Build a DC Motor – Resistor Circuit - 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

الدرس: Build a DC Motor – Resistor Circuit

📚 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

📚 إنشاء دائرة بمحرك تيار مستمر ومقاومة

المفاهيم الأساسية

الترانزستور (BJT-NPN): مكون يُستخدم في دوائر تحكم تحتوي على مكونات أخرى كالحركات التي تتطلب فرق جهد (فولتية) أعلى لكي تعمل بكفاءة.

خريطة المفاهيم

```markmap

مشروع باستخدام المايكروبيت

مشروع: دائرة محرك تيار مستمر ومقاومة

الهدف

  • توصيل مقاومة متغيرة بمحرك تيار مستمر من خلال ترانزستور ومقاومة.
  • تزويد المحرك بالطاقة من بطاريتين.

المكونات المستخدمة

  • المايكروبيت (micro:bit)
  • مقاومة متغيرة (Potentiometer)
  • ترانزستور من نوع BJT-NPN
  • مقاومة (Resistor)
  • بطاريتين 1.5 فولت
  • محرك تيار مستمر (DC Motor)

ملاحظات

  • لا حاجة لتعديل برمجة المايكروبيت.
  • الإدخال يأتي فقط من الطرف P0 للمقاومة المتغيرة.
  • يمكن إجراء تغييرات مثل تعديل قيمة المقاومة أو تغيير البطاريات.
```

نقاط مهمة

  • المشروع يتضمن بناء دائرة لتحكم في محرك تيار مستمر باستخدام مقاومة متغيرة وترانزستور.
  • مصدر الطاقة للمحرك هو بطاريتان من نوع AAA بقيمة 1.5 فولت لكل منهما.
  • يمكن تغيير قيمة المقاومة في الدائرة (مثال: من 100 كيلو أوم إلى 200 كيلو أوم).

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

Build a DC Motor – Resistor Circuit

نوع: محتوى تعليمي

إنشاء دائرة بمحرك تيار مستمر ومقاومة

نوع: محتوى تعليمي

في هذا المشروع ستقوم بتوصيل مقاومة متغيرة بمحرك تيار مستمر من خلال ترانزستور ومقاومة ، حيث تمتد بطارية هذا المحرك بالطاقة. لن تحتاج إلى تعديل برمجة المايكرو بيت حيث أن الإدخال يُمثل فقط من الطرف الثماثلي P0 للمقاومة المتغيرة. يمكنك إجراء بعض التغييرات على الدائرة، فعلى سبيل المثال يمكنك تعديل قيمة المقاومة وتغيير البطاريتين من نوع AAA المقاومة غيرت من 100 كيلو أوم إلى 200 كيلو أوم.

نوع: محتوى تعليمي

يمكنك استخدام الترانزستور في دوائر تحكم تحتوي على مكونات أخرى كالحركات التي تتطلب فرق جهد (فولتية) أعلى لكي تعمل بكفاءة.

المكونات المستخدمة في هذا المشروع

نوع: محتوى تعليمي

ستستخدم في هذا المشروع المايكرو بيت بالإضافة إلى المكونات الآتية:

نوع: محتوى تعليمي

• مقاومة متغيرة. • ترانزستور من نوع BJT-NPN. • مقاومة. • بطاريتين 1.5 فولت. • محرك تيار مستمر (DC).

نوع: NON_EDUCATIONAL

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

🔍 عناصر مرئية

A Micro:bit board with its LED display, buttons A and B, and labeled pins for connection.

A small DC motor with a visible gear mechanism, indicating its rotational output.

A standard axial-lead resistor with color bands indicating its resistance value.

A transistor in a TO-92 package, labeled with 'N' on top and 'CBE' indicating Collector, Base, and Emitter pins.

A circular potentiometer with a blue dial and markings, suggesting it's used for variable resistance or voltage division.

A battery holder designed for 2x AAA batteries, with '+' and '-' terminals and an ON/OFF switch.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: Build a DC Motor – Resistor Circuit --- إنشاء دائرة بمحرك تيار مستمر ومقاومة في هذا المشروع ستقوم بتوصيل مقاومة متغيرة بمحرك تيار مستمر من خلال ترانزستور ومقاومة ، حيث تمتد بطارية هذا المحرك بالطاقة. لن تحتاج إلى تعديل برمجة المايكرو بيت حيث أن الإدخال يُمثل فقط من الطرف الثماثلي P0 للمقاومة المتغيرة. يمكنك إجراء بعض التغييرات على الدائرة، فعلى سبيل المثال يمكنك تعديل قيمة المقاومة وتغيير البطاريتين من نوع AAA المقاومة غيرت من 100 كيلو أوم إلى 200 كيلو أوم. يمكنك استخدام الترانزستور في دوائر تحكم تحتوي على مكونات أخرى كالحركات التي تتطلب فرق جهد (فولتية) أعلى لكي تعمل بكفاءة. --- SECTION: المكونات المستخدمة في هذا المشروع --- ستستخدم في هذا المشروع المايكرو بيت بالإضافة إلى المكونات الآتية: • مقاومة متغيرة. • ترانزستور من نوع BJT-NPN. • مقاومة. • بطاريتين 1.5 فولت. • محرك تيار مستمر (DC). وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: A Micro:bit board with its LED display, buttons A and B, and labeled pins for connection. X-axis: Pin labels (0, 1, 2, 3V, GND) Context: The microcontroller used to control the DC motor circuit. **IMAGE**: Untitled Description: A small DC motor with a visible gear mechanism, indicating its rotational output. Context: The component that will be driven by the circuit. **IMAGE**: Untitled Description: A standard axial-lead resistor with color bands indicating its resistance value. Context: A fixed resistor, likely part of the circuit to limit current or set a base resistance. **IMAGE**: Untitled Description: A transistor in a TO-92 package, labeled with 'N' on top and 'CBE' indicating Collector, Base, and Emitter pins. Context: A BJT NPN transistor, likely used as a switch or amplifier in the circuit. **IMAGE**: Untitled Description: A circular potentiometer with a blue dial and markings, suggesting it's used for variable resistance or voltage division. Context: A variable resistor (potentiometer) used to control the motor speed. **IMAGE**: Untitled Description: A battery holder designed for 2x AAA batteries, with '+' and '-' terminals and an ON/OFF switch. Context: Provides the power source for the DC motor circuit.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

