إضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات - 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: إضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات

📚 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

📚 إضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات

المفاهيم الأساسية

محرك التيار المستمر (DC Motor): مكون كهربائي له طرفان (طرف 1 وطرف 2) يستخدم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى حركة ميكانيكية.

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.

خطوات التوصيل

#### 1. إضافة المكون

  • سحب المقاومة المتغيرة من مكتبة المكونات.
  • تغيير لونها إلى الأخضر.
  • تدويرها لتتجه أطرافها نحو المايكروبت.
#### 2. إجراء التوصيلات

  • توصيل الطرف 2 للمقاومة بـ GND (سلك أسود).
  • توصيل محور الانزلاق بالطرف P0 (سلك أخضر).
  • توصيل الطرف 1 بالمصدر 3V (سلك أحمر).

خطوات إنشاء علبة البطاريات

#### 1. إضافة البطارية

  • البحث عن بطارية 1.5V في مكتبة المكونات.
  • سحبها وإسقاطها في مساحة العمل.
#### 2. تعديل الخصائص

  • استخدام لوحة المعاينة (Inspector Panel).
  • تغيير العدد (Count) إلى 2 بطاريات.
  • تغيير النوع (Type) إلى AAA.
  • تفعيل خاصية المفتاح المدمج (Built-in Switch) إلى نعم (yes).
#### 3. إضافة الترانزستور والمقاومة

##### إضافة الترانزستور

  • البحث عن NPN Transistor في مكتبة المكونات.
  • سحبه وإسقاطه في مساحة العمل.
  • تدويره لتتجه أطرافه نحو المايكروبت.
##### إضافة المقاومة

  • البحث عن Resistor في مكتبة المكونات.
  • سحبها وإسقاطها في مساحة العمل.
  • توصيل أحد أطرافها بالطرف 1 (القاعدة) للترانزستور.
  • توصيل الطرف المفتوح للمقاومة بطرف P2 من المايكروبت.
  • تغيير لون السلك إلى الأخضر.

وظيفة الترانزستور في الدائرة

  • يوصل المجمع (Collector) بمصدر الطاقة (البطارية).
  • يوصل الطرف 1 (القاعدة) بالمقاومة وبطرف P2 للمايكروبت.
  • ينقل باعث الترانزستور (Emitter) فرق الجهد النهائي إلى محرك التيار المستمر.
#### 4. إضافة محرك التيار المستمر

##### إضافة المحرك

  • البحث عن DC Motor في مكتبة المكونات.
  • سحبه إلى مساحة العمل.
  • تدويره لتتجه أطرافه نحو الترانزستور.
##### إجراء التوصيلات النهائية

