بسم الله الرحمن الرحيم
مدرسة ابن رشد الخاصة بالتعاون مع LaythSoft
دورة المهندس الصغير
اهداف الدورة
تعريف الطلاب على علم الالكترونيات بطريقة علمية
وعملية مبسطة خطوة بخطوة مع التطبيقات العملية لكل طالب
مدة الدورة
8 ايام عمل كل سبت ابتدأ من تاريخ اليوم 24/3/2007
مابين الساعة 10 صباحا لغاية الساعة الواحدة ظهرا تقسم كالتالي:
اليوم الاول:-
10 –
10.10 تعارف
بين الطلاب والمدرس واحصاء الطلاب الموجودين في الدورة.
10.10 – 11.30 مقدمة
في الكهرباء حيث تتضمن
1
– مقدمة تاريخية عن الكهرباء.
2
– الموصلات وغير الموصلات مع الامثلة من الواقع الملموس.
3
– انواع التيار الكهربائي.
11.30 – 12.30 تجربة
علمية عملية.
وهذه
التجربة عن طريقة انتاج التيار الكهربائي باستعمال وسائل بسيطة عمل بطارية
وتجريبها.
المواد المطلوبة:-
1
– 4 حبات ليمون من النوع المتوسط
2
– 4 قطع نقدية من فئة القرش لانها نحاس
3
– 4 براغي مطلية بمادة الزنك غير قابلة للصدأ
4
– اسلاك توصيل عدد 6
5
– led او لمبات صغيرة ملونة احمر اصفر اخضر
في هذا الوقت يتم اجراء التجربة وعرض النتائج على
الطلاب ويمكن مشاركة الطلاب في تنفيذ التجربية لاكثر من مرة اما الاهداف المرجوة
من هذه التجربة.
1 – التعريف بالموصلات
2 – فكرة مبسطة عن الدائرة الكهربائية
3 – اكتساب مهارة التفكير المنطقي في التوصيل (
التوالي و التوازي)
4 – تعميق روح الجماعة في العمل.
12.30 – 1.00 مناقشة عامة عن اليوم الدراسي من اسئلة
واجوبة
مقدمة
تتواجد الكهرباء في
حياتنا اليومية بشكل دائم حتى إننا نعتبرها ضرورة من ضروريات الحياة كالمياه
الجارية مثلا.
ويقلق العالم بأكمله
لمجرد فكرة نضوب مصادرها.
فالكهرباء موجودة في الاجهزة التالية:-
في المنزل:-
التلفزيون ، المكواة
الكهربائية ، الثلاجة ، الغسالة ، فرن المايكروويف ، المصعد الكهربائي ، الساعة
الكهربائية ، -------------------- ، ----------------------- ،
----------------------- وايضا الكثير غير ذلك (ضع ثلاثة ادوات نستخدم بها التيار
الكهربائي ايضا بالمنزل .
في المدرسة:
جرس المدرسة ، جهاز
الكمبيوتر ، الالة الحاسبة
------------------- ،
-------------------- ، ------------------------- ضع ثلاثة ادوات اخرى نستعملها
في المدرسة.
في العمل:
الات المصانع ، المخابز
الالية ، الات صنع العصير المشروبات الغازية
------------------- ،
--------------------، ------------------------ ضع ثلاثة ادوات اخرى نستخدمها في
العمل.
وايضا في كثير من المجالات الاخرى.
تعريف الكهرباء
هي عبارة عن سيل من الاكترونات تجري في موصل.
2 – الموصلات وغير الموصلات مع
الامثلة من الواقع الملموس.
تقسم الموصلات الى ثلاثة انواع رئيسية.
1 – الموصلات : تتميز المواد الموصلة،
بامكانيتها الكبيرة في نقل التيار الكهربائي خلاله ومن هذه المواد الذهب والنحاس
والحديد المعادن عامة. وايضا المواد التي يوجد في تركيبها الكترونات حرة .