ما هو الدور الأساسي للترانزستور من نوع BJT-NPN في دائرة تحكم المحرك التيار المستمر كما ورد في المشروع؟

  • أ) يُستخدم كمصدر طاقة رئيسي للمحرك مباشرة.
  • ب) يُستخدم كعنصر تحكم (مفتاح أو مضخم) للسماح لمصدر طاقة منفصل (البطاريات) بتشغيل المحرك بكفاءة.
  • ج) يُستخدم فقط لحماية المايكرو بيت من التيار العالي.
  • د) يُستخدم لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد لتشغيل المحرك.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يُستخدم كعنصر تحكم (مفتاح أو مضخم) للسماح لمصدر طاقة منفصل (البطاريات) بتشغيل المحرك بكفاءة.

الشرح: 1. الترانزستور NPN يعمل كمفتاح إلكتروني. 2. يتلقى إشارة تحكم صغيرة من المقاومة المتغيرة عبر طرف المايكرو بيت. 3. يسمح بمرور تيار كبير من البطاريات إلى المحرك. 4. هذا يحمي المايكرو بيت ويسمح بتشغيل المحرك بفولتية أعلى.

تلميح: فكر في المكون الذي يتحكم في تدفق التيار من مصدر طاقة عالي إلى المحرك بناءً على إشارة صغيرة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الغرض من المقاومة المتغيرة في الدائرة الموصوفة؟

  • أ) توفير مصدر طاقة ثابت للمحرك.
  • ب) حماية الدائرة من التيار الزائد.
  • ج) تُمثل إدخالاً تحكمياً (إشارة) لتعديل سرعة أو تشغيل المحرك.
  • د) تحويل الجهد من البطاريات إلى جهد مناسب للمحرك.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تُمثل إدخالاً تحكمياً (إشارة) لتعديل سرعة أو تشغيل المحرك.

الشرح: 1. المقاومة المتغيرة تسمح بتغيير المقاومة يدوياً. 2. هذا التغيير يغير الجهد عند الطرف التناظري P0 للمايكرو بيت. 3. المايكرو بيت يقرأ هذه القيمة. 4. بناءً على القيمة المقروءة، يمكن التحكم في تشغيل الترانزستور وبالتالي سرعة المحرك.

تلميح: المقاومة التي يمكن تغيير قيمتها يدوياً، وتتصل بطرف إدخال المايكرو بيت.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما سبب استخدام بطاريتين منفصلتين (1.5 فولت لكل منهما) في المشروع بدلاً من الاعتماد على طاقة المايكرو بيت فقط؟

  • أ) لأن المايكرو بيت لا يحتوي على منافذ لربط المحركات.
  • ب) لأن المحركات تتطلب عادة فرق جهد (فولتية) أعلى وتياراً أكبر مما يمكن للمايكرو بيت توفيره مباشرة.
  • ج) لأن البطاريات توفر تياراً متردداً وهو المفضل للمحركات.
  • د) لأن ذلك يلغي الحاجة إلى استخدام ترانزستور في الدائرة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لأن المحركات تتطلب عادة فرق جهد (فولتية) أعلى وتياراً أكبر مما يمكن للمايكرو بيت توفيره مباشرة.

الشرح: 1. المحركات الكهربائية تحتاج تياراً عالياً لتعمل. 2. المايكرو بيت مصمم للإشارات المنطقية والتحكم، وليس لتشغيل أحمال عالية الطاقة. 3. استخدام مصدر طاقة منفصل (3 فولت من البطاريتين) يحمي المايكرو بيت ويوفر الطاقة الكافية للمحرك. 4. الترانزستور يعمل كوسيط بين الاثنين.

تلميح: فكر في متطلبات الطاقة للمحرك مقارنة بقدرة المخرجات المحدودة لوحدة التحكم الدقيقة (الميكروكونترولر).

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

أي من المكونات التالية يُعتبر عنصر تحكم إلكتروني (مفتاح) يسمح لمصدر طاقة منفصل بتشغيل حمل عالي التيار في هذه الدائرة؟

  • أ) المقاومة الثابتة
  • ب) المقاومة المتغيرة
  • ج) الترانزستور من نوع BJT-NPN
  • د) حامل البطاريات

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الترانزستور من نوع BJT-NPN

الشرح: 1. الترانزستور BJT-NPN هو جهاز أشباه الموصلات. 2. بإدخال تيار صغير إلى القاعدة (B)، يمكنه التحكم في مرور تيار كبير بين المجمع (C) والباعث (E). 3. في هذه الدائرة، يتحكم المايكرو بيت (عبر المقاومة) في قاعدة الترانزستور. 4. الترانزستور بدوره يسمح للتيار من البطاريات بالمرور إلى المحرك.

تلميح: هذا المكون له ثلاثة أطراف (C, B, E) ويستخدم للتبديل أو التضخيم.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل