التصنيف: العلوم الكهربائية

العلوم الكهربائية

التصنيفات
العلوم الكهربائية

الـدارة المـدمـجـة ne 555

||..الدارة المدمجة..||
.
.
لقد أدى تطور الصناعة الكهروبية الى ظهور مركبات كهروبية اخرى فاعلية واقل زحمة وذلك باعتماد تقنية الاندماج، وما الدارة المدمجة NE555 الا نتاج لهذا التطور، ولعل سهولة استعمال هذا المركب الكهروبي وخاصياته الكهربائية المتميزة وقابلية تركيبه فوق سناد هو ما يجعل منه مركبا كهروبيا اساسيا بالعديد من التطبيقات وفي المجالات مختلفة حتى الكهرو حيلياتية منها.
تعليم_الجزائر
للمركب الكهربي NE555 ثمانية مرابط هي كالتالي:
1-مربط الهيكل la masse
2- مربط الاقلاع déclenchement
3- مربط الخروج la sortie
4- الرجوع للصفر la remise à zéro
5- توتر مرجعي tenssin de référence
6- العتبة العليا le seuil haut
7- الافراغ décharge
8- التغذية l’alimentation
تعليم_الجزائر
بعض الخاصيات الكهربائية للدرة المدمجة:
*مجال توثر التغدية من 3V الى 16V
*شدة التيار القصوى بمخرج المركب الكهرابائي 200Ma : NE 555
تعليم_الجزائر

الاقتباس غير متاح حاليا

الشكر الجزيل…

اكرر الشكر الجزيل…

شكرا والف شكر

التصنيفات
العلوم الكهربائية

الكميات الكهربائيه الأساسيه

الكميات الكهربائيه الأساسيه

وحدات القياس الأساسيه:-


تعليم_الجزائرالصورة مصغرهـ … أضغط على هذا الشريط لعرض الصوره بالمقاس الحقيقي … المقاس الحقيقي 519×236 والحجم 29 كيلوبايت .
تعليم_الجزائر

تعتبر هذه هي الوحدات الاساسيه ويوجد بعض الوحدات الفرعيه من الوحدات الاساسيه كالقوة ووحدة قياسها هي النيوتن وهي تتكون من كيلوجرام لكل ثانيه تربيع أماالفدرة الكهربيه فتقاس بالوات ويتكون من نيوتن متر لكل ثانيه.

وحدات القياس المرادفه لوحدات القياس:-

تعليم_الجزائر

الكميات الكهربائيه الأساسيه:-

الكميات الكهربائيه الأساسيه هي الشحنه والتيار والفولت وأخيرا المقاومة الكهربائيه وسنبدأتباعا في سرد كلا منهم

1-الشحنه:-
ويرمز لها بالرمز Qوهي نوعان شحنه سالبه تمثل الكترون واخري موجبه تمثل البروتون

وحدة قياس الشحنه كولوم ويرمز له بالرمزC

2-التيار:-

يعتبر التيار الكهربي من أهم الوحدات الاساسه ويرمز له بالرمزI
وهو معدل مرور الشحنه الموجبه باتجاه ما بالنسبه للزمن تحت تأثير قوة ما (فرق الجهد|)
I=dQdt
حيث:
I: هو التيار ويقاس بالامبيرA
Q:هو الشحنه ويقاس بالكولوم
t:هو الزمن ويقاس بالثانيه

ولكي يمر تيار في دائرة كهربائيه فيتطلب ذلك وجود مصدر خارجي يحرك الالكترونات خلال الموصل بين نقطتين وينشأما يسمي بفرق الجهد بين هاتين النقطتين.

تعليم_الجزائر

ويمكن التعبير عن مسار التيار الكهربي بأنه يسري من القطب الموجب الي القطب السالب لمصدر الجهد خارجيا لذلك فأن حركة التيار تكون من النقطه الأعلي جهدا الي نقطه اخري تكون اقل جهدا.

ويمكن القول بأت للتيار الكهربي أنواع مختلفه باختلاف شكل المصدر كما يلي:-

*التيار المستمرDC Current:-

تعليم_الجزائر

التيار المستمر ثابت القيمه ولا يغير اتجاهه بالنسبه للزمن كما هو مبين بالشكل

*تيار موضعيPulsating Current:-

تعليم_الجزائر

وهو تيار مستمر تتغير قيمته دوريا ولا يتغير اتجاهه كما هو مبين بالشكل

*تيار مستمرAC Current

تعليم_الجزائر

وهو تيار متغير القيمه والتجاه دوريا مثل موجةsin wave

3-الجهد:-

يعرف الجهد بأنه الشغل اللزم لنفل وحدة الشحنات من نقطه لأخري ويقاس بالفولت volt

V=J/C=dW/dt
حيث أنه:-
v:الجهد
W:الشغل ويقاس بالجول
Q:الشحنه وتقاس بالكولوم

4-المقاومة:-
تعتبر المقاومه من العناصر الرئيسيه المكونه للدوائر الكهربيه حيث تعتمد عليها قيمة بقية العناصر الأخري مثل التار والقدرة.

والمقاومة هي النسبه بين الجهد والتيار وهذا التناسب اثبته العالم اوم وتتناسب عكسيا مع التيار اي انه كلما زاد التيار قلت قيمة المقاومة والعكس صحيح

تعليم_الجزائر

-مقاومة السلك الموصل:-
تعتمد مقاومة الموصلات علي التالي:
1-طول الموصل ويرمز له بالرمزL
2-مساحة المقطع ويرمز لهاA
3-نوع الماده(المقاومة النوعيه) ويرمز لها بسيجما
4-درجة الحرارة ويرمز لها بالرمز T
من هذه العوامل يمكن تحديد قيمة مقاومة الموصل:-
تعليم_الجزائر

أنواع المقاومات:-

1- المقاومة الضوئيه:-
في هذا النوع نجد أنه قيمتها تقل عند تسليط الضوء عليها وتزيد عند حجب الضوء عنها وتصل قيمتها الي قيمه كبيرة جدا عندما يحجب الضوء عنها كليا

2- المقاومة الحراريه:-
تعتمد قيمة هذه المقاومة علي الحرارة حيث ان قيمتها تقل عند زيادة درجة الحرارة

تعليم_الجزائر

3- المقاومات التي تعتمد قيمتها علي الجهد:-
يرمز لهذه المقاومات بالرمز VDR
وهي التي تقل قيمتها بزيادة الجهد المطبق عليها.

