صفحة 125 - كتاب الهندسة - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 إكمال الدائرة الكهربائية

المفاهيم الأساسية

الدائرة المغلقة (الكاملة): دائرة كهربائية متصلة بشكل صحيح من المصدر (البطارية) عبر الحمل (مثل LED) والعودة إلى المصدر، مما يسمح بمرور التيار.

خريطة المفاهيم

```markmap

الوحدة 4: محاكاة الدوائر الإلكترونية

واجهة العمل في Tinkercad Circuits

واجهة تصميم الدائرة (Exercise1)

#### إضافة مكون إلى التصميم

##### الخطوات

• 1. الضغط على المكون الأساسي المطلوب (مثل لوحة توصيل الدوائر الصغيرة)
• 2. يلتصق المكون مؤقتاً بمؤشر الفأرة
• 3. الضغط على أي مكان في مساحة العمل لوضع المكون

#### أدوات التحكم

• زر Zoom to fit (تكبير للملاءمة): لتوسيط لوحة التوصيل وملء مساحة العمل
• زر Delete (الحذف): لإزالة المكون المحدد
• زر إخفاء لوحة المكونات

#### لوحة المعاينة

• تتيح تحرير خصائص مكونات الدائرة

لوحة توصيل الدوائر (The Breadboard)

المنطقة الرئيسة

• شبكة من الثقوب: 30 عمود × 10 صف
• ترقيم الأعمدة: من 1 إلى 30
• ترقيم الصفوف: بالحروف الإنجليزية من a إلى i
• فاصل: قطعة بلاستيكية تفصل بين الصفوف (a إلى e) و (f إلى i)

التوصيل الكهربائي

• الوصلة المعدنية: تربط جميع الثقوب في نفس العمود كهربائياً

صفوف الطاقة (على الحواف)

• صفان منفصلان
• رموز: سالب (-) وموجب (+)
• الوظيفة: توصيلات من البطارية (مصدر الطاقة الرئيسي)
• طريقة الاستخدام: إدخال المكونات في منتصف الصفوف داخل اللوحة للحصول على التيار

تصميم دائرة مغلقة بـ LED

خطوات وضع مكون على لوحة التوصيل

• 1. الضغط على المكون (مثل LED) من لوحة المكونات
• 2. الضغط على لوحة التوصيل لإضافة الـ LED، بحيث يدخل كل طرف في ثقب داخل اللوحة

خصائص الـ LED

• له طرف موجب (أنود) وطرف سالب (كاثود)
• الطرف الموجب أطول من السالب
• الجانب المسطح من جسم الـ LED يشير إلى القطب السالب (المهبط)

أدوات التحكم في التصميم

• زر التراجع: لإلغاء آخر إجراء تم تنفيذه
• تحريك التصميم: بالضغط على المساحة الفارغة حوله وسحبها

إضافة مصدر طاقة للدائرة

خطوات إضافة البطارية

• 1. من لوحة المكونات (Components)، اضغط على مصدر الطاقة (Power)
• 2. اختر بطارية 1.5 فولت (1.5V Battery)
• 3. ضع البطارية بمحاذاة الجانب الأيسر من لوحة توصيل الدوائر

خصائص البطارية المضافة

• الجهد: 1.5 فولت
• النوع: AA
• لا تحتوي على مفتاح مدمج (Built-in Switch: no)

أدوات التحكم في العرض

• التكبير والتصغير: باستخدام عجلة الفأرة، أو مجموعة المفاتيح Ctrl + + للتكبير و Ctrl + - للتصغير

التوصيل

التوصير أحد المكونات

#### خطوات التحديد والتدوير

• 1. الضغط على المكون لتحديده (مثل بطارية 1.5 فولت)، فيظهر إطار أزرق حوله.
• 2. الضغط على زر Rotate (التدوير) من شريط الأدوات لتدوير المكون.
• 3. التدوير بزوايا صغيرة (حوالي 30 درجة في كل مرة) حتى يواجه المكون لوحة التوصيل بشكل مناسب.

توصيل أسلاك التوصيل

#### خطوات توصيل أحد المكونات

• 1. اضغط على الطرف السالب للمكون (مثل طرف البطارية السالب).
• 2. اضغط على الثقب الأول في العمود السالب للتوصيل.
• 3. كرر العملية مع الطرف الموجب بوضع سلك التوصيل في الثقب الموجب في لوحة الدوائر.

#### التسمية

• التسمية الظاهرة تصف العنصر في المكون المحدد.

#### تمرين عملي (Exercise 1)

• توصيل بطارية 1.5 فولت إلى لوحة التوصيل.
• سلك التوصيل (1): يربط الطرف السالب للبطارية بالصف 'i' العمود 1 في اللوحة.
• سلك التوصيل (2): يربط الطرف الموجب للبطارية بالصف 'i' العمود 1 في اللوحة.

#### شكل 4.12: توصيل أحد المكونات

• يوضح واجهة برنامج محاكاة الدوائر.
• يظهر لوحة توصيل (Breadboard) مرقمة الصفوف من 1 إلى 12.
• يظهر بطارية (AA 1.5V) وثنائي باعث للضوء (LED) أحمر.
• تظهر أسلاك توصيل خضراء تربط أقطاب البطارية باللوحة، واللوحة بالـ LED.

#### تعديل خصائص سلك التوصيل

##### دلالات ألوان الأسلاك

• الأحمر: للقطب الموجب
• الأسود: للقطب السالب
• الأخضر: للتأريض

##### خطوات تغيير لون السلك في المحاكاة

• 1. الضغط على الطرف الموجب للسلك.
• 2. من شريط الأدوات، الضغط على Wire color (لون السلك).
• 3. اختيار اللون Red (الأحمر).
• 4. تكرار العملية للطرف السالب وتغيير اللون إلى Black (الأسود).

##### ألوان الأسلاك المتاحة في المحاكاة

• الأسود، الأحمر، البرتقالي، الأصفر، الأخضر، التركوازي، الأزرق، البنفسجي، الوردي، البني، الرمادي، الأبيض

تعديل التوصيلات (Exercise1)

#### شكل 4.13: تعديل سلك توصيل

• يوضح دائرة على لوحة توصيل (Breadboard) مع بطارية 1.5V و LED أحمر.
• شبكة اللوحة: 30 عموداً (1-30) و 10 صفوف (a-j).

#### طريقة تعديل السلك

• استخدام طريقة السحب والإفلات لنقل سلك التوصيل.
• الهدف: نقل الضوء (LED) إلى العمود أ.

#### لمحة سريعة: تغيير لون السلك

• عند تحديد سلك توصيل، يمكن تغيير لونه عن طريق كتابة أي رقم من لوحة المفاتيح.
• كتابة الرقم 0 تغير لون السلك إلى اللون الأسود.

إكمال الدائرة

شكل 4.14: إكمال الدائرة

#### التوصيل الموجب (الخطوة 3)

• يربط الطرف الموجب للبطارية (المصدر) بأنود الـ LED (الطرف الأطول).
• ثم يتصل بأنود الـ LED مع الخط الموجب (Positive Rail) في لوحة التوصيل.

#### التوصيل السالب (الخطوة 4)

• يربط كاثود الـ LED (الطرف الأقصر/الجانب المسطح) مع الخط السالب (Negative Rail) في لوحة التوصيل.
• يكمل هذا الاتصال الدائرة الكهربائية.

