المقاومة Resistor 
المقاومة : هي إحدى المكونات الإلكترونية المستخدمة في الدوائر الإلكترونية بكثرة لتقليل التيار المار في الدارة . تستخدم المقاومات للتحكم في التيار الكهربي وذلك عن طريق توصيلها علي التوالي مع المنبع , وتبعا˝لقانون أوم فإن التيار يتناسب عكسيا˝ مع قيمة المقاومة المستخدمة في الدائرة . تستخدم المقاومات أيضا˝ للتحكم في الجهد عن طريق توصيلها علي التوازي مع المنبع الكهربي ويؤخذ من علي المقاومة الجهد المناسب لإضاءة لمبة مثلا˝أو غيرها من الإستخدامات , وكلما قلت قيمة المقاومة قل الجهد عليها كما بالشكل التالي . * حساب قيمة المقاومة (قانون أوم): تحسب قيمة المقاومة باستخدام قانون أوم (OHM) الذي ينص على أن قيمة المقاومة بالأوم تساوي قيمة الجهد الواقع عليها (بالفولت) مقسوم على قيمة التيار (بالأمبير) المار في هذه المقاومة. الدائرة التي في الشكل التالي تحسب قيمة المقاومة R كالآتي: 
* علاقة المقاومة بطول الموصل: كلما زاد طول الموصل L زادت مقاومته، وتوجد علاقة بين طول الموصل L ومساحة مقطع الموصل A ومقاومة الموصل النوعية ρ (وهي مقاومة جزء من الموصل طوله 1سم ومساحة مقطعه 1سم
). القانون : R = ρ L / A *علاقة المقاومة بدرجة الحرارة: تزيد مقاومة الموصل عندما ترتفع درجة الحرارة، ويتناسب التغير في ا لمقاومة ΔR طرديا مع المقاومة الباردة RC والتسخين Δt. وقيمة التسخين Δt = الفرق بين درجة الحرارة النهائية th ودرجة الحرارة الإبتدائية tc للمقاومة . * العلاقة بين حجم المقاومة والقدرة: يدل حجم المقاومة الكربونية عادة على قيمة أعلى قدرة أو حرارة يمكن أن تتحملها المقاومة دون أن تحترق، فكلما زاد الحجم الطبيعي للمقاومة زادت قيمة قدرتها، ويبين الشكل التالي العلاقة بين حجم المقاومة الكربونية بالبوصة وقيمة القدرة التي تتحملها بالوات. * أنواع المقاومات : 1- المقاومة الكربونية Carbon resistor : عبارة عن قضيب من السيراميك يرسب علية مسحوق من الكربون كلما زادت كمية الكربون قلت قيمة المقاومة . يفضل إستخدامها لأنها أصغر في الحجم وتكلفة صناعتها قليلة , دائما˝ تكون مقاومات ثابتة . 
2- المقاومة السلكية Wire-wound resistor: عبارة عن سلك طويل عادة من النيكل كروم ويلف علي قالب من السيراميك , تكون أكثر إستقرارا˝وأكثر دقة من المقاومات ا لكربونية ، يوجد منه نوعان 1- مقاومة ثابتة 2- مقاومة متغيرة . 
3- المقاومة الحرارية Thermistor : هي مقاومة حساسة لدرجة الحرارة , كلما زادت درجة الحرارة كلما قلت قيمة المقاومة . 
4- المقاومة الضوئية Photoresistor : تصنع من مادة حساسة للضوء مثل Cadmium sulfide , كلما زاد مستوي الضوء كلما قلت قيمة المقاومة . 
5- المقاومات المتغيرة Variable resistors : تستخدم للحصول علي قيمة متغيرة من المقاومة , هذة المقاومات تسمي Potentiometer ,تستخدم في جهاز الراديو لتغيير مستوي الصوت . 