4-المقاومة الخطيه:-
يوجد منها ثلاث انواع

أ-مقاومات السلك الملفوف:
حيث يوجد منها قيم مختلفه
ب- المقاومات المتغيرة:
يمكن من خلال هذه المقاومات الحصول علي قيم مختلفه من المقاومات علي حسب وضع الطرف المنزلق لهذه المقاومات ويوجد نوعان منها

الأول:
مقاومات مجزيء الجهد:
من الممكن ان تستخدم كمجزيء للجهد ولهل ثلاثة أطراف
تعليم_الجزائر
وأخيرا أن مدي التحكم في مثل هذه المقاومات قد يصل الي عدة ميجا أوم

الثاني:
ريوستات:
لها عدة خواص مثل ان مدي التحكم اقل مما هو عليه في النوع السابق ويصل الي عدة كيلو أوم وتستخدم غالبا كأداة تحكم دقيقه في نظم التحكم الصناعيه زكذلك للتحكم في قيمة التيار في التطبيقات الضغيرة

تعليم_الجزائر

الثالث:
المقاومة الكربونيه:
يعتبر هذا النوع هو الاكثر انتشارا واستخداما ويرجع ذلك للمادة المستخدمه وهي الكربون ويمكن معرفة قيم المقاومات عن طريق شفرة الألوان أو قياسها بجهاز الاوميتر

الموصليه:
ويرمز لها بالرمزGوتقاس بالسيمنز والذي يكافيء امبير لكل فولت وهو مقلوب المقاومه

التصنيفات
العلوم الكهربائية

السالبية الكهربية للعناصر

أسعد الله أوقاتكم بكل خير …
تعليم_الجزائر

.. السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ..

تعليم_الجزائر

السالبية الكهربية للعناصر

كما هو معلوم فإن ذرات العناصر تتفاوت في طاقة تأينها ( مدى فقدانها للالكترونات ) وفي ألفتها الالكترونية ( قابليتها لاكتساب الالكترونات ) لذا فإننا نتوقع أن الأزواج الالكترونية الرابطة في الجزيئات التساهمية يمكن أن تكون أقرب إلى إحدى الذرتين المكونتين للرابطة التساهمية من الأخرى .

وتعرف قابلية ذرة العنصر في الجزيء التساهمي للاستئثار بالزوج الالكتروني الرابط بالسالبية الكهربية . ومن البديهي القول أنه كلما أزدادت قابيلة ذرة العنصر للاستئثار بالزوج الالكتروني الرابط ازدادت سالبيته الكهربية .وعموماً فإنه يمكننا القول بأن ذرات العناصر التي تتمتع بطاقة تأين مرتفعة وألفة الكترونية مرتفعة يكون لها كهروسالبية ( سالبية كهربية ) عالية .

والجدول التالي يوضح قيم السالبية الكهربية لكثير من العناصر .

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر
معادلة التفاعل الكيميائي

Équation de la réaction chimique

1- مفهوم المعادلة الكيميائية

المعادلة الكيميائية هي التعبير عن التفاعل الكيميائي باستعمال الرموز والصيغ الكيميائية للمتفاعلات والنواتج وتكتب المعادلة من اليسار إلى اليمين.

2- كتابة المعادلة الحصيلة لتفاعل كيميائي
تعليم_الجزائر تفاعل الكربون وثنائي الأوكسجين: تعليم_الجزائر اضغط تعليم_الجزائر
المتفاعلات
النواتج
أسماء الأجسام
كربون
ثنائي الأوكسجينثنائي أوكسيد الكربون
الصيغة
CO 2CO 2 النموذج
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرعدد ونوع الذرات
ذرة كربون + ذرتا أوكسجينذرة كربون مرتبطة بذرتي أوكسجين
تكتب المعادلة الكيميائية للتفاعل كالتالي:
تعليم_الجزائر
نلاحظ أن هناك انحفاظ في نوع وعدد ذرات الأجسام المتفاعلة والناتجة، لذا نقول أنالمعادلة متوازنة.

تعليم_الجزائر نأخذ على سبيل المثال

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر تفاعل الكبريت مع ثنائي الأوكسجين:
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر تفاعل الحديد مع الكبريت:

3- موازنة المعادلة الكيميائية
تعليم_الجزائر احتراق الهيدروجين في الهواء
المتفاعلات
النواتج
أسماء الأجسام
ثنائي الهيدروجين
ثنائي الأوكسجينالـمـاء
الصيغة
H 2O 2H 2O النموذج
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرعدد ونوع الذرات
ذرتا هيدروجين + ذرتا أوكسجينذرة أوكسجين مرتبطة بذرتي هيدروجين
المعادلة الكيميائية للتفاعل:
تعليم_الجزائر
نلاحظ أن عدد ذرات الأوكسجين لم ينحفظ، نقول أن المعادلة غيرمتوازنة ولتحقيق قانون انحفاظ الذرات نوعا وعددا وجب موازنتها بمضاعفة
جزيئة الهيدروجين وبمضاعفة جزيئة الماء.
تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر نأخذ على سبيل المثال

تعليم_الجزائرالاحتراق الكامل للميثان في الهواء:

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائرتفاعل الحديد وثنائي الأوكسجين:

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر ملحوظة
تسمى الأعداد الصحيحة الموجودة قبل صيغ المتفاعلات والنواتج معاملات تناسبيةالتفاعل وهي تدل على نسب مشاركة كل جزيئة في التفاعل .
مثال : زن معادلة التفاعل تعليم_الجزائر ؟
الحل : بمجرد النظر نلاحظ أنه يلزم ضرب NaCl , Na في (2) لتصبح المعادلة موزونة . وبالتالي :
تعليم_الجزائر
سؤال : زن معادلتي التفاعل الآتيتين:
1)
تعليم_الجزائر
2)
تعليم_الجزائر

الإجابة:
1)

تعليم_الجزائر

2)
تعليم_الجزائر

مفهوم التفاعل الكيميائي
Notion de réaction chimique

1- التفاعل بين المغنيزيوم وثنائي الأوكسجين

نحرق قطعة شريط مغنيزيوم
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر نلاحظ احتراق القطعة بلهب شديد الإضاءة، يصاحبه دخان مكون من مسحوق أبيض يسمى أوكسيد المغنيزيوم.
تعليم_الجزائر احتراق المغنيزيوم في ثنائي الأوكسجين تحول كيميائي ، يسمى تفاعل كيميائي.
تعليم_الجزائر حصيلة التفاعل الكيميائي:

قبل التفاعل
بعد التفاعل
مغنيزيوم
ثنائي الأوكسجين
أوكسيد المغنيزيوم
صلب
غاز
صلب
الأجسام المتفاعلة
الأجسام الناتجة

تعليم_الجزائر يعبر عن هذا التفاعل الكيميائي بالكتابة التالية:

تعليم_الجزائر ملحوظة
تعليم_الجزائر الاحتراقات تحولات كيميائية تسمى تفاعلات كيميائية.
تعليم_الجزائر المغنيزيوم (Mg) جسم خالص فلزي نجده غالبا في المختبر على شكل شريط.

2- التفاعل بين الكبريت والحديد
نحضر خليطا بمزج 4g من زهرة الكبريت و7g من مسحوق الحديد ثم نسخن جزءا من الخليط إلى أن يتوهج:

تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر نلاحظ :
تعليم_الجزائر استمرار توهج الخليط رغم إبعاد الموقد.
تعليم_الجزائر تكون جسم صلب رمادي اللون يميل إلى الأسود، لايجذبه المغناطيس يسمىكبريتور الحديد.
تعليم_الجزائر تكون كبريتور الحديد، يدل على أن الحديد قد تفاعل مع الكبريت، وهو نتيجة تحول كيميائي يسمى تفاعلا كيميائيا
نعبر عنه بالكتابة التالية:

تعليم_الجزائر ملحوظة
تعليم_الجزائر لايمكن اعتبار هذا التفاعل احتراقا لأن غاز ثنائي الأوكسجين لا يوجد ضمن المتفاعلات.
تعليم_الجزائر ليس كل تفاعل كيميائي احتراق.
تعليم_الجزائر خلاصة

التفاعل الكيميائي تحول كيميائي تختفي خلاله أجسام تسمى المتفاعلات و تظهر أجسام جديدة تسمى النواتج.

قام العلماء بتصنيف التفاعلات الكيميائية اعتماداً على مشاهداتهم وأبحاثهم والظواهر التي تحدث أمامهم , وفيما يلي
بعض أنواع التفاعلات الكيميائية البسيطة وهي خمسة أنواع :

1) تفاعلات التركيب .
2) تفاعلات التحليل .
3) تفاعلات التبادل البسيط .
4) تفاعلات التبادل المزدوج .
5) تفاعلات الأكسدة والاختزال .

الهدرجة
مقدمة :
يحتوي النفط على أنواع عديدة من الشوائب ، وكلما بقيت هذه الشوائب في المراحل المتلاحقة من عمليات التكرير أزداد تأثرها في نوعية المنتجات وفي فعالية الوسطاء المستعملة وفي سلامة المعدات نفسها .
إضافة إلى ذلك فإن بعض القواني وتعليمات السلامة تحدد كميات ونسب تواجد هذه الشوائب وبخاصة الكبريت .
تقوم عملية الهدرجة بإزالة الكثير من الشوائب في أجزاء عديدة من القطفات المقطرة والنواتج الأخرى داخل المصافي ، أي يمكن في هذه العملية التخلص من المركبات الكبريتية والنتروجينية والأوكسجينية والهالوجينية و كل هذه المواد تسبب تآكلاً للمعدات ، ويمكن التخلص أيضاً من الفلزات الثقيلة ، وهي التي تسبب تسمماً للوسطاء في العمليات اللاحقة بعد ذلك ، وايضاً تنقية المنتجات البترولية من الفحوم الهيدروجينية غير المشبعة . ويعد الهيدروجين المادة الأساسي المستعملة في عمليات الهدرجة .
تتطور عمليات الهدرجة في الصناعة النفطية في اتجاهين :
– التنقية الهيدروجينية للمنتجات النفطية .
– هدرجة تخريبية للمنتجات النفطية الثقيلة والمتبقيات النفطية ( التكسير المهدرج ونزع الألكيل المهدرج)

تؤدي التنقية الهيدروجينية إلى تحسين نوعية المنتجات النفطية ، حيث تتخرب المركبات غير المتجانسة التي تحويها الخامات كالآزوت والأوكسجين والكبريت ، وينطلق منها نتيجة ذلك النشادر والماء وكبريت الهيدروجين على التسلسل ، وتتحول الفحوم الهيدروجينية غير المشبعة إلى فحوم هيدروجينية مشبعة مما يؤدي إلى تثبيت الوقود .

تتحطم الروابط الكربونية في التكسير المهدرج ويتم تفاعل إشباع نواتج التكسير بالهيدروجين وذلك لإعطاء نواتج منخفضة درجة الغليان . تتطلب مثل هذه المعالجة درجات حرارة عالية وضغط هيدروجيني مرتفع . هذا ويؤدي وجود ضغط مرتفع من الهيدروجين إلى تخفيض نسبة تشكل الكوك .
لقد كانت طرائق المعالجة الهيدروجينية أولى الطرائق التي نشأت في الصناعة النفطية والتي عالجت مختلف أنواع اللقائم وذلك بإمراراها مع الهيدروجين فوق الوسيط في درجات حرارة وضغوط تتوقف على طبيعة المعالجة واللقيم والوسيط .
ترتبط وحدات الهدرجة بالوحدات الأخرى الموجودة في المصافي أرتباطاً عضوياً ، فواحدات اعادة التشكيل الوساطي تقدم الهيدروجين المستخدم في الهدرجة ، وتعطي وحدات الهدرجة لقيماً تختلف مواصفاته باختلاف الشروط من حيث محتواه بالمركبات الكبريتية والآزوتية والمعدنية والتي تعد سموماً للوسيط في تفاعلات إعادة التشكيل ، وهكذا فإن طرائق إعادة التشكيل وطرائق المعالجة بالهيدروجين تتمم بعضها بعضاً ، وتعتمد وحدات التكسير الوساطي أيضاً على وحدات الهدرجة التي توفر لها اللقيم المناسب . وبذلك يطول عمر الوسيط وترتفع أنتقائية الوسيط ، وكما يقل محتوى الكبريت المتوضع على سطح الوسيط ، وتنخفض نسبة الغاز SO2 المنطلق عند تجديد الوسيط بحرق الكوك المترسب على سطحه . أنظر الشكل 1

تعليم_الجزائر

وبشكل عام تتأثر عمليات التنقية الهيدروجينية بدرجة الحرارة والضغط وكمية الهيدروجين . وتتراوح درجة الحرارة المستخدمة بين ( 250-440° م ) وكلما رفعت درجة الحرارة ارتفعت كفاية التخلص من الكبريت والنتروجين وبالوقت نفسه أزداد استهلاك الهيدروجين بيد أنه يجب ألا ترتفع درجة الحرارة إلى درجة التكويك .
ويؤدي رفع الضغط إلى زيادة تشبع الأولفينات . ويقلل من فرص تكون الكوك . أنظر الشكلين (2 ) (3)

نظرة شاملة حول طرق الهدرجة:

1- نزع الكبريت المهدرج من الغازولين
2- نزع الكبريت المهدرج من المقطرات الوسطى
3- نزع الكبريت المهدرج من مقطرات الفراغ
4- نزع الكبريت المهدرج من البقايا
5- التكسير المهدرج
6- التكسير المهدرج الأنتقائي (نزع البرافين الوساطي من المازوت الخفيف )
7- التكسير المهدرج الأنتقائي (نزع لبرافين من المازوت الثقيل ) .

نظرة شاملة حول شروط التفاعل في طرق الهدرجة
1-2 – أساسيات طرائق الهدرجة الصناعية :
1-2-1- آلية التفاعل :
تتم التنقية المهدرجة والتكسير المهدرج بوجود وسطاء ثنائية الوطيفة فالمركبات ذات الطبيعة الحمضية تؤمن التكسير بموجب آلية تتضمن تشكل شرجبة الكربونيوم ، مثل أوكسيد الألمنيوم وسيليكات الألمنيوم والزيوليتات ، أما وظيفة الهدرجة ، فتقوم بها أساساً معادن المجموعات الثامنة ( Fe و Сo ، Ni ، Pt ، Pd ) .
تتميز تفالعات الهدرجة بضم الهيدروجين إلى الروابط الثنائية والتكسير المهدرج لروابط الجزيئة .

هدرجة المركبات الكبريتية :

تعد الهدرجة التخريبية للمركبات الكبريتية العضوية تفاعلاً أساسياًفي عمليات التنقية الهيدروجينية . وهي تبدأ بقطع الرابطة С- S ثم ينضم الهيدروجين إلى القطع المتكونة . ونحصل في النتيجة على فحوم هيدروجينية موافقة وكبريت الهيدروجين .
فالمركبتانات تتحول مباشرة إلى فحم هيدروجيني وكبريت الهيدروجين :

وتتهدرج الكبريتيدات من خلال مرحلة تشكل المركبتانات

تتهدرج الكبريتيدات الثنائية أيضاً متحولة إلى كبريت الهيدروجين وفحوم هيدروجينية موافقة وذلك من خلال مرحلة تشكل المركبتانات أيضاً

وفي الكبريتيدات الحلقية ،كالتيوفن مثلاً ، تتفكك الحلقة في البداية ثم ينفصل كبريت الهيدروجين ويتكون الفحم الهيدروجيني الموافق

تفاعلات الهيدروجين مع المركبات العضوية الكبريتية تفاعلات ناشرة للحرارة ، والأكثر ثباتاً تجاه الهدرجة هو التيوفن ومشتقاته ، ويمكن تنقية المنتجات البترولية من الكبريت الموجود فيها على شكل تيوفن وذلك عند ضغط جزئي عال للهيدروجين (30 جواً أو أكثر ) ودرجة حرارة أقل من 700 مطلقة .
وترتبط حركية هدرجة المركبات العضوية الكبريتية أرتباطاً قوياً ببناء هذه المركبات إذ تزداد سرعة الهدرجة بوجه عام حسب الترتيب التالي
تيوفنات <الكبريتيدات <الكبريتيدات الثنائية <المركبتانات
. هدرجة المركبات الآزوتية :
تتهدرج المركبات العضوية الآزوتية بصعوبة أكبر من المركبات العضوية الكبريتية إلى جد ملحوظ . فإذا كانت البنية متماثلة فإن الثبات تجاه الهدرجة يتزايد وفق التسلسل التالي :
المركبات الكبريتية العضوية <المركبات الأوكسجينية <المركبات النتروجينية العضوية .
أي بمعنى :
أقل ثباتاً S < O < N أثبت

أسهل المركبات هدرجة هي المركبات الحاوية على الآزوت في زمرة أمينية

أما الانيلين الحاوي على مجموعة أمينية مرتبطة بالحلقة العطرية فإن هدرجته أصعب

تعليم_الجزائر

اخوكم احمد ..

التصنيفات
العلوم الكهربائية

فيديو بعنوان PLC Troubleshooting Student PLC Projects

فيديو بعنوان PLC Troubleshooting Student PLC Projects

من هنــــــــــــــــــــــــــــــأ

التصنيفات
العلوم الكهربائية

ظاهرة التوصيل الكهربي الفائقSuperconductivity

ظاهرة التوصيل الكهربي الفائقSuperconductivity
اكتشف هذه الظاهرةعام1911 م العالم أونسOnnes بعد اكتشاف إسالة الهليوم بثلاث سنوات حيث وجد أن انخفاض درجة حرارة بعض المعادن (الفلزات) قريبا من الصفر المطلق(كلفن)،
1- تصبح مقاومتها الأومية منخفضة جدا ، وبالتالي التوصلية الكهربية لها عالية جداًً ، وتزداد شدة التيار الكهربي المار خلالها0 2- والمواد فائقة التوصيل الكهربي هي مواد غير قابلة للتمغنط (دايامغناطيسية)وبالتالي شدة المجال المغناطيسي والعزم المغناطيسي داخلها = صفراً
مثــل: البلاتين – الألمنيوم- الخارصين- الرصاص- الزئبق –بعض المركبات المعدنية0
درجة الانتقال إلى التوصلية الفائقة:هي درجة حرارة منخفضة قريبة من الصفر المطلق تفقد عندها المادة كل مقاومتها الداخلية لسريان الكهربية تقريبا وبالتالي تصبح ذات توصلية كهربية عالية جداً ، وهي عادة مواد غير مغناطيسية(ديامغناطيسية)
•ماذا يحدث لمرور تيار كهربي في حلقة من مادة ذات توصلية فائقة؟
التيار يستمر بالسريان بالحلقة حتى بعد زوال فرق الجهد الخارجي المسبب له ولمدة طويلة قد تبلغ سنوات ولا يلاقي التيار مقاومة ولا يسخن الفلز ولا تستهلك طاقة أو قدرة على شكل حرارة كما بالموصلات العادية غير فائقة التوصلية
خواص المواد فائقة التوصيل في الدوائر الكهربية
1-قدرتها عالية على التقاط الإشارات اللاسلكية الضعيفة جدا، وتستخدم لأهميتها بدوائر كهربية في الأقمار الصناعية
2-ظاهرة مايسنر Meissner Effect، إذا وضع مغناطيس دائم قوي فوق قرص من مادة فائقة التوصيل يمر بها تيار كهربي وبالتالي يولد مجالا مغناطيسيا يتنافر مع المغناطيس الدائم بحيث ينعدم وزنه ويصبح معلقا بالهواء
التفسير: Meissner Effect
المواد فائقة التوصيل ديامغناطيسيةDiamagnetic ينعدم داخلها شدة المجال المغناطيسي(الفيض المغناطيسي)وبالتالي يتولد داخلها مجالا مغناطيسا عكس المجال الخارجي المؤثر عليها وتصبح المحصلة المجالين داخل المادة الفائقة التوصيل= صفراً
التطبيقات العملية لظاهرة مايسنر Meissner Effect:
1- القطار الطائر( فائق السرعة) في اليابان: يحمل القطار ملفات من مادة فائقة التوصيل يمر خلالها تيار كهربي ومع الحركة يتولد تيارا بملفاته الثابتة مولدة مجالا مغناطيسيا يتنافر مع مجال الملفت الفائقة التوصيل فيرتفع القطار فوق القضبان لعدة سنتيمترات فينعدم الاحتكاك وتزداد سرعة القطار
2-اكتشاف بعض المواد الجديدة فائقة التوصيل بدرجة حرارة الغرفة(العادية) فلا تحتاج لتبريد عند استخدامها
3- تستخدم المواد فائقة التوصيل كخطوط ناقلة للطاقة والقدرة الكهربية دون فقد بمحطات نقل الطاقة لأن الهبوط في الجهد= صفر لأن المقاومة لها تساوي صفر فينعدم قيمة القدرة المستنفذة على شكل حرارة بأسلاك التوصيل الفائقة
4- تستخدم المواد فائقة التوصيل في المغنطيسات المكونة لأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي

التصنيفات
العلوم الكهربائية

التفريغ الكهربي المضيء

التفريغ الكهربي المضيء
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

الفكرة العلمية :
توضح التجربة ظاهرة البرق الناتجة من شحن السحب وتأين الهواء بما يسمح بمرور شرارة كهربية

مكونات التجربة

أنبوبة زجاجية كبيرة مفرغة من الهواء وبها غاز خامل – قطع عديدة من شظايا الزجـاج – محول كهربي
خطوات التجربة
وصل التيار الكهربي ولاحظ إنكسار الضوء في الأنبوبة
تعليم_الجزائر
التفسيــر

