تطبيق الفيزياء - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

تطبيق الفيزياء

دايود الليزر يبعث دايود الليزر الضوء بطول موجي مقداره 800 nm، والذي يعد قريباً من الأشعة تحت الحمراء. فيخرج الشعاع من بقعة صغيرة في رقاقة GaAs. وعندما يزود الدايود بتيار مقداره 80 mA، يحدث فيه هبوط جهد أمامي مقداره 2 V. وتستخدم دايودات الليزر عادة في إرسال عبر الألياف البصرية.

عملية كيف يمكن لجهاز الحاسوب اتخاذ القرارات؟ ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية.

الترانزستورات والدوائر المتكاملة

Transistors and Integrated Circuits يعد الترانزستور أداة بسيطة مصنوعة من مادة شبه موصلة معالجة؛ حيث يتكون ترانزستور npn من طبقتين من مادة شبه موصلة من النوع n على طرفي طبقة رقيقة مصنوعة من مادة شبه موصلة أيضاً من النوع p. وتسمى هذه الطبقة المركزية القاعدة، أما الطبقتان الأخريان فتسمى إحداهما الباعث، والأخرى الجامع. ويوضح الشكل 12-8 الرسمين التخطيطيين لنوعي الترانزستور، ويوضح السهم المرسوم على الباعث اتجاه التيار الاصطلاحي.

يوضح الشكل 13-8 طريقة عمل ترانزستور npn. ويمكن اعتبار وصلتي pn في الترانزستور تشكيلاً مبدئياً لدايودين موصلين معاً بصورة عكسية. وتعمل البطرية الموضوعة على اليمين Vc على إبقاء الجامع ذي شحنة موجبة أكبر من شحنة الباعث، ويكون الدايود الموجود بين القاعدة والجامع منحازاً عكسياً، وتكون طبقة القاعدة عريضة، ولذلك لا يسري تيار من الجامع إلى القاعدة. وعندما توصل البطرية الموضوعة عن يسار VB تكون شحنة موجبة أكبر من شحنة الباعث، فيؤدي ذلك إلى السماح للتيار IB بالمرور من القاعدة إلى الباعث.

إن القاعدة الرقيقة جداً جزء من كل الدايودين في الترانزستور. فتقل تدفق الشحنات بواسطة السهم إلى الباعث. ولذلك لا يسري تيار من الجامع إلى القاعدة، بحيث يسمح بالتحكم في التيار IB. وينتج تيار الجامع الكبير في التيار Ic، نتيجة التغيرات الصغيرة في الجهد VB.

--- SECTION: تطبيق الفيزياء --- تطبيق الفيزياء دايود الليزر يبعث دايود الليزر الضوء بطول موجي مقداره 800 nm، والذي يعد قريباً من الأشعة تحت الحمراء. فيخرج الشعاع من بقعة صغيرة في رقاقة GaAs. وعندما يزود الدايود بتيار مقداره 80 mA، يحدث فيه هبوط جهد أمامي مقداره 2 V. وتستخدم دايودات الليزر عادة في إرسال عبر الألياف البصرية. عملية كيف يمكن لجهاز الحاسوب اتخاذ القرارات؟ ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية. --- SECTION: الترانزستورات والدوائر المتكاملة --- الترانزستورات والدوائر المتكاملة Transistors and Integrated Circuits يعد الترانزستور أداة بسيطة مصنوعة من مادة شبه موصلة معالجة؛ حيث يتكون ترانزستور npn من طبقتين من مادة شبه موصلة من النوع n على طرفي طبقة رقيقة مصنوعة من مادة شبه موصلة أيضاً من النوع p. وتسمى هذه الطبقة المركزية القاعدة، أما الطبقتان الأخريان فتسمى إحداهما الباعث، والأخرى الجامع. ويوضح الشكل 12-8 الرسمين التخطيطيين لنوعي الترانزستور، ويوضح السهم المرسوم على الباعث اتجاه التيار الاصطلاحي. يوضح الشكل 13-8 طريقة عمل ترانزستور npn. ويمكن اعتبار وصلتي pn في الترانزستور تشكيلاً مبدئياً لدايودين موصلين معاً بصورة عكسية. وتعمل البطرية الموضوعة على اليمين Vc على إبقاء الجامع ذي شحنة موجبة أكبر من شحنة الباعث، ويكون الدايود الموجود بين القاعدة والجامع منحازاً عكسياً، وتكون طبقة القاعدة عريضة، ولذلك لا يسري تيار من الجامع إلى القاعدة. وعندما توصل البطرية الموضوعة عن يسار VB تكون شحنة موجبة أكبر من شحنة الباعث، فيؤدي ذلك إلى السماح للتيار IB بالمرور من القاعدة إلى الباعث. إن القاعدة الرقيقة جداً جزء من كل الدايودين في الترانزستور. فتقل تدفق الشحنات بواسطة السهم إلى الباعث. ولذلك لا يسري تيار من الجامع إلى القاعدة، بحيث يسمح بالتحكم في التيار IB. وينتج تيار الجامع الكبير في التيار Ic، نتيجة التغيرات الصغيرة في الجهد VB. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 12-8 Description: Diagrams showing two types of transistors: a) PNP and b) NPN. Each shows Base (B), Collector (C), and Emitter (E) terminals. The NPN transistor diagram shows p-type material for the Base and n-type for the Collector and Emitter. The PNP transistor diagram shows n-type material for the Base and p-type for the Collector and Emitter. Arrows indicate current flow direction. Context: Illustrates the basic structure and symbols for PNP and NPN transistors. **DIAGRAM**: الشكل 13-8 Description: Schematic diagram illustrating the operation of an NPN transistor. It shows the Base (B), Collector (C), and Emitter (E) regions. The diagram depicts two diodes connected back-to-back, representing the junctions. Voltages VB and VC are applied, and currents IB and IC are shown. The arrow on the emitter indicates conventional current flow. Context: Explains the internal structure and biasing of an NPN transistor, showing how currents IB and IC are controlled.