* توصيل المقاومات في الدائرة : 1 ) توصيل علي التوالي In series : وتستخدم هذة الطريقة للحصول علي مقاومة كبيرة حيث أن : Rt = Rı + R2 + R3 
2 ) توصيل علي التوازي In Parallel : وتستخدم هذة الطريقة لتجزئة التيار القادم من البطارية إلي تيارات أصغروتكون المقاومة الكلية أصغر من أي مقاومة فيهم . 1/Rt = 1/Rı + 1/R2 + 1/R3 Rt = Rı R2 / Rı + R2 في حالة مقاومتين فقط I = Iı + I2 + I3 
* كيف يمكن تحديد قيمة المقاومات ؟ يتم تحديد قيمة المقاومة عن الطريق الألوان , شاهد الصورة التالية : 
* قياس المقاومة : لو أردنا قياس قيمة مقاومة موصلة بدائرة ما فيجب إزالتها من الدائرة قبل بدء القياس حتى نحصل على القراءة الصحيحة ثم نقوم بلمس طرف المجس الأحمر (الموجب) بأحد أطراف المقاومة وطرف المجس الأسود (السالب) بطرف المقاومة الآخر وسوف تظهر لنا قيمة المقاومة في شاشة الملتيمتر . *قياس فرق الجهد : لو أردنا قياس قيمة فرق الجهد في المقاومة العلوية فما علينا إلا أن نلامس طرف المجس الأحمر (الموجب) بأحد أطراف المقاومة وطرف المجس الأسود (السالب) بطرف المقاومة الآخر وسوف تظهر لنا قيمة فرق الجهد في شاشة الملتيمتر . *قياس شدة التيار : لو أردنا قياس شدة التيار المار في الدائرة فيجب أن نجعل التيار يمر عبر الملتيمتر لقياسه (أي يجب أن نوصل الملتيمتر بالتسلسل مع الدائرة) فنرى هنا أن التيار يدخل إلى الملتيمتر عن طريق المجس الأحمر ثم يغادره عن طريق المجس الأسود ليكمل دورته في الدائرة. **************************** الترانزيستور Transistor تعريفه : بلورة من مادة شبه موصل مطعمة بحيث تكون المنطقة الوسطى
منها شبه موصل موجب أو سالب بينما المنطقتان الخارجيتان من نوعية مخالفة .
تعريف آخر : وصلة ثلاثية من بللورة الجرمانيوم أو السيليكون تحتوي
على بللورة رقيقة جدا من النوع الموجب أو السالب تسمى القاعدة
توجد في الوسط وعلى جانبيها بللورتان من نوع مخالف هما الباعث والمجمع .
لقد تم الحصول على الترانزيستور عام (1948 –1949) نتيجة
للدراسات التي قام بها العالمان باردين وبراتين وذلك في مخابر
( تلفون بل ) الأميركية لاستخدامه بدلاً من الصمامات الإلكترونية
التي كانت شائعة في تلك الأيام.
وتتألف كلمة الترانزيستور من كلمتين transfer وتعني تحويل( أو نقل)
وكلمة resistor وتعني مقاومة وذلك بعد حذف الأحرف الأخيرة fer
من الكلمة الأولى والأحرف الأولى res من الكلمة الثانية.
يشغل الترانزيستور المقام الأول في الإلكترونيات المعاصرة ويرجع
ذلك بشكل كبير إلى كونه جهاز تضخيم ممتاز صغير الحجم
يمكن أن يعوّل عليه بالإضافة إلى القدرة الصغيرة التي يتطلبها.
والترانزيستور كجهاز تضخيم يحول الإشارة الضعيفة التابعة للزمن
إلى إشارة قوية. وهناك وظائف مهمة أخرى يستطيع الترانزيستور
أن يقوم بها في الدارات الإلكترونية لكن مقدرته على التضخيم تعد ا
لوظيفة الرئيسية بالنسبة لاستخداماته الأخرى.
يوجد هناك نوعين للترانزيستورات :
الأول : ترانزيستور bipolar ثنائي القطبية (PNP)
الثاني : ترانزيستور unipolar وحيد القطبية (NPN)
حيث اعتمد في هذا التصنيف على آلية مرور التيار , ففي الترانزيستور
ثنائي القطبية يعتمد مرور التيار على نوعي حاملات الشحنة
(إلكترونات وثقوب) أما الترانزيستور وحيد القطبية فإن مرور
التيار يعتمد على نوع واحد من حاملات الشحنة (إلكترونات أو ثقوب).
وبكلام آخر فإن النوع الأول (ثنائي القطبية) يعمل بفعل حاملات
الشحنة من النوعين الأكثرية والأقلية معاً أما النوع الثاني
فإنه يعمل بفعل حاملات الشحنة الأكثرية فقط.