عند التأثير بجهد مناسب على قطبي الأنبوبة فإن الغاز الموجود يتأين و ينتج عنه إلكترونات سالبة وأيونات موجبة تساعد على مرور التيـار وينتج ما يسمى بالتفريغ الكهربى والتى تظهر على هيئة ضوء يختلف لونه بإختلاف نوع الغاز الموجود

التطبيقات

في الأيـام الرعدية تشحن السحب بشحنات مختلفة القطبية مما ينتج عنه إنهيار عزل الهواء بما يسمح بتفريغ الشحنات وظهور البرق

التعليـق

ما ترى أمامك هو نموذج لما يحدث فى ظاهرة البرق حين يتم توزيع شحنة كهربية بين سحابتين أحدهما مشحونة بشحنة سالبة و الأخرى مشحونة بشحنة موجبة وعندئذ تحدث شرارة تسبب سخونة الهواء إلى 30 ألف درجة مئوية أى خمس مرات درجة حرارة سطح الشمس ومثل هذه الحرارة تسبب تمدد الهواء بسرعة أسرع من سرعة الصوت وهذا ما يسبب صوت الرعد فى الأنبوبة التى أمامك يحدث التفريغ الكهربى فى وسط مليء بشظايا الزجاج فترى مسار التفريغ الكهربى نتيجة الإنكسار و التشتت و فى حالة العواصف الرعدية فإننا نرى البرق قبل سماع صوت الرعد لأن الضوء ينتقل بسرعة حوالى مليون مرة أكبر من سرعة الصوت

الأخـذ والعطـاء
تعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائرتعليم_الجزائر

الفكرة العلمية

توضــح التجربــة أن الأجســام التـى تمتــص جيـداً تشــع جيــداً والأجسام ضعيفة الإمتصاص ضعيفة الإشعـاع

الأدوات المستخدمة

أربعة ألواح مختلفة من الخشب – السيراميك – الميكا – الإستانليس كل لوح منها مرتبط بثرمومتر و له شاشة أمامية- ثرموستات لضبط الوقت – حامل لرفع الألواح عليه – ثرمومتر عادى

خطوات التجربة

أ- أضبط الثرموستات على دقيقتين مثلاً وإبدأ التسخين
ب- لاحظ قراءة كل ثرمومتر و إرتفاع درجة حرارته
ج- إرفع كل لوح من مكانه على الحامل حتى يبرد فى الهواء الطلق
د- قس درجة حرارة كل لوح بإستخدام ثرمومتر عادى

التفسير

تتميز جميع الأجسام بأنها تشع طالما أن درجة حرارتها أكبر من الصفر المطلق كما أنها تمتص فى نفس الوقت الحرارة الساقطة عليها و إذا تساوى معدل الإمتصاص و معدل الإنبعاث من الجسم فإنه يكـــون فى حالة إتزان حــرارى
و يعتمد معدل الإشعاع الحرارى للجسم على ثلاثة عوامل هى :-
أ- درجة حرارته
ب- مساحة سطحه
ج- طبيعة السطح

تعليم_الجزائر

التطبيقــات

البيت الزجاجى أو البيت الأخضر الذى يكون عادة مصيدة للحرارة : وفيه يتم إحتجاز أشعة الشمس ثم يشع بدوره بموجـات ذات طول موجى طويل فى درجات الحرارة المنخفضة ، فتنعكس بالتالى مرة أخرى إلى داخل البيت الزجاجى و هذه الظاهرة تحدث أيضاً فى جو الأرض حيث تسمح الغازات الموجـودة فى الجو- وخاصة ثانى أكسيد الكربـون – بتوصيل الأشعــة الشمســـية ولكنهــا أيضــاً تمتـص الأشعة الأرضيــة ، و تبعثها ثانية الى الأرض ، و تسمــى هـذه الظاهـرة ظاهـرة البيت الزجاجـى وهذه هى إحدى مشكلات ثقب الأوزون و الذى سيتسبب فى إرتفاع درجة حرارة الأرض

التعليق

الطاقة تنتقل من صورة لأخرى و على ذلك فحين يتم تسخين سطح ما فإن الذرات تتذبذب نظراً لما إكتسبته من طاقة ، ثم تقوم بدورها بإشعاع الحرارة إلى الوسط المحيط بحيث تحافظ على درجة حرارتها الجديدة فيحدث الإتزان الحرارى بين ما تكتسبه من حرارة نتيجة التسخين و ما تفقده إلى الوسط المحيط نتيجة الإشعاع و يلاحظ أن الأجسام المختلفة فى التركيب الكيميائى تختلف فى خواصها الحرارية ، فالخشب مثلاً يختلف عن الألومنيوم فالأول عازل للحرارة بينما الثانى موصل جيد للحرارة و تجد المعادن تكتسب الحرارة بسرعة و تفقدها بسرعة ، بينما المواد العازلة لا تكاد تكتسب حرارة و بالتالى لا تفقدها

التصنيفات
العلوم الكهربائية

ما هو ماتلاب matlab ؟

ما هو ماتلاب؟
ماتلاب أداة مفيدة جداً في تحليل وتصميم الأنظمة الإلكترونية باستخدام الحاسب، وقد أصبحت ذات تواجد واسع في المناهج الهندسية كما أنها تسخدم صناعياً في تصميم الأنظمة ومحاكاتها.
جاءت كلمة ماتلاب MATLAB من الأحرف الأولى للعبارة Matrix Laboratory أي مختبر المصفوفات، يحث تتعامل لغة ماتلاب مع الثوابت والمتحولات كمصفوفات رياضية، وبناءً على ذلك العمليات الرياضية الافتراضية في ماتلاب هي عمليات على مصفوفات. مثلاً: a * b هي عملية ضرب مصفوفتين الأولى a والثانية b
هذا يعني أن البرنامج المكتوب بلغة ماتلاب سيكون موجزاً أكثر مما لو كان سيكتب بأية لغة برمجة أخرى، فالعمليات الرياضية المعقدة يمكن كتابتها في أسطر قليلة من لغة ماتلاب دون الحاجة إلى الحلقات البرمجية ثم تنفيذها باستخدام الحاسب للحصول على النتائج. هذه المصفوفات ستجعل البرنامج المكتوب بلغة ماتلاب صعباً للفهم لكنها ستجعله ذو كفاءات عالية في الحسابات والإيجاز، مما جعلها مجمعاً للمهندسين على اختلاف اختصاصاتهم، فصارت ماتلاب تحمل العديد من المكتبات البرمجية في مختلف الاختصاصات الهندسية وخاصةً الإلكترونية.

ماتلاب؟!
ماتلاب برنامج حاسوبي من إنتاج شركة Math Works يستطيع أن يساعدك في حل أنواع مختلفة من المسائل الرياضية التي قد تواجهك كثيراً في دراستك أو عملك الهندسي أو التقني.

يمكنك أن تستخدم الميزات المبنية في ماتلاب لحل أنواع عديدة من المسائل العددية البسيطة، مثل حل معادلتين بمجهولين: X + 2Y = 24 12X – 5Y = 10
والمزيد من المسائل المعقدة مثل الاستيفاء الرياضي، إيجاد حسابات المصفوفات، إنجاز عمليات معالجة الإشارة كتحويل فورييه، وبناء وتوجيه الشبكات العصبونية.
من أهم وأقوى الميزات في ماتلاب أنه قادر على الرسم البياني للعديد من أنواع المنحنيات، ويجعلك تستطيع تصور وتخيل أعقد التوابع الرياضية والنتائج المخبرية بيانياً. مثلاً: الصور الثلاثة التالية لمنحنيات بيانية رسمت باستخدام توابع ماتلاب للرسم البياني.
تعليم_الجزائر تعليم_الجزائر

التصنيفات
العلوم الكهربائية

مراحل تركيب نظام التكيـيف المركزي

مراحل تركيب نظام التكيـيف المركزي
تعليم_الجزائر

1- مرحلة التصميم :

بعد الانتهاء من التصميم المعماري والإنشائي للمشروع المراد تكييفة يتم البدء في تصميم التكييف وتكون أول مرحلة واهم مرحلة من مراحل التصميم هي حساب الأحمال الحرارية للمشروع ويفضل حساب تلك الأحمال في استخدام برامج الكمبيوتر منها علي سبيل المثال (Hap 2.40, Block load). وبعد أن يتم حساب الأحمال الحرارية يتم تحديد حجم المكائن المطلوبة للمبني.
وعند الانتهاء من حساب الأحمال الحرارية وتحديد حجم المكائن المطلوبة للمبني يتم البدء في تصميم مجاري الهواء (Duct ) حيث يعتمد حجم تلك المجاري علي كمية المساحة المراد تبريدها ويجب التأكد من تصميم مجاري الهواء بالشكل المناسب. ويلاحظ وجود مباني تعاني من مشكلة صوت مرتفع في مجاري الهواء (Duct ) وكذلك سوء في توزيع التبريد حيث تجد اختلافا في درجات الحرارة في المبني الواحد ويرجع السبب في ذلك إلى سوء التصميم وعدم توزيع الهواء في مجاري (Duct ) بالشكل المناسب.
وبعد الانتهاء من تصميم مخططات التكييف يجب مطابقتها مع المخططات الأخرى كمخططات المدني والكهرباء لضمات عدم تعارض هذه المخططات وحتى يتم إنجاز المشروع في احسن صورة.
2- مرحلة التنفيذ :

أ- مرحلة اعتماد المواد:

أول خطوه واهم خطوه في مراحل التنفيذ هي مرحلة اعتماد المواد فيجب معرفة مواصفات المواد المستخدمة في التركيبات قبل الاتفاق مع أي شركة لتنفيذ التركيبات لان أسعار هذه الشركات تعتمد علي مواصفات هذه المواد فكثيرا ما نجد إعلانات تكون رخيصة نسبية لشركات التكييف ولاكن عند السؤال في مواصفات المواد تجدها أسوء المواد وبالتالي نجد أن أسعارها رخيصا نسبيا مقارنة مع السوق. ويعتقد كثير من الناس عند تنفيذ أعمال التكييف بمواد رخيصة نسبيا انهم يقومون بتوفير المال ولاكنهم يجهلون أن بهذه الطريقة سوف يقومون بصرف أضعاف المبالغ التي تم توفيرها عن طريق الصيانة المستمرة للتكييف وكذلك نتيجة للصرف الحاد للكهرباء ووجد أن لو تم تركيب تكييف باستخدام في مواصفات عالية وبالتالي بمبالغ اكبر من استخدام المواصفات العادية سيكون المستفيد الأول هو صاحب المشروع لأنهم سيوفر أعمال الصيانة والكلفة التشغيليه (Operating Cost).

وسنتطرق لمواصفات بعض المواد المستخدمه في اعمال التكييف:
العوازل: هناك 3 أنواع من العوازل المستخدمة في أعمال التكييف (العازل الداخلي والعازل الخارجي وعازل الصوت). فيجب أن يكون العازل الداخلي المستخدم لتغطية الدكت في الأماكن غير المكيفة وغير المعرضة للشمس بسماكة 1 أنش وبكثافة 24 كجم ويكون العازل الخارجي المستخدم في تغطية المناطق المعرضة للشمس بسماكة 2 أنش وبكثافة 48 كجم ويكون عازل الصوت المستخدم في داخل الدكت بسماكة 1 أنش وبكثافة 24 كجم ويكون يمتد من ماكينة التكييف إلى داخل المبني بمسافة 3الي 6 متر.
مجاري الهواء (Duct ) : هناك مواد كثيرة تستخدم في صناعة مجاري الهواء ولاكن افضل نوع هو النيبون استيل الياباني.
موزعات الهواء ( Grill Diffusers ): ما يجب الحرص عليه في موزعات الهواء هو وجود الدابر وهو مفتاح للتحكم في كمية الهواء.
الكلادينج : وهو المعدن الذي سيتم تغطية الأجزاء الخارجة من المكينه والداخلة في المبني ويستحسن أن يكون بسمك .4 إلى .6 مم.
التأكد من جودة نوعية صناديق الخشب المستخدمة في بفتحات مجاري الهواء كما هي مصممة بالمخطط.

التأكد من نوعية القماش المستخدم بين الماكينة والدكت الداخل للمبني حيث يتم وضع هذا لقماش ليقلل من انتقال الاهتزازات بين الماكينة والدكت.

ب- مرحلة التركيبات:

1- بعد أن يتم الانتهاء من تصنيع مجاري الهواء طبقا للأبعاد الموجودة بالمخططات التنفيذية وبالتنسيق مع الأعمال الأخرى ( الإنشائي , والمعماري , الكهرباء , الصحي , الحريق ) يتم تثبيت صناديق الإطارات الخشبية بعد دهنها بمادة عازلة للرطوبة في الأماكن المحددة بالمخططات. ويجب أن تكون الإطارات الخشبية من خشب جيد ونظيف ومن النوع الذي يسمح بتركيب وفك البراغي به بسهوله.وعند الانتهاء من صب الخرسانة المسلحة وبعد فك خشب الخرسانة يكون المشروع جاهزاً لتركيب مجاري الهواء ( Duct ).

2- يتم تعليق القطع المصنعة لمجاري الهواء علي حمالات مصنوعة من زوايا حديدية مدهونة بمادة مانعة للصدأ ويراعي فيها السماكة والنوعية والمسافات البينية بين الحمالات.

3- بعد الانتهاء من تحميل مجاري الهواء علي الحملات يتم ربط بينهما عن طريق رابط وتسمي هذه الطريقة بعملية الجمع. وهناك طريقتين في للجمع هما :
· طريقة البوكت جوينت.(POCKET JOINT)
· طريقة اليو اس.(U S JOINT)
وتستخدم الطريقة الأولى إذا كانت الأحجام المستخدمة في عملية جمع مجاري الهواء أحجام كبيره والطريقة الثانية إذا كانت الأحجام المستخدمة صغيرة.

4- بعد الانتهاء من جمع مجاري الهواء يتم احكام قطع الصاج مع بعضها بوضع معجون حديد علي اماكن الربط بين العلب لكي لا يكون هناك تسرب للهواء من مجاري الهواء.

5- وبعد الانتهاء من جميع المراحل السابقة يتم وضع العازل الحراري حول مجاري الهواء وذلك بتثبيته بدهان مجاري الهواء بمادة لاصقه ثم يلف العازل الحراري حول مجاري الهواء ويتم وضع زوايا الصاج في أركان مجاري الهواء فوق العازل الحراري لحمايته عند لفه بالسلك المجلفن وتختلف سماكة هذا العازل وكثافته باختلاف طبيعة استخدام المبني.

6- يتم تغطية مجاري الهواء الخارجة مني المبني بنوعية مختلفة من العازل حيت تكون الكثافة والسماكة اكبر من نوعية العازل المستخدمة في داخل المبني نظرا لتعرضة إلى أشعة الشمس والظروف المناخية. وينصح باستخدام عازل بكثافة 48 كجم وبسمك 2 أنش.

7- عند تركيب السقف الزائف تترك أماكن لمداخل ومخارج الهواء بالسقف الزائف وبعد ذلك يتم تركيب مدخل مداخل ومخارج الهواء بالأماكن التي تم تركها بالسقف الزائف وتثبت مع فتحات مداخل ومخارج الهواء لمجاري الصاج. وبالنسبة للاماكن التي لا يوجد بها سقف زائف يتم تركيب مداخل ومخارج الهواء علي الحوائط عن طريق تثبيتها بالإطارات الخشبية المخصصة لهذا الغرض.

8- بعد أن يتم الانتهاء من أعمال العازل لمجاري الهواء الخارجة من المبني والمتصلة بماكينة التكييف يتم تغطيتها للحماية. وهناك طريقتين للتغطية:
· التغطية بواسطة الأسمنت.
· التغطية بواسطة ألواح الألمنيوم.

9- وعند وضع الماكينات علي القواعد علي الأسطح يتم وضع عازل بين ماكينة الكتييف والقاعدة المحمولة عليها لمنع انتقال الاهتزازات إلى الأرضيات المتصل بالقاعدة وينصح باستخدام عازل بسماكة 2 أنش.

10- وبعد ربط مجاري الهواء الخارجة من المبني بماكينة التكييف بواسطة نوعية خاصة من القماش لكي يتم عزل الاهتزازات الخارجة من بماكينة وعدم انتقالها إلى مجاري الهواء ويتم تركيب مرشح الهواء النفي (FILTER) في مكان سواء كان في مجاري الهواء أو في الماكينة.

11- يتم في بعض مجاري الهواء تركيب السخان الكهربائي للهواء (DUCT HEATERS) داخل مجاري الهواء علي السطح للتدفئة في فصل الشتاء.

12- يجب أن يتم توصيل الكهرباء الداخلة إلى ماكينة التكييف بوصلات خاصة تكون علي شكل بايب مرن لكي يمتص الاهتزازات الصادرة مع الماكينة. ويتم توصيل بايبات تصريف الماء إلى الماكينة عن طريق هوز بين الماكينة وبايب الصرف لمنع انتقال اهتزازات الماكينة إلى البايب.

13- ويتم عند الانتهاء من جميع أعمال تركيب التكييف يتم تركيب مفتاح تشغل التكييف (THERMOSTAT) إن الموضع الصحيح لمنظم الحرارة الذي يزيد من فاعلية التكيـيف هو أن يكون بعيداً عن مخارج الهواء وقريبا من فتحات الراجع ( Return Air Diffuser) ويراعي ضبط التكييف علي الدرجة المطلوبة ويكون عند ابعد مدخل هواء من الماكينة أن أمكن وان يكون ارتفاعها 150 سم عن الأرض (مكان النظر).

14- وأخيرا ذلك يتم تجهيز ماكينات التكييف بعد تشغيلها لاختبارات الفحص ويكون فحص التبريد في الفترة من 30 مايو إلى 15 سبتمبر وفحص التسخين في الفترة من أول ديسمبر حتى 15 فبراير.
منقول

التصنيفات
العلوم الكهربائية

لــــدايــــود . pn-junctiondiode

الدايود
pn-junction diode

هو أحد العناصر التي تستخدم في الإلكترونات وهذا العنصر خاصية .
diode عبارة عن مادة شبة موصلة ويطلق عليها أشباه موصلات ، هذه لها عدد قليل من الإلكترونات حرة الحركة في درجات الحرارة العادية ، وهذه المادة يتم وضع بعض المواد بها حتى نحصل على قطب سالب وقطب موجب.

تعليم_الجزائر

تعليم_الجزائر

سوف نلاحظ أن في قطب الموجب تكون هناك فجوات في قطب السالب الإلكترونات
عند وضع القطبين مع بعضهما ينتج لدينا مجال كهربائي ينتقل الالكتورن من القطب السالب إلى الموجب ، مع ملاحظة أن قوة تعاكس اتجاه المجال الكهربائي بالنسبة للإلكترون ( شحنة السالبة) ولها سوف تتكون ما يطلق عليه depletion region

الانحياز الامامي:
عن مرور التيار في diode نلاحظ أن المجال الكهربائي يقل حيث ان سيكون المجال الكهربائي للمصدر التيار يكون عكس اتجاه المجال الموجود بين القطبين لذلك يمكن للتيار أن يمر ، حيث يكون مصدر التيار القطب السالب متصل مع قطب السالب diode والقطب الموجب للتيار متصل مع قطب الموجب diode

تعليم_الجزائر
أما في الانحياز العكسي
سوف يكون المجال الكهربائي كبير وذلك بسبب أن اتجاه المجال الكهربائي للمصدر نفس اتجاه المجال بين القطبين ، لذلك لن يمر التيار الكهربائي .

التصنيفات
العلوم الكهربائية

الطاقة الشمسية واستخداماتها


تعليم_الجزائر
تعليم_الجزائر
الطاقة الشمسية واستخداماتها

تعليم_الجزائر

خلق الله الشمس والقمر كآيات دالة على كمال قدرته وعظم سلطانه وجعل شعاع الشمس مصدراً للضياء على الأرض وجعل الشعاع المعكوس من سطح القمر نوراً . قال الله تعالى في كتابه العزيز ( هو الذي جعل الشمس ضياء والقمر نوراً وقدره منازل لتعلموا عدد السنين والحساب ما خلق الله ذلك إلا بالحق يفصل الآيات لقوم يعلمون ) سورة يونس الآية(5) فالشمس تجري في الفضاء الخارجي بحساب دقيق حيث يقول الله سبحانه وتعالى في سورة الرحمن ( الشمس والقمر بحسبان ) الآية(5) . أي أن مدار الأرض حول الشمس محدد وبشكل دقيق ، وآي اختلاف في مسار الأرض سيؤدي إلى تغيرات مفاجئة في درجة حرارتها وبنيتها وغلافها الجوي ، وقد تحدث كوارث إلى حد لآيكن عندها بقاء الحياة فقدرة الله تعالى وحدها جعلت الشمس الحارقة رحمة ودفئاً ومصدراً للطاقة حيث تبلغ درجة حرارة مركزها حوالي (8ْ-40ْ) x 10 درجة مطلقة ( كفن ) ثم تتدرج درجة حرارتها في الانخفاض حتى تصل عند السطح إلى 5762ْ مطلقة ( كفن ) .