2 – المواد العازلة :تتميز المواد العازلة، بعدم وجود إلكترونات حرة في تركيبها، ويصعب فصل الإلكترونات
الموجودة في مدارات، حول ذرات تلك المواد، إلا في أحوال خاصة، وتوفير طاقة عالية جداً، ويمكن تعريف المواد العازلة، بأنها تلك المواد، التي لها مقاومة كهربية تزيد على بضعة
ملايين أوم؛ ومن أمثلة هذه المواد، الهواء، والزجاج،
والبلاستيك، والمطاط، والقطن، وهي تستخدم عادة لفصل او عزل الموصلات الكهربية،
وكذلك لمنع انتقال الإلكترونات، أو التيار الكهربي، من
موصل إلى أي جسم آخر.
3 – المواد شبه الموصلة: وهذه المواد ممكن ان تمرر
التيار الكهربائي ضمن ظروف معينة وتستخدم في صناعة الترانزستور والديود والدوائر
المتكاملة ومن هذه المواد عنصر السيلكون.
3 – انواع الكرباء
تقسم الكهرباء الى نوعين رئيسيين وهما .
1 – الكهرباء الساكنة :- بدايات الكهرباء حتى نهاية القرن الثامن عشر كانت كلمة
كهرباء تعني ظاهرة التجاذب والتنافر ما بين أجسام محكوكة, وهو ما نطلق عليه الآن
علم الكهرباء الساكنة وقد كان
معلوما منذ القدم تجاذب الأجسام الخفيفة للأجسام التي قد تمت كهربتها عن طريق
الاحتكاك إلا أن دراستها لم تأخذ الشكل الجدي سوى في نهاية القرن السادس عشر على
أيدي العالم الانجليزي "ويليم جيلبير" الذي أنجز أول دراسة متعلقة بهذا
الموضوع والصادرة في عام ١٦٠٠. كما
أنه يرجع إليه الفضل في ابتكار صفة" كهربي" لتعريف خواص التجاذب
الغامضة(كلمة كهرباء قد اشتقت من كلمة إليكترون اليونانية وهي ما تعنى كهرمان وهى
أحد أول الأجسام التي قد تمت كهربتها بالاحتكاك). حيث
نلاحظ هذه الكهرباء عندما نقوم بفرك قطعة من الصوف بمشط نلاحظ انه تولد هناك اصوات
نتيجة تفريغ الشحنات من المشط الى
الشعر .
2 – الكهرباء الصناعية:- وفي اللحظة التي بلغت فيها نظرية
الكهرباء الساكنة أشدها جاءت الموجة الكبرى لتبلبلها, ويكتشف عالم التشريح
الايطالى "لويجى جالفانى" في عام ١٧٩١أثناء تشريح عضلات الفخذ للضفدع،
ظهور شحنات كهربية غامضة عند توصيل العضلات بمعدنين لهما طبيعة مختلفة.
وقام الفيزيائي
الإيطالي "الساندر فولتا" بإعادة تجارب زميله الأسبق ليثبت أن الضفدع لم
يقم إلا بدور ثانوي، فالتأثير الكهربي ينتج عن اتصال معدنين لهما طبيعة مختلفة
بواسطة قطعة من القماش المبلل.
ونتيجة لهذا قام باختراع أول بطارية
كهربية في عام ١٨٠٠، وهي تتكون من وضع أقراص من النحاس والزنك وبينهما قطع القماش
المبللة بالحمض. وقد أحدثت هذه البطارية ثورة كبرى في علم الكهرباء فهي على العكس
من آلة الكهرباء الساكنة التي كان يتم شحنها عن طريق الاحتكاك ومن بعد تفقد شحنتها
سريعا, فهي تنتج تلقائيا نوعا من تفريغ الشحن نتيجة للتفاعل الكيميائي .
وهو ما اسماه من بعد
الفيزيائي الفرنسي "أندرى مارى أمبير" في عام ١٨٢٠ بالتيار الكهربي .
فالتيار الكهربي ما هو إلا انتقال كلى للشحنات عبر جسم موصل. وتكريما لأمبير أصبح
اسمه يطلق على وحدة شدة التيار، وهي كمية الكهرباء المارة بموصل خلال وحدة زمنية.
وبالمثل تكريما لفولتا قد تم إطلاق الفولت ليكون مصطلحا لوحدة الجهد, وهو قياس فرق
القوة الدافعة من البطارية لإصدار تيارا.
وفضلا عن إطالة وقت
التفريغ(التي قد ازدادت بعد تصنيع بطاريات ذات جودة مرتفعة)