  • توصيل الطرف 1 للمحرك بـ GND (الطرف الأرضي) للمايكروبيت باستخدام سلك أسود.
  • توصيل الطرف 2 للمحرك بباعث الترانزستور باستخدام سلك أخضر.
```

نقاط مهمة

  • يتم إضافة محرك التيار المستمر من مكتبة المكونات (Components library).
  • يجب تدوير المحرك في مساحة العمل لتوجيه أطرافه نحو الترانزستور.
  • التوصيلات: الطرف 1 للمحرك → GND (سلك أسود)، الطرف 2 للمحرك → باعث الترانزستور (سلك أخضر).
  • تظهر الرسوم التوضيحية (شكل 5.52 و5.53) شكل المحرك وطريقة توصيله في الدائرة الكاملة مع المايكروبيت والترانزستور.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

إضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات

نوع: محتوى تعليمي

ستضيف الآن محرك تيار مستمر إلى مساحة العمل، وتوصل الطرف 2 بباعث الترانزستور، والطرف 1 إلى الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت.

نوع: محتوى تعليمي

لإضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات:

نوع: محتوى تعليمي

< ابحث عن DC Motor (محرك التيار المستمر) في Components library (مكتبة المكونات)، واسحبه في مساحة العمل، ثم قم بتدويره بحيث تتجه أطرافه نحو الترانزستور.

نوع: محتوى تعليمي

< قم بتوصيل الطرف 1 لمحرك التيار المستمر إلى GND (الطرف الأرضي) للمايكروبيت وغير لون السلك إلى Black (أسود).

نوع: محتوى تعليمي

< قم بتوصيل الطرف 2 لمحرك التيار المستمر بباعث الترانزستور وغير لون السلك إلى Green (أخضر).

نوع: محتوى تعليمي

صل الطرف 2 بباعث الترانزستور، والطرف 1 إلى الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت.

نوع: محتوى تعليمي

شكل 5.52: محرك التيار المستمر

نوع: محتوى تعليمي

شكل 5.53: إضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات

🔍 عناصر مرئية

محرك التيار المستمر

Diagram showing a DC motor with two terminals labeled 'طرف 1' and 'طرف 2'. Each terminal has a wire connected, one red and one black. The red wire connects to the positive terminal of a battery, and the black wire connects to the negative terminal. The motor itself has a gear.

MakeCode interface and component library

A screenshot of a MakeCode-like interface showing a programming environment. It includes a microcontroller (likely micro:bit) with labeled pins (0, 1, 2, 3V, GND). Wires are shown connecting the microcontroller pins to other components. A component library panel on the right displays icons for various electronic components like DC Motor, NPN Transistor, LED RGB, Diode, Photoresistor, Micro Servo, Hobby Gearmotor, and a battery pack (2x AAA).

Circuit connection for DC motor

A schematic diagram illustrating the wiring for a DC motor. It shows connections from the microcontroller (labeled pins 1, 2, and GND) to a battery pack, a transistor, a resistor, and the DC motor. Specifically: Pin 1 (likely a PWM pin) is connected via a red wire to the base of an NPN transistor. Pin 2 is connected via a green wire to the DC motor. GND is connected via a black wire to the negative terminal of the battery pack and also to the emitter of the NPN transistor. The positive terminal of the battery pack is connected to the DC motor. A resistor is shown in series with the transistor base.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: إضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات --- ستضيف الآن محرك تيار مستمر إلى مساحة العمل، وتوصل الطرف 2 بباعث الترانزستور، والطرف 1 إلى الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت. لإضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات: < ابحث عن DC Motor (محرك التيار المستمر) في Components library (مكتبة المكونات)، واسحبه في مساحة العمل، ثم قم بتدويره بحيث تتجه أطرافه نحو الترانزستور. < قم بتوصيل الطرف 1 لمحرك التيار المستمر إلى GND (الطرف الأرضي) للمايكروبيت وغير لون السلك إلى Black (أسود). < قم بتوصيل الطرف 2 لمحرك التيار المستمر بباعث الترانزستور وغير لون السلك إلى Green (أخضر). صل الطرف 2 بباعث الترانزستور، والطرف 1 إلى الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت. شكل 5.52: محرك التيار المستمر شكل 5.53: إضافة محرك التيار المستمر وإجراء التوصيلات --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: محرك التيار المستمر Description: Diagram showing a DC motor with two terminals labeled 'طرف 1' and 'طرف 2'. Each terminal has a wire connected, one red and one black. The red wire connects to the positive terminal of a battery, and the black wire connects to the negative terminal. The motor itself has a gear. Context: Illustrates the DC motor component and its basic connection points. **DIAGRAM**: MakeCode interface