طرق انتقال الطاقة
1ــ انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الاصـطـدام 2ــ انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الأجـسـام الـمـرنـة .
3ــ انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الـتـيـار الـكـهـربـائـي . 4 ــ انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الـمـوجـات .
أولاً : انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الاصـطـدام .
نـحـن نـعلم من الـدروس الـسـابـقـة أن الأجـسـام الـمـتـحـركـة تـمـتـلـك طـاقـة حـركـيـة وعـنـدمـــا يـصطـدم جسمان بـبـعـضهـمـا الـبـعـض تـنـتـقـل هـذه الـطـاقـة فـالحـجـر الساكن يـتـحـرك ويـصبح ذو طـاقـة حـركـية عـنـد اصطـدام الـسـيـارة بـه والـمـاء الـساقط يـحـرك الـتـوربـيـن الـساكن . وطـــرق الـمـسـمـار بـهـدف خـرزه داخـل قـطـعـة الـخـشـب وبـالـتـالـي تـبـذل عـلـيـه ط حـركـيـة ولـكـن جـزءً مـنـهـا يـهـدر في رفـع درجة حـرارة الـمـسـمـار أي أنـهـا تـتـحـول إلـى ط حـراريـة ، ويـنـطـبـق نـفــس الـقـول عـلـى حـالات الاصطـدام حـيـث أن جـزءً مـن الـطـاقـة يـهـدر في مـقـاومـة الاحـتـكـاك .
* تـعـريـف الـتـصادم الـمـرن :-
هـو ( الـتـصادم الـذي يـكـون فـيـه مـجـمـوع الـطـاقـة قـبـل الاصطـدام وبـعـده ثـابـت )..
مـثـل : تـصادم جـزيـئـات الـغـاز الـمـحـصـورة فـي وعـاء مـغـلـق .
* تـعـريـف الـتـصادم الـغـيـر مـرن :-
هـو ( الـتـصادم الـذي يـكـون فـيـه مـجـمـوع الـطـاقـة قـبـل الاصطـدام وبـعـده غـيـر ثـابـت )..
ثانياً : انـتـقـال الـطـاقـة بـواسطـة الأجـسـام الـمـرنـة .
• تـعـريـف الـجـسـم الـمـرن :-
هـو ( الجـسـم الـذي يـتـغـيـر شكـلـه عـنـدمـا يـتـعـرض لـقـوه تـؤثـر عـلـيـه ويـعـود إلى شكـلـه
الأصلـي بـعـد زوال الـقـوة الـمـؤثـرة )..
ويـمـكـن لـلـطـاقـة أن تـنـتـقـل بـواسطـة الأجسام الـمـرنـة كـانـتـقـال الـطـاقـة
بـواسطـة الـقـوس المشدود أو الـزنـبـرك الـمـضـغـوط .
ثـالـثـاً : انـتـقـال الـطـاقـة بـواسطـة الـتـيـار الـكـهـربـائـي .
الـتـيـار الـكـهـربـائـي سـيـل مـن الـجـسـيـمـات الـمـشـحـونـة والتي تسمى الإلـكـتـرونـات. والإلـكـتـرونـات لا تـنـتـقـل إلا إذا كـان هـنـاك فـرق مـا بـيـن الـمكـان الـذي تـنـتـقـل مـنـه والـمـكـان الـذي تـنـتـقـل إلـيـه ويـسـمـى هـذا الـفـرق ( فـرق الـجـهـد الـكـهـربـائـي ) .
أي أن الإلـكـتـرونـات لا تـنـتـقـل عـبـر سـلـك مـوصـل لـلـكـهـربـاء مــن الـطـرف ( أ ) إلـــى الـطــرف ( ب ) إلا إذا كـان الـطـرف ( أ ) أعـلـى مـن حـيـث الـجـهـد الـكـهـربـائـي . وكـلـمـا زاد فـرق الـجـهـد بـيـن ( أ ) و ( ب ) كـلـمـا زادت سـرعـة انـتـقـال الإلـكـتـرونـات .
رابـعـاً : انـتـقـال الـطـاقـة بـواسطـة الـمـوجـات .
1ــ الـمـوجـات الميكانيكية : وهي ناتجة عن اهتزاز الأجسام المادية كالموجات الـبـحـريـة و الـمـوجـات الـصوتـيـة وهي تنتقل في الأوساط
المادية فقط
3ــ الـمـوجـات الـكـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة وهي عبارة عن أشكال من الطاقة مثل :
1- الموجات الضوئية 2- الموجات الحـراريـة 3- موجات المذيـاع ومـوجات الـتـلـفـاز . 4- الميكرو ويف
الطاقة الضوئية على شكل موجات كـرويـة تـنـتـقـل في الفراغ أو في وسط مادي شفاف .
فـمـثـلاً المـوجـات الـضوئـيـة أطـوالهـا قـصـيـرة ولـكـن سـرعـتـهـا عـالـيـة وتـصل إلـى 300000 كم/ ث وعـنـدمـا تـسـقـط عـلى خـلـية كـهـروضـوئـيـة تـتـحـول إلى ط كـهـربـائـيـة ، وعـنـدمـا تـسـقـط عــلـى فـيـلـم تـصـويـر تـتـحـول إلى طـاقـة كـيـمـيـائـيـة .
* استـخـدام الموجـات الـكـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة في الـبـث الإذاعـي :
في هـذه الحـالـة يـتـم تحـويـل الـطـاقـة الـصوتـيـة الـصادرة عـن المـتـكـلـم إلى ط كـهـربـائـيـة تـبـث عـلـى شـكـل مـوجـات كـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة عـالـيـة الـتـردد وعـنـدما تـصل هـذه الـمـوجـات إلى جـهـــاز الـراديـو يـقـوم بـالـتـقـاطـهـا واستـخـلاص صوت الـمـتـكـلـم مـرة ثـانـيـة .
* استـخـدام الموجـات الـكـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة في الـبـث الـتـلـفـزيـونـي :
في هـذه الحـالـة يـتـم نـقـل الـطـاقـة الـصوتـيـة الـصادرة عـن المـتـكـلـم والـطـاقـة الـضـوئـيـة بـواسـطـة مـوجـات كـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة تـبـعـثـهـا مـحـطـات الإرسـال وعـنـدمــا تـصـل إلـى الـتـلــفــزيـــــون يــتـم استـخـلاص صوت الـمـتـكـلـم وصـورتـه .
أمثلة على التقدم العلمي والتطور التقني
ثانيا :- وسائل الاتصالات
يمكن تقسيم وسائل الاتصالات الحديثة إلى قسمين رئيسين هما :
1- الاتصالات السلكية : وتشمل هذه المجموعة البرق والهاتف والتلكس
2- الاتصالات اللاسلكية : وتشمل هذه المجموعة الراديو والتلفزيون والهاتف النقال ( الجوال )
سندرس الهاتف كمثال على وسائل الاتصال السلكي والجوال كمثال على وسائل الاتصال اللا سلكي
الاتصالات السلكية :
الهاتف
مخترع الهاتف هو العالم ألكسندر جراهام بل
مبدأ عمل الهاتف : العلاقة بين الضغط وشدة التيار الكهربائي {هو تحويل الذبذبات الصوتية بواسطة الميكرفون إلى نبضات كهربائية متغيرة تنقل عبر الأسلاك إلى جهاز الاستقبال ( السماعة ) ومن ثم إعادة تحويل النبضات الكهربائية إلى ذبذبات صوتية بواسطة السماعة }
تركيب الهاتف
الجزء الرئيس الجزء الفرعي
الميكرفون ( جهاز الإرسال) - 1 - غشاء ( 1 – أ )
فحم ( كربون ) ( 1 - ب )
السماعة ( جهاز الاستقبال ) - 2 - غشاء معدني ( 2 – أ )
مغناطيس كهربائي ( 2 - ب )
بطارية - 3 -
عمل الهاتف
1 2 3 4 5
المتصل ( المتحدث ) الميكرفون التيار السماعة السامع
الغلاف الرقيق حبيبات الفحم المغناطيس الكهربي القرص المعدني
يهز طبقة الهواء محدثاً موجات صوتية
(تضاغط وتخلخل ) يتضاغط يتغير ضغطها تتغير شدته تتغير شدته يهتز تهتز طبقة الهواء محدثة موجات صوتية
(تضاغط وتخلخل )
أمثلة على التقدم العلمي والتطور التقني
ثانيا :- وسائل الاتصالات
الهاتف النقال
تقوم الهواتف النقالة بارسال واستقبال الاشارات او النبضات باستخدام موجات عالية التردد او موجات ميكروويف
فكرة نظام الهاتف الجوال
تقوم فكرة نظام الهاتف الجوال على تقسيم المناطق التي يغطيها نظام عمله الى خلايا صغيرة ولهذا جاء اشتقاق اسم الهاتف الخليوي وكل خلية لها مستقبل ومرسل
الخلية هي منطقة تغطية البرج
وإشارت الهاتف النقال قوية إلا أنها تكفي لتغطية الخلايا القريبة فقط ولا تغطي الخلايا البعيدة
لذلك الخلايا المتجاورة تعطي ترددات مختلفة والخلايا المتباعدة يمكن اعطاؤها نفس التردد.وهو ما يعرف باسم أعادة استعمال التردد
مكونات الهاتف الجوال
1- دائرة الكترونية
2- هوائي
3- شاشة عرض
4- لوحة مفاتيح
5- ميكرفون
6- مكبرصوت او سماعة
7- بطارية
الفرق بين الهاتف الجوال والسيار
يعتمد الهاتف السيار ( المستخدم في السيارة )على برج واحد فقط مركزي ويستخدم كهوائي في المدينة ويتوفر له 25قناة ويحتاج إلى مرسل قوي يرسل إلى 70كم تقريباً ولذلك يقل استخدامه
الواجب الإضافي الثاني
س1 : اذكر اسم عالمين آخريناهتما بالوراثة، وأسماء المخلوقاتالحية التي ركزا عليها في دراستهما؟
العالم الأول هو : ........................................ جنسيته : ..............................................
الكائن الحي الذي قام بإجراء التجارب عليه : ................................................................
العالم الثاني هو : ........................................ جنسيته : ..............................................
الكائن الحي الذي قام بإجراء التجارب عليه : ................................................................
1ــ انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الاصـطـدام 2ــ انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الأجـسـام الـمـرنـة .
3ــ انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الـتـيـار الـكـهـربـائـي . 4 ــ انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الـمـوجـات .
أولاً : انـتـقـال الـطـاقـة بـواسـطـة الاصـطـدام .
نـحـن نـعلم من الـدروس الـسـابـقـة أن الأجـسـام الـمـتـحـركـة تـمـتـلـك طـاقـة حـركـيـة وعـنـدمـــا يـصطـدم جسمان بـبـعـضهـمـا الـبـعـض تـنـتـقـل هـذه الـطـاقـة فـالحـجـر الساكن يـتـحـرك ويـصبح ذو طـاقـة حـركـية عـنـد اصطـدام الـسـيـارة بـه والـمـاء الـساقط يـحـرك الـتـوربـيـن الـساكن . وطـــرق الـمـسـمـار بـهـدف خـرزه داخـل قـطـعـة الـخـشـب وبـالـتـالـي تـبـذل عـلـيـه ط حـركـيـة ولـكـن جـزءً مـنـهـا يـهـدر في رفـع درجة حـرارة الـمـسـمـار أي أنـهـا تـتـحـول إلـى ط حـراريـة ، ويـنـطـبـق نـفــس الـقـول عـلـى حـالات الاصطـدام حـيـث أن جـزءً مـن الـطـاقـة يـهـدر في مـقـاومـة الاحـتـكـاك .
* تـعـريـف الـتـصادم الـمـرن :-
هـو ( الـتـصادم الـذي يـكـون فـيـه مـجـمـوع الـطـاقـة قـبـل الاصطـدام وبـعـده ثـابـت )..
مـثـل : تـصادم جـزيـئـات الـغـاز الـمـحـصـورة فـي وعـاء مـغـلـق .
* تـعـريـف الـتـصادم الـغـيـر مـرن :-
هـو ( الـتـصادم الـذي يـكـون فـيـه مـجـمـوع الـطـاقـة قـبـل الاصطـدام وبـعـده غـيـر ثـابـت )..
ثانياً : انـتـقـال الـطـاقـة بـواسطـة الأجـسـام الـمـرنـة .
• تـعـريـف الـجـسـم الـمـرن :-
هـو ( الجـسـم الـذي يـتـغـيـر شكـلـه عـنـدمـا يـتـعـرض لـقـوه تـؤثـر عـلـيـه ويـعـود إلى شكـلـه
الأصلـي بـعـد زوال الـقـوة الـمـؤثـرة )..
ويـمـكـن لـلـطـاقـة أن تـنـتـقـل بـواسطـة الأجسام الـمـرنـة كـانـتـقـال الـطـاقـة
بـواسطـة الـقـوس المشدود أو الـزنـبـرك الـمـضـغـوط .
ثـالـثـاً : انـتـقـال الـطـاقـة بـواسطـة الـتـيـار الـكـهـربـائـي .
الـتـيـار الـكـهـربـائـي سـيـل مـن الـجـسـيـمـات الـمـشـحـونـة والتي تسمى الإلـكـتـرونـات. والإلـكـتـرونـات لا تـنـتـقـل إلا إذا كـان هـنـاك فـرق مـا بـيـن الـمكـان الـذي تـنـتـقـل مـنـه والـمـكـان الـذي تـنـتـقـل إلـيـه ويـسـمـى هـذا الـفـرق ( فـرق الـجـهـد الـكـهـربـائـي ) .
أي أن الإلـكـتـرونـات لا تـنـتـقـل عـبـر سـلـك مـوصـل لـلـكـهـربـاء مــن الـطـرف ( أ ) إلـــى الـطــرف ( ب ) إلا إذا كـان الـطـرف ( أ ) أعـلـى مـن حـيـث الـجـهـد الـكـهـربـائـي . وكـلـمـا زاد فـرق الـجـهـد بـيـن ( أ ) و ( ب ) كـلـمـا زادت سـرعـة انـتـقـال الإلـكـتـرونـات .
رابـعـاً : انـتـقـال الـطـاقـة بـواسطـة الـمـوجـات .
1ــ الـمـوجـات الميكانيكية : وهي ناتجة عن اهتزاز الأجسام المادية كالموجات الـبـحـريـة و الـمـوجـات الـصوتـيـة وهي تنتقل في الأوساط
المادية فقط
3ــ الـمـوجـات الـكـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة وهي عبارة عن أشكال من الطاقة مثل :
1- الموجات الضوئية 2- الموجات الحـراريـة 3- موجات المذيـاع ومـوجات الـتـلـفـاز . 4- الميكرو ويف
الطاقة الضوئية على شكل موجات كـرويـة تـنـتـقـل في الفراغ أو في وسط مادي شفاف .
فـمـثـلاً المـوجـات الـضوئـيـة أطـوالهـا قـصـيـرة ولـكـن سـرعـتـهـا عـالـيـة وتـصل إلـى 300000 كم/ ث وعـنـدمـا تـسـقـط عـلى خـلـية كـهـروضـوئـيـة تـتـحـول إلى ط كـهـربـائـيـة ، وعـنـدمـا تـسـقـط عــلـى فـيـلـم تـصـويـر تـتـحـول إلى طـاقـة كـيـمـيـائـيـة .
* استـخـدام الموجـات الـكـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة في الـبـث الإذاعـي :
في هـذه الحـالـة يـتـم تحـويـل الـطـاقـة الـصوتـيـة الـصادرة عـن المـتـكـلـم إلى ط كـهـربـائـيـة تـبـث عـلـى شـكـل مـوجـات كـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة عـالـيـة الـتـردد وعـنـدما تـصل هـذه الـمـوجـات إلى جـهـــاز الـراديـو يـقـوم بـالـتـقـاطـهـا واستـخـلاص صوت الـمـتـكـلـم مـرة ثـانـيـة .
* استـخـدام الموجـات الـكـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة في الـبـث الـتـلـفـزيـونـي :
في هـذه الحـالـة يـتـم نـقـل الـطـاقـة الـصوتـيـة الـصادرة عـن المـتـكـلـم والـطـاقـة الـضـوئـيـة بـواسـطـة مـوجـات كـهـرومـغـنـاطـيـسـيـة تـبـعـثـهـا مـحـطـات الإرسـال وعـنـدمــا تـصـل إلـى الـتـلــفــزيـــــون يــتـم استـخـلاص صوت الـمـتـكـلـم وصـورتـه .
أمثلة على التقدم العلمي والتطور التقني
ثانيا :- وسائل الاتصالات
يمكن تقسيم وسائل الاتصالات الحديثة إلى قسمين رئيسين هما :
1- الاتصالات السلكية : وتشمل هذه المجموعة البرق والهاتف والتلكس
2- الاتصالات اللاسلكية : وتشمل هذه المجموعة الراديو والتلفزيون والهاتف النقال ( الجوال )
سندرس الهاتف كمثال على وسائل الاتصال السلكي والجوال كمثال على وسائل الاتصال اللا سلكي
الاتصالات السلكية :
الهاتف
مخترع الهاتف هو العالم ألكسندر جراهام بل
مبدأ عمل الهاتف : العلاقة بين الضغط وشدة التيار الكهربائي {هو تحويل الذبذبات الصوتية بواسطة الميكرفون إلى نبضات كهربائية متغيرة تنقل عبر الأسلاك إلى جهاز الاستقبال ( السماعة ) ومن ثم إعادة تحويل النبضات الكهربائية إلى ذبذبات صوتية بواسطة السماعة }
تركيب الهاتف
الجزء الرئيس الجزء الفرعي
الميكرفون ( جهاز الإرسال) - 1 - غشاء ( 1 – أ )
فحم ( كربون ) ( 1 - ب )
السماعة ( جهاز الاستقبال ) - 2 - غشاء معدني ( 2 – أ )
مغناطيس كهربائي ( 2 - ب )
بطارية - 3 -
عمل الهاتف
1 2 3 4 5
المتصل ( المتحدث ) الميكرفون التيار السماعة السامع
الغلاف الرقيق حبيبات الفحم المغناطيس الكهربي القرص المعدني
يهز طبقة الهواء محدثاً موجات صوتية
(تضاغط وتخلخل ) يتضاغط يتغير ضغطها تتغير شدته تتغير شدته يهتز تهتز طبقة الهواء محدثة موجات صوتية
(تضاغط وتخلخل )
أمثلة على التقدم العلمي والتطور التقني
ثانيا :- وسائل الاتصالات
الهاتف النقال
تقوم الهواتف النقالة بارسال واستقبال الاشارات او النبضات باستخدام موجات عالية التردد او موجات ميكروويف
فكرة نظام الهاتف الجوال
تقوم فكرة نظام الهاتف الجوال على تقسيم المناطق التي يغطيها نظام عمله الى خلايا صغيرة ولهذا جاء اشتقاق اسم الهاتف الخليوي وكل خلية لها مستقبل ومرسل
الخلية هي منطقة تغطية البرج
وإشارت الهاتف النقال قوية إلا أنها تكفي لتغطية الخلايا القريبة فقط ولا تغطي الخلايا البعيدة
لذلك الخلايا المتجاورة تعطي ترددات مختلفة والخلايا المتباعدة يمكن اعطاؤها نفس التردد.وهو ما يعرف باسم أعادة استعمال التردد
مكونات الهاتف الجوال
1- دائرة الكترونية
2- هوائي
3- شاشة عرض
4- لوحة مفاتيح
5- ميكرفون
6- مكبرصوت او سماعة
7- بطارية
الفرق بين الهاتف الجوال والسيار
يعتمد الهاتف السيار ( المستخدم في السيارة )على برج واحد فقط مركزي ويستخدم كهوائي في المدينة ويتوفر له 25قناة ويحتاج إلى مرسل قوي يرسل إلى 70كم تقريباً ولذلك يقل استخدامه
الواجب الإضافي الثاني
س1 : اذكر اسم عالمين آخريناهتما بالوراثة، وأسماء المخلوقاتالحية التي ركزا عليها في دراستهما؟
العالم الأول هو : ........................................ جنسيته : ..............................................
الكائن الحي الذي قام بإجراء التجارب عليه : ................................................................
العالم الثاني هو : ........................................ جنسيته : ..............................................
الكائن الحي الذي قام بإجراء التجارب عليه : ................................................................