الشريط المغناطيسي - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 2

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

الدرس: الشريط المغناطيسي

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 2

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

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

أحدثت بطاقات الائتمان ثورة اقتصادية في العالم عن طريق جعل عملية تحويل النقود سريعة وسهلة. يُعد قارئ بطاقات الائتمان - الذي يأخذ البيانات من شريط مغناطيسي - من أهم الروابط في العملية الإلكترونية لتحويل النقود.

نوع: محتوى تعليمي

يمكن أن يدار المغناطيس لإنتاج مناطق ذات قطبية معكوسة. وتمثل هذه المناطق القطبية الترقيم الثنائي المتمثل في 1 و 0. والمعلومات المشفرة مثل اسم حامل البطاقة ورقم البطاقة.

نوع: محتوى تعليمي

يحتوي قارئ البطاقة على رأس القارئ، وهو عبارة عن سلك صغير جداً ملفوف على حلقة ذات فتحة.

نوع: محتوى تعليمي

عند إمرار البطاقة عبر القارئ بسرعة، يسحب الشريط المغنطيسي الممغنط خلال فتحة رأس الالتناقط مولداً جهداً متغيراً خلال الملف.

نوع: محتوى تعليمي

تترجم الشفرة الثنائية الموجودة على الشريط إلى فولتية في صورة موجة، وتخزن صورة الموجة الناتجة في ذاكرة الحاسوب، ثم ترسل إلى مكتب التحقق في البنك.

الشريط المغناطيسي

نوع: محتوى تعليمي

الشريط المغناطيسي الدائم الذي يلامس شريط بلاستيكياً مغطياً بأكسيد الحديد يجعل المنطقة ممغنطة.

الجبهة الخلفية للبطاقة

نوع: محتوى تعليمي

الجبهة الخلفية للبطاقة

رموز البطاقة

نوع: محتوى تعليمي

رموز البطاقة

1

نوع: QUESTION_HOMEWORK

لاحظ الأرقام الثنائية في الخطوة 5 من الشريط إلى جهد موحد؟ حلل ماذا يحدث إذا لم يكن لحلقة الحديد الجديدة فتحة؟

2

نوع: QUESTION_HOMEWORK

حلل ماذا يحدث إذا لم يكن لحلقة الحديد الجديدة فتحة؟

🔍 عناصر مرئية

Diagram showing a magnetic stripe with alternating North (N) and South (S) poles.

A simplified diagram of a card reader head, showing a coil of wire.

A sequence of binary digits (1s and 0s) representing encoded information.

Diagram showing an inductive coil and a resulting voltage waveform.

An electronic device resembling a calculator or terminal.

A sequence of binary digits (1s and 0s) representing encoded information.

A graph showing voltage fluctuations over time.

📄 النص الكامل للصفحة

أحدثت بطاقات الائتمان ثورة اقتصادية في العالم عن طريق جعل عملية تحويل النقود سريعة وسهلة. يُعد قارئ بطاقات الائتمان - الذي يأخذ البيانات من شريط مغناطيسي - من أهم الروابط في العملية الإلكترونية لتحويل النقود. يمكن أن يدار المغناطيس لإنتاج مناطق ذات قطبية معكوسة. وتمثل هذه المناطق القطبية الترقيم الثنائي المتمثل في 1 و 0. والمعلومات المشفرة مثل اسم حامل البطاقة ورقم البطاقة. يحتوي قارئ البطاقة على رأس القارئ، وهو عبارة عن سلك صغير جداً ملفوف على حلقة ذات فتحة. عند إمرار البطاقة عبر القارئ بسرعة، يسحب الشريط المغنطيسي الممغنط خلال فتحة رأس الالتناقط مولداً جهداً متغيراً خلال الملف. تترجم الشفرة الثنائية الموجودة على الشريط إلى فولتية في صورة موجة، وتخزن صورة الموجة الناتجة في ذاكرة الحاسوب، ثم ترسل إلى مكتب التحقق في البنك. --- SECTION: الشريط المغناطيسي --- الشريط المغناطيسي الدائم الذي يلامس شريط بلاستيكياً مغطياً بأكسيد الحديد يجعل المنطقة ممغنطة. --- SECTION: الجبهة الخلفية للبطاقة --- الجبهة الخلفية للبطاقة --- SECTION: رموز البطاقة --- رموز البطاقة --- SECTION: 1 --- لاحظ الأرقام الثنائية في الخطوة 5 من الشريط إلى جهد موحد؟ حلل ماذا يحدث إذا لم يكن لحلقة الحديد الجديدة فتحة؟ --- SECTION: 2 --- حلل ماذا يحدث إذا لم يكن لحلقة الحديد الجديدة فتحة؟ --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram showing a magnetic stripe with alternating North (N) and South (S) poles. Data: Represents binary data encoded as magnetic poles. Key Values: N = North pole, S = South pole Context: Illustrates how data is stored on a credit card's magnetic stripe. **DIAGRAM**: Untitled Description: A simplified diagram of a card reader head, showing a coil of wire. Data: Represents the component that reads the magnetic stripe. Context: Shows the part of the reader that interacts with the magnetic stripe. **DIAGRAM**: Untitled Description: A sequence of binary digits (1s and 0s) representing encoded information. Data: Shows how magnetic poles are translated into binary code. Key Values: 1, 0 Context: Illustrates the digital representation of data read from the magnetic stripe. **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram showing an inductive coil and a resulting voltage waveform. X-axis: Time Y-axis: Voltage (V) Data: Shows how the changing magnetic field from the stripe induces a voltage in the coil. Key Values: Positive voltage pulse, Negative voltage pulse Context: Demonstrates Faraday's Law of Induction: a changing magnetic field induces a voltage. **DIAGRAM**: Untitled Description: An electronic device resembling a calculator or terminal. Data: Represents the device that processes the signal from the card reader. Context: Part of the credit card processing system. **DIAGRAM**: Untitled Description: A sequence of binary digits (1s and 0s) representing encoded information. Data: Shows another example of binary data encoding. Key Values: 0, 1 Context: Further illustration of binary data representation. **GRAPH**: Untitled Description: A graph showing voltage fluctuations over time. X-axis: Time Y-axis: Voltage (V) Data: Represents the electrical signal generated by the card reader. Key Values: Positive peaks, Negative peaks, Zero crossings Context: Visualizes the electrical signal produced as the magnetic stripe passes the reader.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 2

