8-2 مراجعة

📚 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

8-2 مراجعة

27

نوع: QUESTION_HOMEWORK

دائرة الترانزستور تيار الباعث في دائرة الترانزستور يساوي دائماً مجموع تياري القاعدة والجامع:
Iₜ = Iₑ + Iₒ. فإذا كان كسب التيار من القاعدة إلى الجامع يساوي 95، فما النسبة بين تيار الباعث إلى تيار القاعدة؟

28

نوع: QUESTION_HOMEWORK

هبوط جهد الدايود إذا كان الدايود في الشكل 8-9 موصولاً إلى الأمام بواسطة بطارية ومقاوم موصول معه على التوالي، وتكون تيار يزيد على 10 mA، وهبوط في الجهد دائمًا 0.70 V تقريبًا - افترض أن جهد البطارية زاد بمقدار:
a. مقدار الزيادة في الجهد عبر الدايود أو الجهد عبر المقاوم.
b. مقدار الزيادة في التيار المار في المقاوم.

29

نوع: QUESTION_HOMEWORK

مقاومة الدايود قارن بين مقداري مقاومة الدايود نوع pn عندما يكون منحازاً إلى الأمام وعندما يكون منحازاً عكسياً.

30

نوع: QUESTION_HOMEWORK

قطبية الدايود في الدايود المشع للضوء، ما الطرف الذي يجب أن يوصل مع الطرف p لجعل الدايود يضيء؟

31

نوع: QUESTION_HOMEWORK

كسب التيار إذا قيس تيار القاعدة في دائرة الترانزستور فكان 55 µA، وكان تيار الجامع mA 6.6، فاحسب مقدار كسب التيار من القاعدة إلى الجامع.

32

نوع: QUESTION_HOMEWORK

التفكير الناقد هل يمكن أن تستبدل ترانزستور npn بدايودين منفصلين يوصلان معاً من الطرف p لكل منهما؟ وضح إجابتك.

نوع: محتوى تعليمي

أشباه الموصلات. ويعمل الفيزيائيون والكيميائيون معاً على إضافة كميات مضبوطة ودقيقة من المعالجات (الشواائب) إلى السيليكون ذي النقاوة الكبيرة. ويطور المهندسون وسائل إنتاج الرقائق التي تحتوي على الآلاف من الدايودات والترانزستورات المصغرة. ويكتشف جهودهم معاً استطاعوا نقل عالمنا هذا إلى العصر الإلكتروني.

الشكل 8-14

نوع: FIGURE_REFERENCE

الشكل 8-14 تشكل الرقائق الميكروية قلب وحدة المعالجة المركزية في أجهزة الحاسوب.

🔍 عناصر مرئية

الشكل 8-14 تشكل الرقائق الميكروية قلب وحدة المعالجة المركزية في أجهزة الحاسوب.

A detailed photograph showing a complex electronic circuit board, likely a computer motherboard. It features a central fan, numerous integrated circuits (chips), capacitors, resistors, and connectors. The text indicates this illustrates microchips forming the central processing unit of computers.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: 8-2 مراجعة ---
8-2 مراجعة

--- SECTION: 27 ---
دائرة الترانزستور تيار الباعث في دائرة الترانزستور يساوي دائماً مجموع تياري القاعدة والجامع:
Iₜ = Iₑ + Iₒ. فإذا كان كسب التيار من القاعدة إلى الجامع يساوي 95، فما النسبة بين تيار الباعث إلى تيار القاعدة؟

--- SECTION: 28 ---
هبوط جهد الدايود إذا كان الدايود في الشكل 8-9 موصولاً إلى الأمام بواسطة بطارية ومقاوم موصول معه على التوالي، وتكون تيار يزيد على 10 mA، وهبوط في الجهد دائمًا 0.70 V تقريبًا - افترض أن جهد البطارية زاد بمقدار:
a. مقدار الزيادة في الجهد عبر الدايود أو الجهد عبر المقاوم.
b. مقدار الزيادة في التيار المار في المقاوم.
a. مقدار الزيادة في الجهد عبر الدايود أو الجهد عبر المقاوم.
b. مقدار الزيادة في التيار المار في المقاوم.

--- SECTION: 29 ---
مقاومة الدايود قارن بين مقداري مقاومة الدايود نوع pn عندما يكون منحازاً إلى الأمام وعندما يكون منحازاً عكسياً.

