology. This course ... Enroll for free.