يمكن أن تصنف الترانزيستورات أيضاً من حيث آلية العمل فالصنف
الأول (والذي يوافق الترانزيستورات ثنائية القطبية) تسمى
بالترانزيستورات الوصلية حيث يتم التحكم في التيارات
الداخلية بواسطة متصلين ثنائيين pn أما النوع الآخر فتسمى
بالترانزستورات الحقلية حيث يستند في أساس عمله على أثر الحقل.
يبين الشكل أعلاه الرسم الرمزي لكل نوع من الترانزيستور ويلاحظ أن اتجاه السهم يدل
على اتجاه التيار ( وهو عكس اتجاه حركة الالكترونات )
* للترانزيستورات بشكل عام ثلاث أطراف تأخذ الأسماء التالية:
أولا : الترانزيستورات ثنائية القطبية :
1- الباعث (emitter) : بللورة شبه موصل من النوع السالب بها نسبة شوائب
عالية وذات حجم متوسط صممت لتبعث الكترونات .
2- القاعدة (base) : بللورة شبه موصل من النوع الموجب بها نسبة شوائب
قليلة وذات حجم صغير تتوسط الباعث والمجمع صممت لتمرير الالكترونات .
3- المُجمّع (collector) : بللورة شبه موصل من النوع السالب بها
نسبة شوائب أقل من الباعث وذات حجم كبير صممت لتجميع الالكترونات .
ثانيا : الترانزيستورات أحادية القطبية:
1- المنبع (source)
2- المصرف (drain)
3- البوابة (gate)
على الرغم من المردود الكبير للترانزيستور وماله من محاسن وميزات
إيجابية (مقارنة مع الصمامات) إلا أن هناك سلبية أساسية وهي كونه
حساس جداً لارتفاع درجة الحرارة ذلك أن مكوناته قابلة للعطب في
حال ارتفاع درجة الحرارة إلى حدود معينة فعلى سبيل المثال درجة
درجة مئوية ولترانزيستور سليكون بين(125-200) مئوية ,
وهذا أحد أسباب تفضيل استخدام السيليكون في تصنيع الترانزيستور.
وللتغلب على هذا العائق تم إضافة المبردات للترانزيستور
(وهي عبارة عن قطع معدنية ذات مواصفات معينة توصل م
ع الجسم الخارجي للترانزيستور) تعمل هذه المبردات على
امتصاص الحرارة الزائدة الناتجة عن عمل الترانزيستور
والتي يمكن أن تخرب البنية الداخلية (أنصاف النواقل) للترانزيستور.
*********************
المكثف Capacitor
أحد مكونات الدوائر الكهربائية والتي تقوم بتخزين الطاقة على شكل مجال
كهربائي يتكون بين موصلين يحمل كل منهما شحنة كهربائية متساوية
في المقدار ومتعاكسة في الاتجاه، ويفصل بين الموصلين مادة عازلة (كالهواء مثلا).
ويطلق على المكثف أيضا اسم مواسعة أو متسعة , وفي
اللغة الإنجليزية يستخدم اسم "مواسعة (Capacitor)" في الوقت
الحالي بشكل أكبر، فيما كان يشار له بالاسم "مكثف (Condenser)" في السابق.
* وظيفة المكثف :
يسمح المكثف بمرور التيار المتغير المكافىء للإشارة اللاسلكية
أو الموسيقى والكلام ويمنع مرور جهد التغذية المستمر أو يختزنه .
* تركيب المكثف :
المكثف فى ابسط أنواعه عبارة عن لوحين معدنيين يفصلهما عن
بعضهما لوح آخر من مادة عازلة وبتوصيل هذين اللوحين بمنبع
وليكن بطارية فان الكهرباء تسرى فى الدائرة ويشحن احد اللوحين
بشحنة موجبة لاتصالة بقطب البطارية الموجب وفى نفس الوقت
يشحن اللوح الأخر بشحنة سالبة نظرا لاتصالة بقطب البطارية السالب
وينتج عن ذلك وجود فرق جهد بين اللوحين اقل من فرق الجهد بين
قطبى البطارية فان البطارية تستمر فى شحن اللوحين إلى أن يتساوى
فرق الجهد (للضغط بالفولت ) بين اللوحين وبين قطبى البطارية
وفى هذه الحالة تكون عملية شحن المكثف قد انتهت وأصبح المكثف
مشحونا وكمية الكهرباء المستعملة فى شحن اللوحين تتوقف على
ضغط منبع التيار ( البطارية مثلا ) وكذلك على سعة المكثف ،
مقدرة المكثف على تخزين الكهرباء .