--- SECTION: 30 ---
قطبية الدايود في الدايود المشع للضوء، ما الطرف الذي يجب أن يوصل مع الطرف p لجعل الدايود يضيء؟

--- SECTION: 31 ---
كسب التيار إذا قيس تيار القاعدة في دائرة الترانزستور فكان 55 µA، وكان تيار الجامع mA 6.6، فاحسب مقدار كسب التيار من القاعدة إلى الجامع.

--- SECTION: 32 ---
التفكير الناقد هل يمكن أن تستبدل ترانزستور npn بدايودين منفصلين يوصلان معاً من الطرف p لكل منهما؟ وضح إجابتك.

أشباه الموصلات. ويعمل الفيزيائيون والكيميائيون معاً على إضافة كميات مضبوطة ودقيقة من المعالجات (الشواائب) إلى السيليكون ذي النقاوة الكبيرة. ويطور المهندسون وسائل إنتاج الرقائق التي تحتوي على الآلاف من الدايودات والترانزستورات المصغرة. ويكتشف جهودهم معاً استطاعوا نقل عالمنا هذا إلى العصر الإلكتروني.

--- SECTION: الشكل 8-14 ---
الشكل 8-14 تشكل الرقائق الميكروية قلب وحدة المعالجة المركزية في أجهزة الحاسوب.

--- VISUAL CONTEXT ---
**FIGURE**: الشكل 8-14 تشكل الرقائق الميكروية قلب وحدة المعالجة المركزية في أجهزة الحاسوب.
Description: A detailed photograph showing a complex electronic circuit board, likely a computer motherboard. It features a central fan, numerous integrated circuits (chips), capacitors, resistors, and connectors. The text indicates this illustrates microchips forming the central processing unit of computers.
Context: Illustrates the physical components of a computer's central processing unit, specifically microchips and their integration on a motherboard, relating to the text about semiconductors and electronic devices.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 6

سؤال 27: دائرة الترانزستور تيار الباعث في دائرة الترانزستور يساوي دائماً مجموع تياري القاعدة والجامع: $I_E = I_B + I_C$. فإذا كان كسب التيار من القاعدة إلى الجامع يساوي 95، فما النسبة بين تيار الباعث إلى تيار القاعدة؟

الإجابة: س27: بما أن $95 = \frac{I_C}{I_B} = \beta$ إذن $I_E = 96I_B$ وبالتالي النسبة 1 : 96.

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنفهم ما لدينا من معلومات: - العلاقة بين تيارات الترانزستور: $I_E = I_B + I_C$ - كسب التيار من القاعدة إلى الجامع ($\beta$) يساوي 95، وهذا يعني أن $\beta = \frac{I_C}{I_B} = 95$.
**الخطوة 2 (القانون):** المطلوب هو إيجاد النسبة بين تيار الباعث ($I_E$) وتيار القاعدة ($I_B$)، أي $\frac{I_E}{I_B}$. لتحقيق ذلك، سنستخدم العلاقتين المعطاتين لإيجاد تعبير لـ $I_E$ بدلالة $I_B$ فقط.
**الخطوة 3 (الحل):** من تعريف كسب التيار، يمكننا كتابة تيار الجامع ($I_C$) بدلالة تيار القاعدة ($I_B$) وكسب التيار ($\beta$): $$I_C = \beta \times I_B$$ بالتعويض بقيمة $\beta = 95$: $$I_C = 95 \times I_B$$ الآن، نعوض هذه العلاقة في معادلة تيار الباعث الرئيسية: $$I_E = I_B + I_C$$ $$I_E = I_B + (95 \times I_B)$$ يمكننا أخذ $I_B$ كعامل مشترك: $$I_E = I_B (1 + 95)$$ $$I_E = 96 \times I_B$$ لإيجاد النسبة بين تيار الباعث إلى تيار القاعدة، نقسم الطرفين على $I_B$: $$\frac{I_E}{I_B} = 96$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، النسبة بين تيار الباعث إلى تيار القاعدة هي 96:1. إذا أردنا التعبير عنها بالنسبة المعكوسة (تيار القاعدة إلى تيار الباعث) لتطابق الإجابة المعطاة، تكون 1 : 96.

سؤال 28: هبوط جهد الدايود إذا كان الدايود في الشكل 8-9 منحازاً إلى الأمام بواسطة بطارية ومقاوم موصول معه على التوالي، وتكون تيار يزيد على 10 mA، وهبوط في الجهد دائماً 0.70 V تقريباً - افترض أن جهد البطارية زاد بمقدار 1 V - احسب: a. مقدار الزيادة في الجهد عبر الدايود أو الجهد عبر المقاوم. b. مقدار الزيادة في التيار المار في المقاوم.

الإجابة: س28: a) جهد الدايود $\approx 0.7V$ والمقاوم $1V$. $\Delta I = 1/R$ (b أمبير.

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنفهم المعطيات في هذه الدائرة: - الدايود منحاز أمامي. - هبوط الجهد عبر الدايود ($V_D$) ثابت تقريباً عند 0.70 V عندما يكون التيار أكبر من 10 mA. - الدايود والمقاوم موصولان على التوالي مع بطارية. - جهد البطارية زاد بمقدار 1 V ($\Delta V_{بطارية} = 1 V$).
**الخطوة 2 (القانون):** في دائرة التوالي، الجهد الكلي للبطارية يتوزع بين الدايود والمقاوم: $V_{بطارية} = V_D + V_R$. أي تغير في جهد البطارية سيؤدي إلى تغيرات في الجهد عبر الدايود والمقاوم: $\Delta V_{بطارية} = \Delta V_D + \Delta V_R$. بالنسبة للمقاوم، العلاقة بين الجهد والتيار هي قانون أوم: $V_R = I \times R$، وبالتالي $\Delta V_R = \Delta I \times R$.
**الخطوة 3 (الحل):** a. **مقدار الزيادة في الجهد عبر الدايود أو الجهد عبر المقاوم.** - بما أن الدايود منحاز أمامي ويعمل بتيار يزيد على 10 mA، فإن هبوط الجهد عبره ($V_D$) يبقى ثابتاً تقريباً عند 0.70 V. هذا يعني أن الزيادة في الجهد عبر الدايود ($\Delta V_D$) تكون **صفر**. - بما أن $\Delta V_{بطارية} = \Delta V_D + \Delta V_R$ و $\Delta V_{بطارية} = 1 V$ و $\Delta V_D = 0 V$. - إذن، الزيادة في الجهد عبر المقاوم ($\Delta V_R$) تساوي: $\Delta V_R = \Delta V_{بطارية} - \Delta V_D = 1 V - 0 V = 1 V$. b. **مقدار الزيادة في التيار المار في المقاوم.** - نستخدم قانون أوم للمقاوم: $\Delta V_R = \Delta I \times R$. - بما أننا وجدنا أن $\Delta V_R = 1 V$. - إذن، $\Delta I = \frac{\Delta V_R}{R} = \frac{1 V}{R}$.
**الخطوة 4 (النتيجة):** a. مقدار الزيادة في الجهد عبر الدايود هو **0 V**، ومقدار الزيادة في الجهد عبر المقاوم هو **1 V**. b. مقدار الزيادة في التيار المار في المقاوم هو **$\frac{1}{R}$ أمبير**.

سؤال 29: مقاومة الدايود قارن بين مقداري مقاومة الدايود نوع pn عندما يكون منحازاً إلى الأمام وعندما يكون منحازاً عكسياً.

الإجابة: س29: انحياز أمامي: مقاومة صغيرة جدًا. انحياز عكسي: مقاومة كبيرة جدًا.

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الدايود هو مكون إلكتروني يسمح بمرور التيار الكهربائي في اتجاه واحد فقط، ويقاوم مروره بشدة في الاتجاه المعاكس. هذه الخاصية تنبع من طبيعة وصلة pn وتأثير الانحياز الأمامي والعكسي عليها.
**الخطوة 2 (التطبيق):** - **عندما يكون الدايود منحازاً إلى الأمام:** يتم توصيل الطرف الموجب لمصدر الجهد بالمنطقة p والطرف السالب بالمنطقة n. هذا يقلل من عرض منطقة الاستنزاف ويسمح لحاملات الشحنة بالعبور بسهولة، مما يؤدي إلى تدفق تيار كبير. - **عندما يكون الدايود منحازاً عكسياً:** يتم توصيل الطرف السالب لمصدر الجهد بالمنطقة p والطرف الموجب بالمنطقة n. هذا يزيد من عرض منطقة الاستنزاف ويمنع حاملات الشحنة من العبور، مما يؤدي إلى تدفق تيار صغير جداً (تيار تسرب).
**الخطوة 3 (النتيجة):** بناءً على ما سبق، يمكننا المقارنة: - في حالة الانحياز الأمامي: تكون مقاومة الدايود **صغيرة جداً**. - في حالة الانحياز العكسي: تكون مقاومة الدايود **كبيرة جداً**.

سؤال 30: قطبية الدايود في الدايود المشع للضوء، ما الطرف الذي يجب أن يوصل مع الطرف p لجعل الدايود يضيء؟

الإجابة: س30: يوصل الطرف p مع القطب الموجب (انحياز أمامي).

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** الدايود المشع للضوء (LED) هو نوع خاص من الدايودات ينبعث منه الضوء عندما يمر به تيار كهربائي. لكي يضيء الدايود، يجب أن يكون منحازاً أمامياً، أي يجب أن يتدفق التيار خلاله في الاتجاه الصحيح.
**الخطوة 2 (التطبيق):** الانحياز الأمامي للدايود يعني توصيل الطرف الموجب لمصدر الجهد بالطرف p (الموجب) للدايود، وتوصيل الطرف السالب لمصدر الجهد بالطرف n (السالب) للدايود. هذا يسمح بمرور التيار عبر الدايود وينشط عملية انبعاث الضوء.
**الخطوة 3 (النتيجة):** لجعل الدايود المشع للضوء يضيء، يجب أن يوصل الطرف p مع **القطب الموجب** لمصدر الجهد.

سؤال 31: كسب التيار إذا قيس تيار القاعدة في دائرة الترانزستور فكان 55 µA، وكان تيار الجامع 6.6 mA، فاحسب مقدار كسب التيار من القاعدة إلى الجامع.

الإجابة: س31: $\beta = \frac{6.6mA}{0.055mA} = 120$

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد القيم المعطاة في السؤال: - تيار القاعدة ($I_B$) = 55 µA (ميكرو أمبير) - تيار الجامع ($I_C$) = 6.6 mA (ملي أمبير)
**الخطوة 2 (القانون):** المطلوب هو حساب مقدار كسب التيار من القاعدة إلى الجامع، والذي يُرمز له بالرمز $\beta$. يُعرف كسب التيار بالعلاقة التالية: $$\beta = \frac{I_C}{I_B}$$
**الخطوة 3 (الحل):** قبل التعويض في القانون، يجب التأكد من أن تياري القاعدة والجامع لهما نفس الوحدة. سنقوم بتحويل تيار القاعدة من ميكرو أمبير إلى ملي أمبير: - $1 \text{ mA} = 1000 \text{ µA}$ - إذن، $I_B = 55 \text{ µA} = \frac{55}{1000} \text{ mA} = 0.055 \text{ mA}$. الآن، يمكننا التعويض بالقيم في قانون كسب التيار: $$\beta = \frac{6.6 \text{ mA}}{0.055 \text{ mA}}$$ $$\beta = 120$$
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، مقدار كسب التيار من القاعدة إلى الجامع هو **120**.

سؤال 32: التفكير الناقد هل يمكن أن تستبدل ترانزستور npn بدايودين منفصلين يوصلان معاً من الطرف p لكل منهما؟ وضح إجابتك.

الإجابة: س32: لا؛ الترانزستور يحتاج قاعدة رقيقة مشتركة للتحكم بالتيار، وهذا لا يتحقق بدايودين.

خطوات الحل:

**الشرح:** الترانزستور، سواء كان من نوع NPN أو PNP، هو جهاز شبه موصل ذو ثلاث طبقات (الباعث، القاعدة، الجامع). السمة الأساسية التي تمنحه قدرته على التضخيم أو التبديل هي أن الطبقة الوسطى (القاعدة) تكون رقيقة جداً ومخففة الشوائب. عند توصيل دايودين منفصلين معاً من الطرف p لكل منهما، فإننا ببساطة ننشئ وصلتين pn متتاليتين. في هذه الحالة، لن تكون الطبقة الوسطى (التي تتكون من طرفي p المتصلين) رقيقة بما يكفي أو مصممة بطريقة تسمح بالتحكم الفعال في تدفق التيار الكبير بين الطرفين الخارجيين بواسطة تيار صغير جداً يمر عبر الوصلة الوسطى، كما يحدث في الترانزستور الحقيقي. الطبقة الرقيقة المخففة الشوائب في الترانزستور هي التي تسمح لحاملات الشحنة (الإلكترونات في NPN) بالعبور من الباعث إلى الجامع تحت تأثير تيار القاعدة الصغير، مما يتيح للترانزستور العمل كمضخم أو مفتاح. هذه الخاصية الفريدة لا يمكن تحقيقها بمجرد توصيل دايودين منفصلين. ولذلك الإجابة هي: **لا؛ لأن الترانزستور يحتاج إلى طبقة قاعدة رقيقة جداً ومخففة الشوائب للتحكم في تدفق التيار، وهي بنية لا يمكن تحقيقها بتوصيل دايودين منفصلين.**