الرقائق الميكروية - 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: الرقائق الميكروية

📚 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

تعتمد دائرة القاعدة كبيرة في تيار الجامع، مما يؤدي إلى تغيرات في الهبوط في الجهد عبر المقاومة R. ونتيجة لذلك فإن الترانزستور يضخم تغيرات الجهد الصغيرة عبر R، فإن الأداة عندما تسمى ترانزستور npn، إلا أن قطبي كل من البطاريتين معكوسان.

نوع: محتوى تعليمي

الترانزستور npn. ويعمل هذا النوع فإن الأداة تسمى ترانزستور pnp، إلا أن قطبي كل من البطاريتين معكوسان.

نوع: محتوى تعليمي

الجهد عبر القاعدة إلى دائرة الجامع مؤشراً مفيداً على أداء الترانزستور. وعلى الرغم من أن تيار القاعدة صغير جداً إلا أنه يعتمد على جهد القاعدة- الباعث الذي يتحكم في تيار الجامع. فمثلاً، إذا أُزيل الجهد V في الشكل 12-8، فسوف يهبط تيار الجامع إلى الصفر. وإذا ازداد الجهد V إلى ازدياد تيار الجامع I، ولكن بصورة كبيرة (من المحتمل أن يزيد 100 مرة أو أكثر). يتراوح مدى كسب التيار من القاعدة إلى الجامع من 50 إلى 300 للاستخدامات العامة للترانزستورات.

نوع: محتوى تعليمي

في جهاز التسجيل، تُضخّم التغيرات الصغيرة في الجهد الحثي في الملف الناتجة عن المناطق الممغنطة الموجودة على الشريط؛ لتحريك ملف السماعة. وفي الحواسيب يمكن للتيارات الصغيرة في دوائر القاعدة-الباعث تشغيل وإيقاف التيارات الكبيرة في دوائر الجامع-الباعث. وبالإضافة إلى ذلك يمكن وصل العديد من الترانزستورات معاً لتنفيذ عمليات منطقية، أو لإضافة أرقام معينة، أو لإضافة سرعة الأداء بدلاً من عملها مضخمات.

الرقائق الميكروية

نوع: محتوى تعليمي

الرقائق الميكروية

نوع: محتوى تعليمي

دوائر متكاملة تتكون من آلاف الترانزستورات والدايودات والمقاومات والموصلات، وطول كل منها لا يتجاوز الواحد. ويمكن صناعة كل هذه المكونات بمعالجة السيليكون وتشويهها (إضافة شوائب) بدرات مانحة أو مستقبِلة. إن الحجم الصغير للرقائق الميكروية في مساحة صغيرة. ولأن الإشارات الإلكترونية تنتقل خلال مسافات قصيرة جداً فقد زاد هذا من سرعة الإلكترونية، لأن الأجهزة الكهربائية وفي السيارات، كما تستخدم في الحواسيب.

تجربة

نوع: QUESTION_ACTIVITY

الضوء الأحمر ركب دائرة كهربائية تحتوي على مصدر قدرة مستمر DC ومقاوم مقداره 470 Ω ودايود مشع للضوء الأحمر متصلة على التوالي. صل السلك القصير الخاص بالدايود الباعث للضوء مع القطب السالب لمصدر القدرة الموصول بمقياس القدرة الموضعي GFCI. ثم صل السلك الآخر الخاص بالدايود بالمقاوم. ثم صل طرف الآخر للمقاوم مع القطب الموجب لمصدر القدرة، ثم زد الجهد بالتدريج حتى يبدأ الدايود المشع للضوء في التوهج. لاحظ قراءة الجهد على مصدر القدرة. 1. ضع فرضية حول ما يحدث إذا عكست اتجاه التيار. 2. جرب عن طريق عكس التوصيلات مع البطارية. 3. وضح ملاحظاتك بدلالة خصائص الدايود المشع للضوء.

وزارة التعليم

نوع: METADATA

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

نوع: METADATA

240

📄 النص الكامل للصفحة

تعتمد دائرة القاعدة كبيرة في تيار الجامع، مما يؤدي إلى تغيرات في الهبوط في الجهد عبر المقاومة R. ونتيجة لذلك فإن الترانزستور يضخم تغيرات الجهد الصغيرة عبر R، فإن الأداة عندما تسمى ترانزستور npn، إلا أن قطبي كل من البطاريتين معكوسان. الترانزستور npn. ويعمل هذا النوع فإن الأداة تسمى ترانزستور pnp، إلا أن قطبي كل من البطاريتين معكوسان. الجهد عبر القاعدة إلى دائرة الجامع مؤشراً مفيداً على أداء الترانزستور. وعلى الرغم من أن تيار القاعدة صغير جداً إلا أنه يعتمد على جهد القاعدة- الباعث الذي يتحكم في تيار الجامع. فمثلاً، إذا أُزيل الجهد V في الشكل 12-8، فسوف يهبط تيار الجامع إلى الصفر. وإذا ازداد الجهد V إلى ازدياد تيار الجامع I، ولكن بصورة كبيرة (من المحتمل أن يزيد 100 مرة أو أكثر). يتراوح مدى كسب التيار من القاعدة إلى الجامع من 50 إلى 300 للاستخدامات العامة للترانزستورات. في جهاز التسجيل، تُضخّم التغيرات الصغيرة في الجهد الحثي في الملف الناتجة عن المناطق الممغنطة الموجودة على الشريط؛ لتحريك ملف السماعة. وفي الحواسيب يمكن للتيارات الصغيرة في دوائر القاعدة-الباعث تشغيل وإيقاف التيارات الكبيرة في دوائر الجامع-الباعث. وبالإضافة إلى ذلك يمكن وصل العديد من الترانزستورات معاً لتنفيذ عمليات منطقية، أو لإضافة أرقام معينة، أو لإضافة سرعة الأداء بدلاً من عملها مضخمات. --- SECTION: الرقائق الميكروية --- الرقائق الميكروية دوائر متكاملة تتكون من آلاف الترانزستورات والدايودات والمقاومات والموصلات، وطول كل منها لا يتجاوز الواحد. ويمكن صناعة كل هذه المكونات بمعالجة السيليكون وتشويهها (إضافة شوائب) بدرات مانحة أو مستقبِلة. إن الحجم الصغير للرقائق الميكروية في مساحة صغيرة. ولأن الإشارات الإلكترونية تنتقل خلال مسافات قصيرة جداً فقد زاد هذا من سرعة الإلكترونية، لأن الأجهزة الكهربائية وفي السيارات، كما تستخدم في الحواسيب. --- SECTION: تجربة --- الضوء الأحمر ركب دائرة كهربائية تحتوي على مصدر قدرة مستمر DC ومقاوم مقداره 470 Ω ودايود مشع للضوء الأحمر متصلة على التوالي. صل السلك القصير الخاص بالدايود الباعث للضوء مع القطب السالب لمصدر القدرة الموصول بمقياس القدرة الموضعي GFCI. ثم صل السلك الآخر الخاص بالدايود بالمقاوم. ثم صل طرف الآخر للمقاوم مع القطب الموجب لمصدر القدرة، ثم زد الجهد بالتدريج حتى يبدأ الدايود المشع للضوء في التوهج. لاحظ قراءة الجهد على مصدر القدرة. 1. ضع فرضية حول ما يحدث إذا عكست اتجاه التيار. 2. جرب عن طريق عكس التوصيلات مع البطارية. 3. وضح ملاحظاتك بدلالة خصائص الدايود المشع للضوء. 1. ضع فرضية حول ما يحدث إذا عكست اتجاه التيار. 2. جرب عن طريق عكس التوصيلات مع البطارية. 3. وضح ملاحظاتك بدلالة خصائص الدايود المشع للضوء. --- SECTION: وزارة التعليم --- وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 240

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 2

سؤال 1: 1. ضع فرضية حول ما يحدث إذا عكست اتجاه التيار.

الإجابة: س1: عند عكس اتجاه التيار يصبح الدايود المشع للضوء في انحياز عكسي؛ لذا يكاد التيار ينعدم ولا يضيء (وقد يتلف إذا كان الجهد العكسي كبيراً).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الدايود المشع للضوء (LED) هو مكون إلكتروني يسمح بمرور التيار في اتجاه واحد فقط (الانحياز الأمامي) لإصدار الضوء، ويمنع مروره في الاتجاه المعاكس (الانحياز العكسي).
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** عند عكس اتجاه التيار في الدائرة، فإن الدايود سيصبح في حالة انحياز عكسي. في هذه الحالة، تكون المقاومة الداخلية للدايود عالية جداً، مما يمنع مرور التيار الكهربائي أو يجعله ضئيلاً جداً.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، الفرضية هي أن الدايود المشع للضوء لن يضيء عند عكس اتجاه التيار، وقد يتعرض للتلف إذا كان الجهد العكسي المطبق عليه كبيراً جداً.

سؤال 3: التحليل والاستنتاج 3. وضح ملاحظاتك بدلالة خصائص الدايود المشع للضوء.

الإجابة: س3: يضيء الدايود المشع للضوء فقط عند توصيله في الاتجاه الصحيح (انحياز أمامي) وبعد بلوغ جهد عتبة مناسب (للأحمر غالبا نحو V 2,2-1,8)، وتزداد شدة الإضاءة بزيادة التيار. أما عند الانحياز العكسي فلا يمر إلا تيار تسرب صغير فلا يضيء، وتعمل المقاومة 470 Ω على تحديد التيار وحماية الدايود.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (سلوك الدايود في الانحياز الأمامي):** يضيء الدايود المشع للضوء (LED) فقط عندما يتم توصيله في الاتجاه الصحيح (انحياز أمامي)، أي عندما يكون الجهد المطبق عليه أكبر من جهد العتبة الخاص به (والذي يتراوح عادةً بين 1.8V و 2.2V للدايود الأحمر). في هذه الحالة، يمر التيار وتزداد شدة الإضاءة بزيادة هذا التيار.
  2. **الخطوة 2 (سلوك الدايود في الانحياز العكسي ودور المقاومة):** عند عكس اتجاه التوصيل (انحياز عكسي)، لا يمر التيار إلا تيار تسرب صغير جداً، وبالتالي لا يضيء الدايود. تعمل المقاومة (مثل 470 Ω) على تحديد مقدار التيار المار في الدائرة وحماية الدايود من التيار الزائد الذي قد يتلفه.
  3. **الخطوة 3 (الاستنتاج):** إذن، الملاحظات توضح أن الدايود يعمل كمفتاح يسمح بمرور التيار في اتجاه واحد فقط لإصدار الضوء، مع ضرورة وجود جهد كافٍ وتيار محدد، بينما لا يعمل في الاتجاه المعاكس.