استخدام الطاقة الشمسية

استفاد الإنسان منذ القدم من طاقة الإشعاع الشمسي مباشرة في تطبيقات عديدة كتجفيف المحاصيل الزراعية وتدفئة المنازل كما استخدمها في مجالات أخرى وردت في كتب العلوم التاريخية فقد أحرق أرخميدس الأسطول الحربي الرماني في حرب عام 212 ق م عن طريق تركيز الإشعاع الشمسي على سفن الأعداء بواسطة المئات من الدروع المعدنية . وفي العصر البابلي كانت نساء الكهنة يستعملن آية ذهبية مصقولة كا لماريا لتركيز الإشعاع الشمسي للحصول على النار .
كما قام علماء أمثال تشرنهوس وسويز ولافوازييه وموتشوت وأريكسون وهاردنج وغيرهم باستخدام الطاقة الشمسية في صهر المواد وطهي الطعام وتوليد بخار الماء وتقطير الماء وتسخين الهواء . كما أنشئت في مطلع القرن الميلادي الحالي أول محطة عالمية للري بوساطة الطاقة الشمسية كانت تعمل لمدة خمس ساعات في اليوم وذلك في المعادي قرب القاهرة . لقد حاول الإنسان منذ فترة بعيدة الاستفادة من الطاقة الشمسية واستغلالها ولكن بقدر قليل ومحدود ومع التطور الكبير في التقنية والتقدم العلمي الذي وصل إليه الإنسان فتحت آفاقا علمية جديدة في ميدان استغلال الطاقة الشمسية .

بالإضافة لما ذكر تمتاز الطاقة الشمسية بالمقارنة مع مصادر الطاقة الأخرى بما يلي :-
1. إن التقنية المستعملة فيها تبقى بسيطة نسبياً وغير معقدة بالمقارنة مع التقنية المستخدمة في مصادر الطاقة الأخرى .
2. توفير عامل الأمان البيئي حيث أن الطاقة الشمسية هي طاقة نظيفة لا تلوث الجو وتترك فضلات مما يكسبها وضعاً خاصا في هذا المجال وخاصة في القرن القادم.

تحويل الطاقة الشمسية

يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية وطاقة حرارية من خلال آليتي التحويل الكهروضوئية والتحويل الحراري للطاقة الشمسية ، ويقصد بالتحويل الكهروضوئية تحويل الإشعاع الشمسي أو الضوئي مباشرة إلى طاقة كهربائية بوساطة الخلايا الشمسية ( الكهروضوئية ) ، وكما هو معلوم هناك بعض المواد التي تقوم بعملية التحويل الكهروضوئية تدعى اشتباه الموصلات كالسيليكون والجرمانيوم وغيرها . وقد تم اكتشاف هذه الظاهرة من قبل بعض علماء الفيزياء في أواخر القرن التاسع عشر الميلادي حيث وجدوا أن الضوء يستطيع تحرير الإلكترونات من بعض المعادن كما عرفوا أن الضوء الأزرق له قدرة أكبر من الضوء الأصفر على تحرير الإلكترونات وهكذا . وقد نال العالم اينشتاين جائزة نوبل في عام 1921م لاستطاعته تفسير هذه الظاهرة .

وقد تم تصنيع نماذج كثيرة من الخلايا الشمسية تستطيع إنتاج الكهرباء بصورة علمية وتتميز الخلايا الشمسية بأنها لا تشمل أجزاء أو قطع متحركة ، وهي لا تستهلك وقوداً ولا تلوث الجو وحياتها طويلة ولا تتطلب إلا القليل من الصيانة . ويتحقق أفضل استخدام لهذه التقنية تحت تطبيقات وحدة الإشعاع الشمسي ( وحدة شمسية ) أي بدون مركزات أو عدسات ضوئية ولذا يمكن تثبيتها على أسطح المباني ليستفاد منه في إنتاج الكهرباء وتقدر عادة كفاءتها بحوالي 20% أما الباقي فيمكن الاستفادة منه في توفير الحرارة للتدفئة وتسخين المياه . كما تستخدم الخلايا الشمسية في تشغيل نظام الاتصالات المختلفة وفي إنارة الطرق والمنشآت وفي ضخ المياه وغيرها .

أما التحويل الحراري للطاقة الشمسية فيعتمد على تحويل الإشعاع الشمسي إلى طاقة حرارية عن طريق المجمعات ( الأطباق ) الشمسية والمواد الحرارية .فإذا تعرض جسم داكن للون ومعزول إلى الإشعاع الشمسي فإنه يمتص لإشعاع وترتفع درجة حرارته . يستفاد من هذه الحرارة في التدفئة والتبريد وتسخين المياه وتوليد الكهرباء وغيرها . وتعد تطبيقات السخانات الشمسية هي الأكثر انتشاراً في مجال التحويل الحراري للطاقة الشمسية . يلي ذلك من حيث الأهمية المجففات الشمسية التي يكثر استخدامها في تجفيف بعض المحاصيل الزراعية مثل التمور وغيرها كذلك يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية في طبخ الطعام ، حيث أن هناك أبحاث تجري في هذا المجال لإنتاج معدات للطهي تعمل داخل المنزل بدلا من تكبد مشقة الجلوس تحت أشعة الشمس أثناء الطهي .

ورغم أن الطاقة الشمسية قد أخذت تتبوأ مكان هامة ضمن البدائل المتعلقة بالطاقة المتجددة ، إلا أن مدى الاستفادة منها يرتبط بوجود أشعة الشمس طيلة وقت الاستخدام أسوة بالطاقة التقليدية. وعليه يبدو أن المطلوب من تقنيات بعد تقنية وتطوير التحويل الكهربائي والحراري للطاقة الشمسية هو تقنية تخزين تلك الطاقة للاستفادة منها أثناء فترة احتجاب الإشعاع الشمسي . وهناك عدة طرق تقنية لتخزين الطاقة الشمسية تشمل التخزين الحراري الكهربائي والميكانيكي والكيميائي والمغناطيسي . وتعد بحوث تخزين الطاقة الشمسية من أهم مجالات التطوير اللازمة في تطبيقات الطاقة الشمسية وانتشارها على مدى واسع ، حيث أن الطاقة الشمسية رغم أنها متوفرة إلا نها ليست في متناول اليد وليست مجانية بالمعني المفهوم . فسعرها الحقيقي عبارة عن المعدات المستخدمة لتحويلها من طاقة كهرومغناطيسية إلى طاقة كهربائية أو حرارية . وكذلك تخزينها إذا دعت الضرورة . ورغم أن هذه التكاليف حالياً تفوق تكلفة إنتاج الطاقة التقليدية إلا أنها لا تعطي صورة كافية عن مستقبلها بسبب أنها أخذة في الانخفاض المتواصل بفضل البحوث الجارية والمستقبلية .

تعليم_الجزائر

منقول وبتصرف
خالد عويس