صفحة 209 - كتاب الهندسة - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الهندسة - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: الهندسة | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الهندسة - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: الهندسة | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 اختيار البرنامج

المفاهيم الأساسية

المقاومة المتغيرة (Potentiometer): مكون إلكتروني يمكن تغيير مقاومته، مما يؤثر على فرق الجهد المار وبالتالي على سطوع الدايود المشع للضوء.

خريطة المفاهيم

```markmap

مشروع باستخدام المايكروبيت

المكونات المطلوبة

المايكروبيت (micro:bit)

  • اختر اللون الأخضر من القائمة المنسدلة.

بطارية 1.5 فولت (Battery 1.5V)

دايود مشع للضوء (LED)

  • قم بتدويره لتتجه أطرافه نحو المايكروبيت.

مقاومة متغيرة (Potentiometer)

  • قم بتدويرها لتتجه أطرافها نحو المايكروبيت.

خطوات الإضافة

البحث في مكتبة المكونات (Components Library)

السحب والإفلات في مساحة العمل

التوجيه الصحيح للمكونات

توصيل المقاومة المتغيرة بالمايكروبيت

توصيل الطرف 2

  • إلى الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت.
  • لون السلك: أسود (Black).

توصيل محور الانزلاق (Wiper)

  • إلى الطرف P0 للمايكروبيت.
  • لون السلك: أخضر (Green).

توصيل الطرف 1

  • إلى الطرف 3V (مصدر الطاقة) للمايكروبيت.
  • لون السلك: أحمر (Red).

ملاحظة مهمة

  • ثني الأسلاك للحفاظ على انتظام ووضوح التوصيلات.

توصيل البطارية والدايود المشع للضوء بالمايكروبيت

توصيل البطارية

#### الطرف السالب (GND)

  • إلى الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت.
  • لون السلك: أسود (Black).
#### الطرف الموجب

  • إلى الطرف السالب للدايود المشع للضوء (LED).
  • لون السلك: أحمر (Red).

توصيل الدايود المشع للضوء (LED)

#### الطرف الموجب

  • إلى الطرف P2 للمايكروبيت.
  • لون السلك: أخضر (Green).

البرمجة والمحاكاة

كود التحكم

def on_forever ():

pins.analog_write_pin(AnalogPin.P2, pins.analog_read_pin(AnalogPin.P0))

basic.forever(on_forever)

العلاقة بين المقاومة والسطوع

#### مقاومة عالية

  • سطوع منخفض للدايود.
#### مقاومة منخفضة

  • سطوع مرتفع للدايود.
```

نقاط مهمة

  • وظيفة الكود البرمجي هي قراءة فرق الجهد من المقاومة المتغيرة (من الطرف P0) وكتابته مباشرة إلى الدايود المشع (على الطرف P2) ليتحكم في سطوعه.
  • يغير الدايود المشع ضوءه من سطوعه وفقاً لفرق الجهد المار من خلال المقاومة المتغيرة.
  • العلاقة عكسية: كلما زادت المقاومة قل السطوع، وكلما قلت المقاومة زاد السطوع.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

اكتب الأوامر البرمجية لجهاز التحكم الدقيق ثم ابدأ المحاكاة.

نوع: محتوى تعليمي

def on_forever (): pins.analog_write_pin(AnalogPin.P2, pins.analog_read_pin(AnalogPin.P0)) basic.forever(on_forever)

نوع: METADATA

Simulator time: 00:00:23

نوع: METADATA

All changes saved

نوع: METADATA

Code

نوع: METADATA

Stop Simulation

نوع: METADATA

Send To

نوع: METADATA

Serial Monitor

نوع: محتوى تعليمي

شكل 5.39: اختيار البرنامج

نوع: محتوى تعليمي

لاحظ كيف يغير الدايود المشع ضوءه من سطوعه وفقاً لفرق الجهد المار من خلال المقاومة المتغيرة.

نوع: محتوى تعليمي

مقاومة عالية.

نوع: محتوى تعليمي

مقاومة منخفضة للدايود.

نوع: محتوى تعليمي

مقاومة منخفضة.

نوع: محتوى تعليمي

سطوع مرتفع للدايود.

🔍 عناصر مرئية

Potentiometer

Diagram showing a potentiometer connected to a micro:bit and a battery. The potentiometer has a knob with markings and is connected to pins P0 and P2. The micro:bit is shown with its LED matrix and pins. A battery pack labeled 'AA 1.5V' is connected to the micro:bit.

LED brightness control

Three diagrams illustrating the effect of potentiometer resistance on LED brightness. Each diagram shows a potentiometer connected to an LED. The first diagram shows a potentiometer with a label indicating 'مقاومة عالية.' (high resistance) and the LED is dim. The second diagram shows a potentiometer with a label indicating 'مقاومة منخفضة للدايود.' (low resistance for the diode) and the LED is bright. The third diagram shows a potentiometer with a label indicating 'مقاومة منخفضة.' (low resistance) and the LED is bright, with a label 'سطوع مرتفع للدايود.' (high brightness for the diode).

📄 النص الكامل للصفحة

اكتب الأوامر البرمجية لجهاز التحكم الدقيق ثم ابدأ المحاكاة. def on_forever (): pins.analog_write_pin(AnalogPin.P2, pins.analog_read_pin(AnalogPin.P0)) basic.forever(on_forever) Simulator time: 00:00:23 All changes saved Code Stop Simulation Send To Serial Monitor شكل 5.39: اختيار البرنامج لاحظ كيف يغير الدايود المشع ضوءه من سطوعه وفقاً لفرق الجهد المار من خلال المقاومة المتغيرة. مقاومة عالية. مقاومة منخفضة للدايود. مقاومة منخفضة. سطوع مرتفع للدايود. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Potentiometer Description: Diagram showing a potentiometer connected to a micro:bit and a battery. The potentiometer has a knob with markings and is connected to pins P0 and P2. The micro:bit is shown with its LED matrix and pins. A battery pack labeled 'AA 1.5V' is connected to the micro:bit. Context: Illustrates the setup for controlling an LED's brightness using a potentiometer and a micro:bit. **DIAGRAM**: LED brightness control Description: Three diagrams illustrating the effect of potentiometer resistance on LED brightness. Each diagram shows a potentiometer connected to an LED. The first diagram shows a potentiometer with a label indicating 'مقاومة عالية.' (high resistance) and the LED is dim. The second diagram shows a potentiometer with a label indicating 'مقاومة منخفضة للدايود.' (low resistance for the diode) and the LED is bright. The third diagram shows a potentiometer with a label indicating 'مقاومة منخفضة.' (low resistance) and the LED is bright, with a label 'سطوع مرتفع للدايود.' (high brightness for the diode). Context: Demonstrates how changing the resistance of a potentiometer affects the brightness of an LED, illustrating the relationship between resistance, voltage drop, and current.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 3 بطاقة لهذه الصفحة

في دائرة تحكم باستخدام جهاز تحكم دقيق (مثل micro:bit) ومقاومة متغيرة (بوتميوميتر)، ما العلاقة بين قيمة المقاومة المتغيرة وسطوع الدايود المشع للضوء (LED)؟

  • أ) كلما زادت قيمة المقاومة المتغيرة، زاد سطوع الدايود المشع للضوء.
  • ب) لا توجد علاقة بين قيمة المقاومة وسطوع الدايود.
  • ج) كلما انخفضت قيمة المقاومة المتغيرة، زاد سطوع الدايود المشع للضوء.
  • د) سطوع الدايود ثابت ولا يتأثر بالمقاومة المتغيرة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: كلما انخفضت قيمة المقاومة المتغيرة، زاد سطوع الدايود المشع للضوء.

الشرح: 1. المقاومة المتغيرة تتحكم في فرق الجهد المسموح بمروره إلى الدخل التناظري (P0). 2. الكود البرمجي يقرأ هذا الجهد من P0 ويكتب قيمته مباشرة إلى مخرج PWM على P2. 3. وفقاً لقانون أوم (I = V/R)، انخفاض المقاومة يزيد التيار المار في الدائرة. 4. زيادة التيار عبر الدايود المشع للضوء تؤدي إلى زيادة سطوعه.

تلميح: فكر في قانون أوم وكيف تؤثر المقاومة على التيار المار في الدائرة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الوظيفة الأساسية للكود البرمجي `pins.analog_write_pin(AnalogPin.P2, pins.analog_read_pin(AnalogPin.P0))` في دائرة التحكم بالسطوع؟

  • أ) تشغيل وإطفاء LED على P2 بتردد ثابت.
  • ب) قراءة قيمة الجهد التناظري من المقاومة المتغيرة على P0 واستخدامها للتحكم في عرض النبضة (PWM) على P2 لتعديل سطوع LED.
  • ج) قياس مقاومة ثابتة على P0 وإرسال قيمة رقمية إلى P2.
  • د) تحويل إشارة رقمية على P0 إلى إشارة تناظرية على P2.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: قراءة قيمة الجهد التناظري من المقاومة المتغيرة على P0 واستخدامها للتحكم في عرض النبضة (PWM) على P2 لتعديل سطوع LED.

الشرح: 1. `pins.analog_read_pin(AnalogPin.P0)`: تقرأ قيمة الجهد التناظري (من 0 إلى 1023) القادم من المقاومة المتغيرة المتصلة بالدخل P0. 2. `pins.analog_write_pin(AnalogPin.P2, ...)`: تكتب القيمة المقروءة إلى المخرج P2 كإشارة PWM. 3. إشارة PWM تحاكي جهداً تناظرياً للتحكم في متوسط الطاقة الموردة للـ LED. 4. النتيجة: سطوع LED يتناسب طردياً مع موضع المقاومة المتغيرة.

تلميح: ركز على معنى `analog_read` و `analog_write` في سياق الإشارات التناظرية.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

في التطبيق العملي الموضح، عندما تكون مقاومة البوتميوميتر 'منخفضة'، ماذا يحدث لسطوع الدايود المشع للضوء (LED)؟

  • أ) يصبح سطوع الدايود منخفضاً.
  • ب) يصبح سطوع الدايود مرتفعاً.
  • ج) ينطفئ الدايود تماماً.
  • د) يظل سطوع الدايود كما هو دون تغيير.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يصبح سطوع الدايود مرتفعاً.

الشرح: 1. المقاومة المنخفضة تسمح بمرور تيار أكبر في الدائرة (قانون أوم: I = V/R). 2. التيار الأكبر يمر عبر الدايود المشع للضوء (LED). 3. الطاقة المفقودة في الـ LED تتحول إلى ضوء وحرارة. 4. زيادة الطاقة (بسبب زيادة التيار) تؤدي إلى زيادة شدة الضوء المنبعث، أي سطوع مرتفع.

تلميح: تذكر العلاقة العكسية بين المقاومة والتيار في دائرة بسيطة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل