صفحة 102 - كتاب الهندسة - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: ما نوع البوابات المنطقية التي يمكن إنشاؤها عند الجمع بين البوابات المنطقية، وكيف يمكنك استخدام كل منها ؟

الإجابة: س1: بوابات مركبة: - NAND/NOR: بوابات شاملة لبناء أي دائرة. - XOR: تخرج 1 عند الاختلاف (جمع). - XNOR: تخرج 1 عند التساوي (مقارنة).

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال، الفكرة هنا هي أن البوابات المنطقية الأساسية مثل AND وOR وNOT يمكن دمجها معاً لإنشاء بوابات منطقية جديدة ذات وظائف خاصة. هذه البوابات الجديدة تسمى بوابات مركبة. عند الجمع بين البوابات، يمكننا إنشاء بوابات مثل NAND وNOR، وهي تعتبر "بوابات شاملة" لأنها يمكن استخدامها لبناء أي دائرة منطقية أخرى. كما يمكن إنشاء بوابات XOR التي تخرج القيمة 1 فقط عندما تكون المدخلات مختلفة (مفيدة في عمليات الجمع)، وبوابات XNOR التي تخرج القيمة 1 فقط عندما تكون المدخلات متساوية (مفيدة في عمليات المقارنة). إذن الإجابة هي: **بوابات مركبة مثل NAND/NOR (شاملة لبناء أي دائرة)، وXOR (لعمليات الجمع)، وXNOR (لعمليات المقارنة)**.

سؤال 2: ما وظيفة الصمامات الثنائية؟ وماذا يطلق على طرفيها الاثنين؟

الإجابة: س2: وظيفته: تمرير التيار في اتجاه واحد فقط. طرفاه: المصعد (Anode) والمهبط (Cathode).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الصمام الثنائي (الدايود) هو مكون إلكتروني يسمح للتيار الكهربائي بالمرور في اتجاه واحد فقط، ويمنع مروره في الاتجاه المعاكس.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** وبتطبيق هذا على السؤال، وظيفته الرئيسية هي التحكم في اتجاه التيار، مما يجعله مفيداً في دوائر التقويم لتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. له طرفان: الطرف الذي يدخل منه التيار (موجب عادةً) والطرف الذي يخرج منه.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك الإجابة هي: **وظيفته: تمرير التيار في اتجاه واحد فقط. طرفاه: المصعد (Anode) والمهبط (Cathode)**.

سؤال 3: ما ميزات استخدام الترانزستورات؟

الإجابة: س3: الميزات: صغر الحجم والوزن، استهلاك طاقة أقل، سرعة عالية، عمر أطول، يعمل كمفتاح أو مكبر.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة في هذا السؤال هي فهم لماذا حلت الترانزستورات محل الصمامات المفرغة في الدوائر الإلكترونية. الترانزستورات لها عدة ميزات مهمة مقارنة بالمكونات القديمة. فهي أصغر حجماً وأخف وزناً، مما يسمح ببناء أجهزة إلكترونية مدمجة. كما أنها تستهلك طاقة أقل، مما يوفر في الطاقة ويساعد في تقليل الحرارة الناتجة. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع بسرعة تشغيل عالية وعمر تشغيلي أطول. من الناحية الوظيفية، يمكن للترانزستور أن يعمل كمفتاح للتحكم في مرور التيار (إيقاف/تشغيل) أو كمكبر للإشارات الكهربائية. ولذلك الإجابة هي: **الميزات: صغر الحجم والوزن، استهلاك طاقة أقل، سرعة عالية، عمر أطول، يعمل كمفتاح أو مكبر**.