```

نقاط مهمة

• لإضاءة LED، يجب توصيل دائرة كهربائية كاملة (مغلقة) تبدأ من القطب الموجب للبطارية وتعود إلى القطب السالب.
• في المحاكاة، يتم إكمال الدائرة بتوصيل كاثود الـ LED بالخط السالب (Negative Rail) في لوحة التوصيل.
• يوضح الشكل 4.14 الخطوتين الأخيرتين لإكمال الدائرة: التوصيل الموجب (الخطوة 3) والتوصيل السالب (الخطوة 4).

This section displays a Tinkercad circuit simulation interface. The top panel shows a breadboard setup with a 1.5V AA battery connected to a red LED. A blue circle labeled '3' points to the connection between the positive terminal of the battery and the LED's anode, and then to the breadboard's positive rail. The bottom panel shows a similar setup, with a blue circle labeled '4' pointing to the connection between the LED's cathode and the breadboard's negative rail, completing the circuit. The text below the bottom panel reads 'شكل 4.14: إكمال الدائرة' which translates to 'Figure 4.14: Completing the circuit'.

This section displays a Tinkercad circuit simulation interface. The top panel shows a breadboard setup with a 1.5V AA battery connected to a red LED. A blue circle labeled '3' points to the connection between the positive terminal of the battery and the LED's anode, and then to the breadboard's positive rail. The bottom panel shows a similar setup, with a blue circle labeled '4' pointing to the connection between the LED's cathode and the breadboard's negative rail, completing the circuit. The text below the bottom panel reads 'شكل 4.14: إكمال الدائرة' which translates to 'Figure 4.14: Completing the circuit'. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Circuit Simulation - Exercise 1 Description: A Tinkercad circuit simulation showing a 1.5V AA battery connected to a red LED on a breadboard. A blue circle labeled '3' highlights the positive connection from the battery to the LED and the breadboard's positive rail. Context: Illustrates the basic setup for connecting a battery to an LED on a breadboard, showing the positive connection. **DIAGRAM**: Circuit Simulation - Exercise 1 Description: A Tinkercad circuit simulation showing a 1.5V AA battery connected to a red LED on a breadboard. A blue circle labeled '4' highlights the negative connection from the LED to the breadboard's negative rail, completing the circuit. Context: Illustrates the completion of a basic circuit by connecting the negative terminal, showing how the circuit is closed for the LED to light up.