سؤال 1: لاحظ لماذا تتحول الأرقام الثنائية في الخطوة 5 من الشريط المغناطيسي إلى جهد في صورة موجة؟

الإجابة: س1: لأن مرور مناطق الشريط ذات الاستقطاب المغناطيسي المختلف (التي تمثل 0 و1) أمام رأس القراءة يسبب تغيراً في الفيض المغناطيسي خلال ملف الالتقاط، ووفق قانون فاراداي يتولد جهد حثي متغير يظهر على شكل موجة/نبضات يمكن تحويلها إلى أرقام ثنائية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، الذي ينص على أن أي تغير في الفيض المغناطيسي الذي يخترق ملفاً يؤدي إلى تولد قوة دافعة كهربائية حثية (جهد حثي) في هذا الملف.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في الشريط المغناطيسي، يتم تخزين البيانات على شكل مناطق ذات استقطاب مغناطيسي مختلف (تمثل الأرقام الثنائية 0 و 1). عندما يمر هذا الشريط أمام رأس القراءة، فإن مناطق الاستقطاب المختلفة تتسبب في تغير الفيض المغناطيسي الذي يخترق ملف الالتقاط الموجود في رأس القراءة.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** هذا التغير في الفيض المغناطيسي يولد جهداً حثياً متغيراً في ملف الالتقاط، ويظهر هذا الجهد على شكل موجة أو نبضات كهربائية يمكن تحويلها مرة أخرى إلى أرقام ثنائية بواسطة الدوائر الإلكترونية.

سؤال 2: حلل ماذا يحدث إذا لم يكن لحلقة الحديد الصغيرة فتحة؟

الإجابة: س2: لن يتركز المجال المغناطيسي عند رأس القراءة ولن تقترن خطوط المجال القادمة من الشريط بالقلب الحديدي بشكل فعال، فيقل تغير الفيض داخل الملف (أو يكاد ينعدم) فلا يتولد جهد حثي مناسب، وبالتالي لا يستطيع القارئ قراءة بيانات البطاقة.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** حلقة الحديد الصغيرة (القلب الحديدي) في رأس القراءة مصممة بفتحة (فجوة هوائية) لتركيز خطوط المجال المغناطيسي القادمة من الشريط المغناطيسي وتوجيهها بفعالية عبر ملف الالتقاط. هذه الفتحة ضرورية لضمان اقتران مغناطيسي جيد بين الشريط والملف.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** إذا لم تكن هناك فتحة في حلقة الحديد، فلن يكون هناك تركيز للمجال المغناطيسي عند نقطة التفاعل مع الشريط. ستتشتت خطوط المجال المغناطيسي ولن تقترن بشكل فعال بالقلب الحديدي والملف.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** هذا يؤدي إلى تغير ضعيف جداً أو شبه منعدم في الفيض المغناطيسي داخل ملف الالتقاط، وبالتالي لن يتولد جهد حثي كافٍ أو مناسب. نتيجة لذلك، لن يتمكن القارئ من اكتشاف التغيرات المغناطيسية وقراءة البيانات المخزنة على البطاقة.