ما نوع البوابات المنطقية التي يمكن إنشاؤها عند الجمع بين البوابات المنطقية، وكيف يمكنك استخدام كل منها؟

• أ) بوابات أساسية فقط مثل AND وOR، وتستخدم في العمليات الحسابية البسيطة.
• ب) بوابات مركبة مثل NAND/NOR (شاملة لبناء أي دائرة)، وXOR (لعمليات الجمع)، وXNOR (لعمليات المقارنة).
• ج) بوابات تسلسلية وتوازنية فقط، وتستخدم لتحسين سرعة المعالج.
• د) بوابات تحويل الإشارة من تماثلية إلى رقمية، وتستخدم في وحدات الإدخال والإخراج.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: بوابات مركبة مثل NAND/NOR (شاملة لبناء أي دائرة)، وXOR (لعمليات الجمع)، وXNOR (لعمليات المقارنة).

الشرح: ١. عند دمج البوابات الأساسية (AND, OR, NOT) نحصل على بوابات مركبة. ٢. بوابات NAND وNOR تُعتبر بوابات شاملة يمكن استخدامها لبناء أي دائرة منطقية. ٣. بوابة XOR تخرج القيمة 1 فقط عندما تكون المدخلات مختلفة، وتستخدم في عمليات الجمع. ٤. بوابة XNOR تخرج القيمة 1 فقط عندما تكون المدخلات متساوية، وتستخدم في عمليات المقارنة.

تلميح: فكر في البوابات التي تُبنى من دمج بوابات أساسية مثل AND وOR وNOT، وما هي وظائفها الخاصة.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما وظيفة الصمامات الثنائية؟ وماذا يطلق على طرفيها الاثنين؟

• أ) وظيفته: تضخيم الإشارة الكهربائية. طرفاه: القاعدة والمجمع والباعث.
• ب) وظيفته: تخزين الشحنة الكهربائية. طرفاه: الطرف الموجب والطرف السالب.
• ج) وظيفته: تمرير التيار في اتجاه واحد فقط. طرفاه: المصعد (Anode) والمهبط (Cathode).
• د) وظيفته: توليد ترددات عالية. طرفاه: المدخل والمخرج والأرضي.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: وظيفته: تمرير التيار في اتجاه واحد فقط. طرفاه: المصعد (Anode) والمهبط (Cathode).

الشرح: ١. الصمام الثنائي (الدايود) هو مكون إلكتروني. ٢. وظيفته الأساسية هي السماح للتيار الكهربائي بالمرور في اتجاه واحد فقط ومنعه في الاتجاه المعاكس. ٣. يستخدم في دوائر التقويم لتحويل التيار المتردد إلى مستمر. ٤. له طرفان: المصعد (الطرف الموجب عادةً) والمهبط (الطرف السالب عادةً).

تلميح: تذكر أن هذا المكون الإلكتروني يتحكم في اتجاه سريان التيار الكهربائي.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما ميزات استخدام الترانزستورات؟

• أ) الميزات: تكلفة تصنيع عالية، حساسية للحرارة، تحتاج إلى تبريد مستمر، تعمل بتيار عالٍ.
• ب) الميزات: حجم كبير، استهلاك طاقة عالٍ، سرعة منخفضة، تحتاج إلى استبدال متكرر.
• ج) الميزات: صغر الحجم والوزن، استهلاك طاقة أقل، سرعة عالية، عمر أطول، يعمل كمفتاح أو مكبر.
• د) الميزات: تعمل فقط مع التيار المتردد، تحتاج إلى محولات، تعقيد في التوصيلات، إنتاج ضوضاء.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الميزات: صغر الحجم والوزن، استهلاك طاقة أقل، سرعة عالية، عمر أطول، يعمل كمفتاح أو مكبر.

الشرح: ١. الترانزستورات أصغر حجماً وأخف وزناً من الصمامات المفرغة. ٢. تستهلك طاقة أقل، مما يقلل من توليد الحرارة. ٣. تتمتع بسرعة تشغيل عالية. ٤. عمرها التشغيلي أطول. ٥. يمكنها العمل كمفتاح للتحكم في التيار (إيقاف/تشغيل) أو كمكبر للإشارات الكهربائية.

تلميح: فكر في المزايا التي جعلت الترانزستور يحل محل الصمامات المفرغة في الأجهزة الإلكترونية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط