محاكاة الأدوات الإلكترونية — فيزياء 3-2
الثالث الثانوي الفصل الدراسي الثاني الدرس 8-2 الكتاب ص 235–244 محاكاة ظاهرة
جرّب بنفسك قوانين درس «الأدوات الإلكترونية» من كتاب فيزياء 3-2: غيّر القيم في المحاكاة وشاهد النتيجة مباشرة، ثم نفّذ المهام الاستقصائية وتحقق من فهمك.
شغّل المحاكاة وغيّر القيم بنفسك
المحاكاة والمهام الاستقصائية والتقويم متاحة بحساب مجاني.
أنشئ حساب طالب مجاني لديك حساب؟ سجّل الدخول ✓ مجاني بالكامل · أنت معلم؟ حساب معلمأهداف الدرس
- تصف كيف يعمل الدايود على جعل التيار الكهربائي يسري في اتجاه واحد فقط.
- توضح كيف يمكن للترانزستور العمل على زيادة أو تضخيم تغيرات الجهد.
القوانين والعلاقات
جهد المصدر في دائرة دايود منحاز أماميًّا مع مقاومVb = IR + Vd
كسب التيار من القاعدة إلى الجامعβ = IC / IB
تيار الباعث يساوي مجموع تياري القاعدة والجامعIE = IB + IC
الهبوط في الجهد عبر مقاوم الجامعV = IC RC
المفردات
الدايودطبقة النضوبالترانزستوررقاقة ميكروية
المفاهيم الرئيسة
- الدايود وصلة بين شبه موصل من النوع p وآخر من النوع n، وتتكون عند الوصلة طبقة النضوب الخالية من ناقلات الشحنة، فهي رديئة التوصيل.
- في الانحياز العكسي تتسع طبقة النضوب ويعمل الدايود عمل مقاوم كبير جدًّا (تيار نحو 10⁻¹¹ A لدايود السليكون)، وفي الانحياز الأمامي تضمحل عندما يبلغ الجهد نحو 0.70 V للسليكون فيسري التيار.
- الدايود لا يحقق قانون أوم، ويُستخدم مقوّمًا يحوّل الجهد المتناوب AC إلى جهد مستمر DC بقطبية واحدة، ويبعث الدايود المشع للضوء LED الضوء عندما يكون منحازًا أماميًّا فقط.
- يتكون ترانزستور npn من طبقتين من النوع n (الباعث والجامع) بينهما طبقة رقيقة من النوع p هي القاعدة، ويوضح السهم على الباعث اتجاه التيار الاصطلاحي.
- تيار القاعدة الصغير يتحكم في تيار جامع أكبر منه بكثير: IC = β IB حيث يتراوح كسب التيار بين 50 و300، وIE = IB + IC.
- التغير الصغير في جهد القاعدة يُنتج تغيرًا كبيرًا في تيار الجامع، ومن ثم في الهبوط في الجهد عبر RC؛ فيضخّم الترانزستور تغيرات الجهد، أو يعمل مفتاحًا سريعًا في الحواسيب والرقائق الميكروية.
مثال محلول
دايود في دائرة كهربائية بسيطةدايود مصنوع من السليكون موصول بمصدر قدرة ومقاوم مقداره 470 Ω. إذا عمل المصدر على انحياز الدايود إلى الأمام، وعُدّل جهده حتى أصبح التيار المار في الدايود 12 mA، فما مقدار جهد مصدر القدرة؟ (الهبوط في جهد الدايود 0.70 V).
- المعطيات
- I = 12 mA = 0.012 A , R = 470 Ω , Vd = 0.70 V
- المطلوب
- Vb = ?
- الحل
- جهد المصدر يساوي مجموع الهبوط في الجهد عبر المقاوم والدايود: Vb = IR + Vd = (0.012)(470) + 0.70 = 5.64 + 0.70 = 6.3 V
- تقويم الجواب
- الجهد مقيس بالفولت، ومعظم جهد المصدر يهبط عبر المقاوم، أما الدايود فيأخذ نحو 0.70 V فقط، وهذا يتفق مع التيار والمقاومة.
داخل المحاكاة
- التهيئة والتنبؤ بعد التسجيل
- المحاكاة التفاعلية بعد التسجيل
- المهام الاستقصائية بعد التسجيل
- 3 أمثلة محلولة أخرى بعد التسجيل
- التقويم الختامي بعد التسجيل
- الملخص والواجب المنزلي بعد التسجيل
- وضع العرض للمعلم بعد التسجيل
