قبل البدء في عالم الالكترونيك لقد وضعت هذه المحاضرات والدروس لاني الان اجد ثغرة كبيرة في عالم الالكترونيك , هي ان اي شخص الان يمكنه بناء دارات الكترونية وتحليل الدارات مهما بلغت من الصعوبة وايجاد قيم المقاومات والمتسعات والمصادر وما الى ذلك.
لكن السؤال هو لماذا اقوم ببناء هذا الدائرة ولا اقوم ببناء دارة اخرى؟لماذا افضل هذه الدائرة عن مثيلاتها؟؟
انا اقوم بتحليل الدائرة بشكل صحيح ولكن لا اعرف لماذا؟وسأضرب مثل في علم الرياضيات.
الكل منا يعرف ان تكامل X هو ((X^2)/2) وتكامل Sin(x) هو Cos(x) ولكن لماذا نجد التكامل؟مالفائدة من ايجاد تكامل دالة معينة؟؟ عندما سألت الكثير قالوا لي ان التكامل هو معكوس المشتقة؟ماهذا الكلام؟؟
الكثير يعرف ايجاد التكامل ولكن القليل جداً يعلم ان التكامل يستخدم لايجاد المساحات الغير المنتظمة . ونفس الشيء في عالم الالكترونيك
فاذاً عندما اقول ان التكامل يستخدم لايجان المساحات افضل من ايجاد تكامل دالة
فالهدف من بناء دارة الكترونية هو معرفة عملها ولماذا اقوم ببناء هذا الدارة فضلاً عن تلك
س/ لماذا استخدم الترانزستور كمضخم ولا استخدم مكبر العمليات (op-amp)؟؟
س/ لماذا اولد دارات ذبدبة (Oscillator) باستعمال (op-amp) بدلا من المضخم الترانزستوري (Amplifier)؟
الملخص المفيد : هو ان كل نظام معقد يمكن تجزئته الى انظمة مستقلة بسيطة وايجاد الحلقة المفقودة او التي يراد البحث عنها
قاعدة (1) : لا اقوم بتحليل نظام معقد الا بعد تبسيطه الى ابسط صورة ممكنة ليسهل تحليله.
لاحظ المخطط التالي
المخطط يبدأ من قوانين الطبيعة الى القوانين الفيزيائية ثم يتدرج لبناء الانظمة ولغات البرمحة وما الى ذلك
لنأخذ مثلا انظمة التشغيل Windows مبني من لغات البرمجة التي بالاساس مبنية من الانظمة الرقمية التي تبنى بواسطة البوابات المنطقية والتي هي عبارة عن مضخمات والمضخمات عبارة عن مقاومات ومتسعات وما الى ذلك .
اذا لاحظنا كيف عرفنا من اين تبنى الانظمة وهكذا بقية الفروع
لاحظ المضخمات (Amplifier) وهي مشتقة من (LCA) وهي مشتقة من معادلة ماكسويل
لاحظ مكبر العمليات (Op-amp) الذي هو بالاساس مشتق من المخضم (Amplifier) .
الان وجدت جواباً للسؤال رقم (1) والذي طرحته
س/ لماذا استخدم الترانزستور كمضخم ولا استخدم مكبر العمليات (op-amp)؟؟
ج / من خلال المخطط نلاحظ ان مكبر العمليات (op-amp) هو جزء مشتق من المضخم العادي (Amplifier) وهو طريقة مبسطة من المضخمات
هل لاحظت؟؟ بدأنا نجيب على الاسئلة اذا اننا كلما تجهنا يمينا من المخطط فانا نبسط العملية الى ابسط صورة وهذا تطبيق على قاعدة رقم (1)
لاحظ لغات البرمجة . كيف يمكن ان نكتب عدة سطور وتنفذ وتنتج نتائج؟؟
لانها بالاصل LCA تم تبسيطها لتكون Amplifier وتم تبسيطها الى بوابات منطقية وتم تبسيطها الى انظمة رقمية الى بناء لغات برمجة اي ان المسألة تمت بالتبسيط
الان سنرد على السؤال الثاني
س/ لماذا اولد دارات ذبدبة (Oscillator) باستعمال (op-amp) بدلا من المضخم الترانزستوري (Amplifier)؟
ج/ الان نستطيع الجواب بأن الاثنان ممكن لان (op-amp) هو بالاصل مضخم Amplifier ولكن من الابسط؟؟ بالتأكيد Op-amp لاننا نبتعد عن المضخم باتجاه اليمين وهذا يبسط السمألة المعقدة
• لقد بدأنا من الطبيعة نحو القوانين الفيزيائية الى الى الى بناء الانظمة باجتياز كل فرع على حدة وهذا الفرع يسمى (Abstraction)
• التبسيط الاقوى يبدأ من معادلة ماكسويل الى ابسط صورة ممكنة
مفهوم التيار , فرق الجهد والمقاومة
لنفرض لدينا مصباح (Bulb) شكل (1) , مامقدار جريان التيار خلال المصباح , يمكن القيام ببعض الحسابات لايجادة لكنها معقدة
لنأخذ مثال : بفرض ان لدينا مكون او نظام معين قمت بتسليط قوة عليه مالتعجيل الذي سيولده الجسم؟
-ستقوم بسؤالي عن الكتله الخاصة بالجسم
-الاجابة الكتله هي m
-اذا سأخبرك ان التعجيل = القوة / الكتلة
-a=f/m
ماذا تلاحظ؟
لقد تجاهلنا الشكل , اللون , الحرارة , النعومة او الخشونة وهذا الذي اريد ان اوضحه ان نركز على الشيء الذي اريده واتجاهل الباقي
قاعدة (2) : يجب التركيز على الشي الذي اود البحث عنه واتجاهل الباقي
لنقم بربط المثال السابق بالمصباح ولنركز فقط على السلك اللولبي الذي يولد الضوء.ومايهمنا هو مقدار التيار المار في هذا الجزء ,لااهتم لشكلة او لونه او اي شيء اخر
الان سنستبدل هذا السلك اللولبي بمكون يسمى المقاومه (Resistor) والان اصبحت الدائرة
والان قمنا بتبسيط المعادلة من معادلة ماكسويل الى V=IR
لنفرض ان Sa هي مساحة مقطع السلك اللولبي عند الدخول
وان Sb هي مساحة مقطع السلك اللولبي عند الخروج
وان V هو فرق الجهد المسلط خلال المقطعين
حيث ان
dq/dt :الشحنه المبنية داخل الملف او السلك
لذلك حسب قانون ماكسويل فان التيار الداخل مطروح منه التيار الخارج = الشحنة المبنية داخل الملف
dq/dt : تساوي صفر لان تغير الشحنات ثابت مع الزمن داخل الملف وهذا يجعل التيار الداخل يساوي الخارج
فرق الجهد يعرف عندما dɸb/dt=0 , عندما يكون تغير الفيض المغناطيسي ثابت مع الزمن
1.الان عرفنا التيار وفرق الجهد , التيار يحدث عندما يكون التغير في الشحنات ثابت مع الزمن
2.فرق الجهد يحدث عندما يكون تغير الفيض ثابت مع الزمن
الدرس الاول : الالكترونيك في فلسفة جديدة 2