* المكثف مصنوع من لوحين موازيين يفصلهم فراغ وهذا الفراغ يسمى
الطبقة العازلة وتختلف أنواع المكثفات على نوع الطبقة العازلة
منها مكثفات السيراميك, الميكا, البوليستر, ورق هوائي إلى أخره .
* العوامل التى تعتمد عليها سعة المكثف :تتوقف سعة المكثف على مايلي:
- مساحة اللوحين : فانه كلما ذادت مساحة الألواح المكونة للمكثف
زادت سعته وإذا قلت مساحة الألواح قلت السعة .
- المسافة بين اللوحين : فأنه كلما زادت المسافة بين اللوحين قلت
السعة وقلما قلت المسافة زادت السعة .
- نوع العازل المستعمل : فأنه تزيد سعة المكثف باستعمال عازل
آخر خلاف الهواء .
* يستخدم المكثف في شحن الشحنات الكهربائية وهي مشابهة
لعمل البطارية ولكن الفرق إنها تكون خطرة إذا شحنت أعلى من
جهدها ويتم تفريغها بواسطة مقاومة لتحديد عملية التفريغ.
وتتم عملية التفريغ والشحن بطريقتين:
على التوالي (شحن المكثف) :
توصيل المكثف والمقاومة على التوالي ويتم التشحين تدريجيا وتعمل المقاومه
هنا على عملية تبطيئ تشحين المكثف.
على التوازي (تفريغ المكثف ):
توصل المكثف والمقاومة على التوازي ويتم التسريب أو التفريغ تدريجيا
وتعمل المقاومة على تبطيئ عملية التفريغ للمكثف .
* يرمز المكثف بالرمزC ووحدة قياسها الفاراد FARAD . مكثف متغيرمكثف مستقطبمكثف عادي
* أنواع المكثفات:
1- مكثفات ثابته ولها أشكال مختلفة .
2- مكثفات مستقطبة مثل المكثف اليكتروني ومكثف التنتانيوم وتتميز بوجود قطب موجب وسالب .
3 - مكثفات متغيرة وتستخدم في ضبط الترددات كما الموجوده في الراديو .
*********************
الدوائر المتكاملة
في أي نبيطة إلكترونية تحدد دائرة معينة مسار التيار الكهربائي الذي يشغل النبيطة.
وللحاسب الآلي دائرة معقدة، تتكون معظم أجزائها من دوائر أصغر، تؤدي وظائف معينة.
ولا تعمل كل الدوائر بالضرورة في الوقت نفسه. فهناك مكوِّنات معينة
تؤدي وظيفة "المفاتيح" الإلكترونية، التي تعمل على تشغيل الدوائر
وإيقافها حسب الحاجة. وتؤدي المفاتيح هذه الوظيفة بالتحكم في التيار
المار عبر الدائرة. فعندما يسمح المفتاح بمرور التيار تصبح الدائرة في
حالة عمل، وعندما يوقف المفتاح التيار تتوقف الدائرة بدورها عن العمل.
# كيف تعمل الدائرة:
لفهم كيفية عمل الدائرة الإلكترونية نحتاج إلى بعض المعلومات المرتبطة بالذرات
, فلكل ذرة إلكترون واحد أو أكثر، يحمل كل منها شحنة كهربائية سالبة ,
وتحتوي الذرات أيضًا على بروتونات، وهي جسيمات يحمل كل منها
شحنة كهربائية موجبة , والشحنات المختلفة تتجاذب، ولكن الشحنات
المتشابهة تتنافر (يتباعد بعضها عن بعض) , وينبني تشغيل الدائرة على
مبدأ التجاذب بين الشحنات المختلفة.
يكوِّن سريان الإلكترونات في اتجاه واحد، في الوقت نفسه، تيارًا كهربائيًا.
والفولتية، والتي تسمى أيضًا القوة الدافعة الكهربائية، هي الضغط (أو القوة)
الذي يدفع الإلكترونات. والفولتية في الدوائر الكهربائية هي التجاذب الكهربائي
الذي يسببه اختلاف الشحنات بين نقطتين في الدائرة، ويوفرها مصدر
قدرة كهربائية، حيث تأتي الفولتية السالبة من أحد جانبي مصدر القدرة،
بينما تأتي الفولتية الموجبة من الطرف الآخر. وتستخدم البطاريات
عادة مصادر قدرة، ولكن النظم التي توصل بمأخذ التيار الكهربائي
تتلقى القدرة من محطة قدرة تجارية.
وتسري الإلكترونات من طرف الفولتية السالبة لدائرة إلى طرف الفولتية الموجبة،
حيث تولد هذه الحركة الإكترونية تيارًا كهربائيًا. ولكن العلماء اعتادوا اعتبار
أن سريان التيار الكهربائي يكون من الموجب إلى السالب. فحتى أواخر
كل تصادم سريان الإلكترونات، ويسبب فقدانها لبعض الطاقة في شكل حرارة.
وتسمى إعاقة التيار الكهربائي، والتي تغير الطاقة الكهربائية إلى حرارة، المقاومة.
وقد يحطم تراكم الحرارة الدائرة. ويستخدم الحاسب الإلكتروني كمية قليلة جدًا
من التيار الكهربائي، ولذا فإن خطر التسخين المفرط غير وارد. ولكن بعض
الحواسيب تولد كمية كبيرة جدًا من الحرارة، مما يستدعي تبريد دوائرها بانتظام
. ويأتي الأزيز الصادر عن الحاسوب الشخصي المكتبي من مروحة صغيرة وظيفتها تبريد النظام.
# أنواع الدوائر الإلكترونية: ينتج المصنعون نوعين من الدوائر الإلكترونية:
1- دوائر تقليدية:
تتكون من مكوِّنات إلكترونية منفصلة، متصلة بعضها ببعض بأسلاك، ومثبتة
على قاعدة. وفي معظم الحالات يثبت المصنعون المكوِّنات إلى لوحة دوائر مطبوعة،
وهي قطعة رقيقة من مادة بلاستيكية، أو غيرها، تطبع عليها "الأسلاك"
النحاسية بعملية كيميائية، عند صنعها. وفي الحاسب الإلكتروني توصل
كل الأجزاء الإلكترونية للدائرة الرئيسية على لوحة دوائر مطبوعة.
2- دوائر متكاملة:
تحتوي على مكوِّنات وموصلات توضع داخل رقاقة وفوقها. والرقاقة قطعة
صغيرة من مادة شبه موصلة، تصنع عادة من السليكون .
وشبه الموصل مادة توصل التيار الكهربائي أفضل من العازل، ولكن ليس
بمستوى جودة توصيل الموصل. ولا تؤدي الرقاقة وظيفة القاعدة فحسب،
ولكنها أيضًا جزء أساسي من الدائرة. ولا يتعدى أحجام معظم الرقاقات
حجم ظفر الأصبع. وتكوِّن الدوائر المتكاملة في العادة جزءًا من مكوِّنات الدوائر التقليدية.
* لصنع الدائرة المتكاملة يعد التقني تصميمًا رئيسيًا كبيرًا للدائرة بمساعدة حاسوب.
وباستخدام التصوير الضوئي يقلل التصميم الرئيسي إلى حجم مجهري.
ويعالج مصنعو الرقائق السليكون، لتغيير خواصه التوصيلية، بإضافة كميات صغيرة
من مواد تسمى المحورات، مثل البورون والفوسفور.
وتمثل المناطق المعالجة المكوِّنات الإلكترونية للرقاقة. وقد تحتوي الرقاقة الواحدة
على ملايين الأجزاء المجهرية الموصلة "بخطوط" فلزية رقيقة. وينظم صانعو
الرقائق الأجزاء والتوصيلات في أنماط معقدة، ذات طبقات عديدة. وتركب الدوائر
المكتملة الصنع داخل أغلفة مثبتة على لوحة دوائر مطبوعة. ولصغر أحجامها،
تتفوق الدوائر المتكاملة على الدوائر التقليدية بعدد من الامتيازات. فهي على سبيل المثال،
أسرع في عملها، لأن الإشارات تنتقل عبر مسافات قصيرة. وبالإضافة
إلى ذلك، تحتاج الدوائر المتكاملة قدرة أقل، وتولد حرارة أقل، وتكلفة تشغيلها أقل،
مقارنة بالدوائر التقليدية. والدوائر المتكاملة أيضًا أدق في عملها،
لأن التوصيلات المعرضة للفشل فيها قليلة. ولكن التيارات القوية
والفولتيات العالية قد تحطم الدوائر المتكاملة، وذلك لصغر أحجامها.
وبإمكان نوع من الدوائر المتكاملة يسمى المعالج الدقيق، أداء كل الوظائف الرياضية،
وبعض وظائف الذاكرة، التي تؤديها الحواسيب الكبيرة. وتتحكم المعالجات الدقيقة
في العديد من المنتجات، مثل ألعاب الفيديو وأفران المايكروويف
والروبوتات وبعض الهواتف. ويؤدي المعالج الدقيق وظيفة "الدماغ" في
كل الحواسيب الشخصية. وتحتوي الحواسيب الكبيرة على معالجات
دقيقة عديدة، يعمل بعضها مع بعض، في الوقت نفسه.
وفي النبائط الإلكترونية يستخدم نوعان أساسيان من المكوِّنات داخل الدوائر،
للتحكم في الإشارات وتحويرها، وهما :
1- الصمامات الإلكترونية:
تتحكم الصمامات الإلكترونية في سريان الإشارات الكهربائية عبر
الغازات أو الفراغات. والصمامات المفرغة هي أكثر أنواع الصمامات الإلكترونية
استخدامًا، وهي حاويات زجاجية أو فلزية، أزيل عنها معظم الهواء.
وتنتج عناصر فلزية متعددة داخل الصمام أحزمة من الإلكترونات، وتتحكم فيها.
وقد استخدمت الصمامات المفرغة في كل الأجهزة الإلكترونية، في الفترة الممتدة
بين عشرينيات وخمسينيات القرن العشرين، ولاتزال أنواع خاصة من هذه
الصمامات تستخدم في بعض الأجهزة حتى اليوم. فشاشة جهاز التلفاز،
على سبيل المثال، هي النهاية الطرفية لصمام مفرغ كبير يسمى
صمام الأشعة الكاثودية. وتنتج أنواع أخرى من الصمامات المفرغة الإشارات
الراديوية والرادارية، والأشعة السينية، والموجات الدقيقة.
2- نبائط حالة الصلابة:
تسمى الترانزستورات وبعض المكوِّنات الإلكترونية مكوِّنات حالة الصلابة،
وذلك لأن الإشارات تسري عبر شبه موصل صلب بدلاً عن الفراغ.
وتستهلك نبائط حالة الصلابة قدرة أقل، وتدوم لفترة أطول،
وتحتل مساحة أقل، مقارنة بالصمامات المفرغة.
وقد أنتج المهندسون أولى نبائط حالة الصلابة خلال أربعينيات القرن العشرين.
ومنذ ذلك التاريخ حلت أشباه الموصلات محل الصمامات المفرغة في معظم الاستخدامات.
وتصنع مكوِّنات حالة الصلابة من السليكون، الذي ينتمي إلى أشباه الموصلات.
والسليكون وغيره من أشباه الموصلات مفيدة، لأن العلماء يستطيعون
ضبط مقاومتها بدقة، وبالتالي التحكم في سريان التيار عبرها.
* مثال للدوائر المتكاملة (الالكترونية ) الدائرة المستخدمة في الساعة الرقمية
داخل الساعة تثبت الدائرة المتكاملة خلف مربع صغير من البلاستيك يمكن رؤيته
في منتصف الصورة , وتستخدم بلورة بمثابة نبيطة توقيت في الساعة ,
وتحفظ الدائرة المتكاملة التي تستمد القدرة من بطارية، البلورة في حالة ذبذبة ,
وهي تقوم بترجمة الذبذبات إلى نبضات كهربائية , وتحتوي هذه النبضات
على معلومات الوقت والتاريخ وتقوم بتنشيط بلورات سائلة، تصبح
مرئية كأرقام وحروف داكنه على وجه الساعة، كما في الصورة اليسرى.
04-08-2008, 03:50 PM
معلومات مهمة للمبتدئين .... 