and component library Description: A screenshot of a MakeCode-like interface showing a programming environment. It includes a microcontroller (likely micro:bit) with labeled pins (0, 1, 2, 3V, GND). Wires are shown connecting the microcontroller pins to other components. A component library panel on the right displays icons for various electronic components like DC Motor, NPN Transistor, LED RGB, Diode, Photoresistor, Micro Servo, Hobby Gearmotor, and a battery pack (2x AAA). Context: Shows the programming environment and available components for building circuits. **DIAGRAM**: Circuit connection for DC motor Description: A schematic diagram illustrating the wiring for a DC motor. It shows connections from the microcontroller (labeled pins 1, 2, and GND) to a battery pack, a transistor, a resistor, and the DC motor. Specifically: Pin 1 (likely a PWM pin) is connected via a red wire to the base of an NPN transistor. Pin 2 is connected via a green wire to the DC motor. GND is connected via a black wire to the negative terminal of the battery pack and also to the emitter of the NPN transistor. The positive terminal of the battery pack is connected to the DC motor. A resistor is shown in series with the transistor base. Context: Illustrates the specific wiring required to connect a DC motor to a microcontroller using a transistor as a switch.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 3 بطاقة لهذه الصفحة

ما الغرض من استخدام الترانزستور في دائرة تشغيل محرك التيار المستمر مع المتحكم الدقيق (مثل المايكروبيت)؟

  • أ) لتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد حتى يعمل المحرك.
  • ب) لزيادة الجهد الكهربائي القادم من المتحكم الدقيق قبل وصوله للمحرك.
  • ج) يعمل الترانزستور كمفتاح (سويتش) للتحكم في تشغيل وإيقاف المحرك، حيث أن خرج المتحكم الدقيق لا يستطيع توفير تيار كافٍ لتشغيل المحرك مباشرة.
  • د) لحماية المتحكم الدقيق من التلف بسبب الاهتزازات الناتجة عن المحرك.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: يعمل الترانزستور كمفتاح (سويتش) للتحكم في تشغيل وإيقاف المحرك، حيث أن خرج المتحكم الدقيق لا يستطيع توفير تيار كافٍ لتشغيل المحرك مباشرة.

الشرح: 1. خرج المتحكم الدقيق (مثل المايكروبيت) يوفر تياراً منخفضاً. 2. محرك التيار المستمر يحتاج إلى تيار أعلى للعمل. 3. الترانزستور يستخدم إشارة التحكم الصغيرة من المتحكم لفتح وإغلاق مسار التيار العالي من مصدر الطاقة (البطارية) إلى المحرك.

تلميح: فكر في الفرق بين قدرة خرج المتحكم الدقيق واحتياجات المحرك من التيار.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

عند توصيل محرك تيار مستمر في دائرة مع مايكروبيت باستخدام ترانزستور، إلى أين يجب توصيل الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت؟

  • أ) يتم توصيله فقط إلى القاعدة (Base) للترانزستور.
  • ب) يتم توصيل الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت إلى الطرف 1 لمحرك التيار المستمر وإلى باعث الترانزستور.
  • ج) يتم توصيله مباشرة إلى الطرف الموجب للبطارية.
  • د) يتم توصيله إلى الطرف 2 لمحرك التيار المستمر فقط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يتم توصيل الطرف الأرضي (GND) للمايكروبيت إلى الطرف 1 لمحرك التيار المستمر وإلى باعث الترانزستور.

الشرح: 1. نقطة الأرض (GND) هي المرجع المشترك للجهد في الدائرة. 2. وفقاً للخطوات، يتم توصيل GND للمايكروبيت إلى الطرف 1 للمحرك (بسلك أسود). 3. كما يتم توصيل GND أيضاً إلى باعث (Emitter) الترانزستور لإكمال مسار التيار.

تلميح: يجب أن تشترك جميع المكونات في نقطة أرضية مشتركة لإكمال الدائرة الكهربائية.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما الوظيفة الأساسية للطرف 2 في محرك التيار المستمر في الدائرة الموضحة؟

  • أ) هو الطرف الأرضي للمحرك ويجب توصيله مباشرة بـ GND.
  • ب) الطرف 2 هو نقطة التحكم أو الإدخال الرئيسية للمحرك، حيث يتم توصيله بباعث الترانزستور ليستقبل التيار الذي يتحكم فيه الترانزستور.
  • ج) يستخدم فقط لقياس سرعة دوران المحرك.
  • د) هو الطرف الذي يوصل مباشرة بإشارة الخرج الرقمية من المايكروبيت دون وسيط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الطرف 2 هو نقطة التحكم أو الإدخال الرئيسية للمحرك، حيث يتم توصيله بباعث الترانزستور ليستقبل التيار الذي يتحكم فيه الترانزستور.

الشرح: 1. مصدر الطاقة (البطارية) يوفر الجهد للمحرك. 2. الترانزستور يتحكم في مرور التيار من المصدر إلى المحرك. 3. الطرف 2 للمحرك متصل بباعث الترانزستور، لذا فهو يستقبل التيار المتحكم فيه لتشغيل المحرك.

تلميح: انظر إلى مسار التيار من مصدر الطاقة (البطارية) عبر الترانزستور إلى المحرك.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط