صفحة 139 - كتاب الهندسة - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 اكتشاف الأخطاء وتصحيحها (Troubleshooting)

المفاهيم الأساسية

محاكاة الدائرة: عملية تحاكي عمل دائرة إلكترونية أو نظام كامل باستخدام برنامج حاسوبي، تسمح باختبار وتقييم وتشخيص التصاميم الجديدة دون الحاجة لإنشائها على أرض الواقع.

خريطة المفاهيم

```markmap

الوحدة 4: محاكاة الدوائر الإلكترونية

الدرس الثاني: مفتاح الضغط

إضافة مفتاح ضغط في الدائرة

#### خطوات الإضافة

• اختيار مفتاح الضغط من لوحة المكونات.
• وضعه على لوحة التوصيل بحيث يكون أحد طرفيه في عمود والطرف الآخر في عمود آخر.

#### توصيل المفتاح

• الأطراف القطرية تمثل النهايات المقابلة للمفتاح.
• اتجاه التيار: يتدفق من e5 إلى f3.
• يوضع المفتاح داخل الدائرة المغلقة (مثلاً في f3).

#### توصيلات لوحة التجارب

• كل مكون في العمود المرقم يرتبط مع المكونات الأخرى في نفس العمود.
• يتصل مفتاح الضغط بأحد أطراف الـ LED.
• سلك التوصيل من j3 يتصل بالجهة السالبة.

#### إغلاق الدائرة

• نقل سلك التوصيل من الطرف الموجب إلى الجانب الآخر من مفتاح الضغط.

حذف الأسلاك باستخدام لوحة المفاتيح

#### الخطوات

• تحديد سلك التوصيل (الموجب).
• الضغط على زر Delete أو Backspace.

#### مثال تطبيقي (شكل 4.19)

• الحالة الأولى: دائرة كاملة مع سلك موجب موصل.
• الحالة الثانية: دائرة غير مكتملة بعد حذف السلك الموجب.

توصيل الدوائر الكهربائية

توصيل الطرف الموجب

• يجب توصيل الطرف الموجب للبطارية بالجانب الآخر من لوحة التجارب.
• كلا جانبي لوحة الدوائر له أطراف موجبة وسالبة.

نزع الأسلاك وتحريكها

#### الخطوات

اضغط على السلك الموجب لتحديده.

حرك مؤشر الفأرة إلى نهاية السلك المتصل بلوحة الدوائر، وعند ظهور نقطة بيضاء، اضغط عليها لفصلها.

اضغط واسحب لوضع نهاية السلك على الجانب الآخر من اللوحة وتوصيله بالسلك الموجب.

#### مثال تطبيقي (شكل 4.20)

• دائرة على لوحة تجارب تحتوي على بطارية 1.5 فولت، ودايود مشع للضوء (LED) أحمر، وزر.
• يتم تسليط الضوء (بمستطيل أصفر) على نقطة التوصيل بين الكاثود الخاص بالـ LED والزر.

اكتشاف الأخطاء وتصحيحها (Troubleshooting)

فوائد محاكاة الدائرة

• اختبار وتقييم وتشخيص التصاميم الجديدة دون إنشائها فعلياً.
• اكتشاف الأخطاء وتصحيحها وجمع البيانات قبل التطبيق بالمكونات الحقيقية.
• تحديد صحة وكفاءة التصميم مسبقاً.
• تجربة تصاميم بديلة دون تكلفة وبشكل أسرع.
• توفر كمية لا حصر لها من المكونات في برامج المحاكاة.

حساسية دوائر الـ LED

• دوائر الدايودات المشعة للضوء حساسة جداً للتيار.
• يتلف الـ LED إذا تجاوز التيار الحد الأقصى المسموح به (مثل 20 ميلي أمبير).
• يجب استخدام المقاومة المناسبة لحماية الـ LED أو الدائرة من التلف.

آلية اكتشاف الأخطاء في برنامج "تينكر كاد"

• يعرض البرنامج تدفق التيار عبر عناصر الدائرة عند تشغيل المحاكاة.
• يتم التنبيه للمشكلة من خلال إظهار نجمة حمراء أعلى المكون الذي فيه المشكلة.
• مرر الفأرة على النجمة الحمراء للحصول على شرح للمشكلة.

#### مثال: مشكلة تيار زائد (شكل 4.21)

• دائرة تحتوي على بطارية 9V و LED.
• النجمة الحمراء تشير إلى مشكلة.
• يمر تيار شدته 915 ميلي أمبير في الـ LED، بينما الحد الأقصى المسموح به هو 20 ميلي أمبير.

```

نقاط مهمة

• الهدف الرئيسي من محاكاة الدائرة هو اختبار التصاميم واكتشاف الأخطاء فيها قبل تنفيذها على أرض الواقع، مما يوفر الوقت والتكلفة.
• دوائر الـ LED حساسة للغاية للتيار الزائد، ويجب دائماً استخدام المقاومة المناسبة لحمايتها.
• في برامج المحاكاة مثل "تينكر كاد"، يتم الإشارة إلى الأخطاء (مثل التيار الزائد) برمز مرئي (نجمة حمراء) يمكن التفاعل معه للحصول على تفاصيل المشكلة.

--- SECTION: اكتشاف الأخطاء وتصحيحها Troubleshooting --- اكتشاف الأخطاء وتصحيحها Troubleshooting محاكاة الدائرة هي عملية تحاكي فيها عمل دائرة إلكترونية واحدة أو نظام كامل يتكون من عدة دوائر وذلك باستخدام تطبيق أو برنامج حاسوبي. يمكن اختبار التصاميم الجديدة وتقييمها وتشخيصها دون الحاجة لإنشاء الدائرة على أرض الواقع. يمكنك أيضًا من خلال المحاكاة اكتشاف الأخطاء وتصحيحها وجمع البيانات وذلك قبل تطبيق التصميم باستخدام مكونات إلكترونية حقيقية. تسمح هذه العملية للمهندس بتحديد مدى صحة وكفاءة التصميم بشكل مسبق، وكذلك يمكن للمهندس من خلال هذه العملية تجربة تصاميم بديلة دون تكلفة وبشكل أسرع. تتوفر في برامج المحاكاة كمية لا حصر لها من المكونات المتاحة لمحاكاة إنشاء واختبار التصاميم البديلة. كما هو الحال في كثير من الدوائر الإلكترونية، تُعدّ دوائر الدايودات المشعة للضوء ذات طبيعة حساسة جدا للتيار. يتعرض الدايود المشع للضوء للتلف إذا كانت شدة التيار أكبر من التصنيف المحدد لتحمله مثل 20 ميلي أمبير. يجب استخدام المقاومة المناسبة لحماية الدايودات المشعة للضوء أو الدائرة بأكملها من التلف. يعرض لك دوائر تينكر كاد تدفق التيار عبر عناصر الدائرة عند تشغيل المحاكاة، ويتم التنبيه من خلال إظهار نجمة حمراء اللون أعلى المكون الذي فيه المشكلة. مرر الفأرة على النجمة الحمراء للحصول على شرح للمشكلة. شكل 4.21 محاكاة مع وجود مشكلة في التيار في الدائرة يمر تيار في الدايود المشع للضوء شدته 915 ميلي أمبير بينما الحد الأقصى المسموح به 20 ملي أمبير. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: محاكاة مع وجود مشكلة في التيار في الدائرة Description: Diagram of a circuit with a 9V battery connected to a light-emitting diode (LED). A red star indicates a problem in the circuit. Text indicates the current through the LED is 915 mA, while the maximum allowed is 20 mA. Context: Illustrates a circuit simulation with an overcurrent issue in the LED.