كتاب الفيزياء الثالث المتوسط

‫م�صادر الطاقة الاحفورية‬ ‫‪1-2-8‬‬ ‫ان م�صادر الطاقة الاحفورية ت�شترك في انها تتكون من عن�صري الكاربون والهيدروجين‪ ،‬أ�ي المواد‬ ‫الهيدروكاربونية ا�ضافة إ�لى ن�سب مختلفة من الماء والكبريت والأوك�سجين والنتروجين واكا�سيد الكاربون‪ .‬و ُتعد‬ ‫م�صادر الطاقة الاحفورية من م�صادر الطاقة غير المتجددة بمعنى اخر ان احتياطي العالم منها يتناق�ص ب�شكل م�ستمر‬ ‫لان معدل تكونها اقل بكثير من معدل ا�ستهلاكها‪ .‬وم�صادر هذه الطاقة هي النفط والفحم والغاز الطبيعي‪ ،‬لاحظ ال�شكل‬ ‫(‪.)3‬‬ ‫ال�شكل (‪)3‬‬ ‫ومن أ�هم ا�ستعمالات الوقود الاحفوري هي‪:‬‬ ‫‪ -a‬توليد الكهرباء حيث ت�ستعمل الحرارة الناتجة من حرق الوقود في ت�سخين الماء لانتاج البخار الذي ي�ستعمل‬ ‫في �إدارة التوربينات المو�صلة بمولدات الكهرباء‪.‬‬ ‫‪ -b‬ت�شغيل و�سائل النقل المختلفة‪.‬‬ ‫‪ -c‬ي�ستعمل كوقود مبا�شر لاغرا�ض الطهي والت�سخين‪.‬‬ ‫‪151‬‬

‫م�صادر الطاقة المائية‬ ‫‪2-2-8‬‬ ‫ان مفهوم م�صادر الطاقة المائية يعتمـد‬ ‫بالا�سا�س على مبد أ� تحويل طاقة الو�ضـع‬ ‫(‪ )Potential energy‬المختزنــة‬ ‫(الكامنة) في المياه المحفوظة خلف‬ ‫ال�سدود أ�و في اماكن مرتفعة وتحولها �إلى‬ ‫طاقة ميكانيكية (حركية) في اثناء �سقوط‬ ‫الماء اذ يتدفق الماء خلال مجرى أ�و انبوب‬ ‫�إلى توربين مائي أ�و توربين هايدروليكي‪،‬‬ ‫لاحظ ال�شكل (‪ )4‬وعندما يندفع الماء خلال‬ ‫التوربين يدور محور التوربين الذي بدوره‬ ‫يقوم بتدوير المولدات الكهربائية الكبيرة‬ ‫�شكل (‪ )4‬يو�ضح مكونات احدى المحطات الكهرومائية لتوليد الطاقة الكهربائية (ال�شكل‬ ‫المرتبطة به فتنتج الطاقة الكهربائية‪.‬‬ ‫للاطلاع فقط)‬ ‫هل تعلم‬ ‫هناك محطات بخارية (حرارية) تولد الطاقة الكهربائية وهي تعمل بالوقود حيث يحرق الوقود‪ ،‬والحرارة‬ ‫المتولدة تحول بدورها الماء �إلى بخار في غلايات (مراجل) �ضخمة وبعدها ي�ستعمل البخارالناتج عالي ال�ضغط‬ ‫لادارة توربينات �ضخمة التي بدورها تقوم بتدوير مولدات كبيرة تعمل على توليد الكهرباء‪ .‬لاحظ ال�شكل‪.‬‬ ‫مخطط يو�ضح مكونات احد المحطات البخارية (المحطات الحرارية لتوليد الطاقة الكهربائية) (ال�شكل للاطلاع فقط)‬ ‫‪152‬‬

‫م�صادر الطاقة النووية‬ ‫‪3-2-8‬‬ ‫هل تعلم‬ ‫تنتج محطات الطاقة النووية الطاقة الكهربائية‬ ‫بالا�سلوب المتبع نف�سه في المحطات البخارية‬ ‫اليورانيوم عن�صر م�شع رمزه الكيميائي ‪U‬‬ ‫(الحرارية) ولكنها ت�ستعمل منظومة ت�سمى المفاعل‬ ‫يتكون في الطبيعة من ثلاثة نظائر هي‪U-238 :‬‬ ‫النووي (‪ )nuclear reactor‬بدل ًا من غرفة احتراق‬ ‫و ‪ U-235‬و ‪ .U-234‬ونظير ‪ U-238‬يتواجد‬ ‫الوقود‪ .‬اذ ينتج المفاعل النووي طاقة حرارية هائلة‬ ‫بكثرة في الطبيعة بن�سبة تقارب ‪ %99.3‬من‬ ‫جد ًا عن طريق ان�شطار (‪ )fission‬نوى ذرات عن�صر‬ ‫خام اليورانيوم‪ ،‬اما ‪ U-235‬فهو النظير المهم‬ ‫ثقيل مثل عن�صر اليورانيوم (‪ )235‬والذي ي�ستعمل‬ ‫والفعال والقابل للان�شطار ون�سبته هي اقل من‬ ‫كوقود نووي للمفاعل وي�ستفاد من الحرارة الناجمة عن‬ ‫‪ ،%1‬وتتم عملية ف�صله وتجميعه في عملية يطلق‬ ‫الان�شطار النووي لتحويل الماء إ�لى بخار وي ُدور البخار‬ ‫عليها التخ�صيب ويتم بطرائق عدة منها‪ ،‬الليزر او‬ ‫التوربين البخاري لاحظ ال�شكل (‪ )5‬الذي بدوره يقوم‬ ‫الانت�شار الغازي او جهاز الطرد المركزي‪.‬‬ ‫بتدوير المولد الكهربائي الذي يولد الكهرباء‪.‬‬ ‫�شكل (‪ )5‬يو�ضح توليد الطاقة الكهربائية من الطاقة النووية (ال�شكل للاطلاع فقط)‬ ‫‪153‬‬

‫المصادر البديلة للطاقة (مصادر الطاقة المتجددة)‬ ‫‪3-8‬‬ ‫‪Renewable energy sources‬‬ ‫نعي�ش الان مرحلة العد التنازلي لم�صادر الطاقة الاحفورية من فحم وغاز ونفط وهذه الم�صادر التي ا�سهمت ب�شكل‬ ‫فعال في ت�شكيل نمط حياتنا الحالية ف�ضل ًا عن محدودية هذه الم�صادر فان م�شكلات التلوث المرافقة لا�ستعمالها‬ ‫تتزايد يوما بعد يوم‪ ،‬وقد بذلت وما زالت تبذل محاولات كثيرة للبحث عن م�صادر بديله للطاقة تكون اكثر ديمومة‬ ‫من م�صادر الطاقة الاحفورية القابلة للنفاذ‪ ،‬والا�سباب الاتية جعلت ا�ستعمال الطاقة المتجددة ُتف�ضل على انواع من‬ ‫الطاقة غير المتجددة‪:‬‬ ‫‪1-1‬لانها طاقة لا ت�ستنفذ‪.‬‬ ‫‪2-2‬لانها طاقة نظيفة (غير ملوثة) على عك�س انواع الوقود الاحفوري الذي ينبعث منه عند احتراقه مواد هيدروكاربونية‬ ‫ت�ؤثر في البيئة‪.‬‬ ‫‪3-3‬يمكن ان تكون متاحة محليا خلافا للوقود الاحفوري‪.‬‬ ‫‪4-4‬قلة تكاليف انتاج الطاقة منها‪.‬‬ ‫�أن اهم م�صادر الطاقة المتجددة (الطاقة البديلة) مو�ضحة في المخطط ا آلتي‪:‬‬ ‫م�صادر الطاقة المتجددة‬ ‫‪Renewable energy sources‬‬ ‫(‪)4‬‬ ‫(‪)3‬‬ ‫(‪)2‬‬ ‫(‪)1‬‬ ‫طاقة المد والجزر‬ ‫طاقة الوقود الحيوي‬ ‫طاقة الرياح‬ ‫الطاقة ال�شم�سية‬ ‫‪Tidal energy‬‬ ‫‪Biofuel energy‬‬ ‫‪Wind energy‬‬ ‫‪Solar energy‬‬ ‫‪154‬‬

‫تكنولوجيا الطاقة ال�شم�سية‬ ‫‪1-3-8‬‬ ‫الطاقة ال�شم�سية التي ت�ستقبلها الار�ض هي م�صدر الحياة على �سطحها والم�صدر المبا�شر وغير المبا�شر لمختلف‬ ‫انواع الطاقات المتوافرة عليها‪ ،‬لاحظ ال�شكل (‪.)6‬‬ ‫ال�شكل (‪)6‬‬ ‫و ُتعد تكنولوجيا الطاقة ال�شم�سية أ�حد اهم الا�ساليب المتبعة علمي ًا لتوفير بع�ض الطلب العالمي على م�صادر الطاقة‬ ‫التي يحتاجها الان�سان في حياته اليومية‪.‬‬ ‫وقد �شهد هذا القطاع تطورات تقنية وت�صاميم هامة جدا اهلته ان يكون في طليعة م�صادر الطاقة المتجددة‪.‬‬ ‫تتميز الطاقة ال�شم�سية ب�سهولة توفرها في الكثير من بقاع العالم وخلوها من أ�ي تاثيرات �سلبية على البيئة حيث‬ ‫لاتت�سبب في انطلاق غازات أ�و مواد كيميائية �ضارة بالبيئة �أو الان�سان‪.‬‬ ‫ويمكن تو�ضيح مجالات ا�ستثمار الطاقة ال�شم�سية في حياتنا اليومية من خلال المخطط الآتي‪:‬‬ ‫استعمالات الطاقة الشمسية‬ ‫تقنية التطبيقات الحرارية‬ ‫تقنية توليد الكهرباء‬ ‫تقنية تسخين المياه والتدفئة‬ ‫تقنية تحلية المياه المالحة‬ ‫‪155‬‬

‫ا�ستثمارات الطاقة ال�شم�سية في توليد الكهرباء‬ ‫ال�شكل (‪)7‬‬ ‫الخلية ال�شم�سية ‪Solar cell‬‬ ‫ان الخلايا ال�شم�سية التي ت�سمى اي�ض ًا بخلايا‬ ‫الفوتوفــولطيـــك (‪ )photovoltaic cells‬وكلمــــة‬ ‫فوتوفولطيك هو ا�سم م�شتق من طبيعة عمل الخلية ال�شم�سية‪،‬‬ ‫فكلمة فوتو (‪ )photo‬تعني �ضوء وفولطيك (‪)voltaic‬‬ ‫تعني فرق جهد كهربائي‪.‬‬ ‫وعلى هذا الا�سا�س فان مبد أ� عمل الخلية ال�شم�سية يقوم‬ ‫على تحويل طاقة �ضوء ال�شم�س إ�لى طاقة كهربائية لاحظ‬ ‫ال�شكل (‪.)7‬‬ ‫و ُت�صنعالخليةال�شم�سية(خليةالفوتوفولطيك)منطبقة‬ ‫رقيقة من المواد �شبه المو�صلة (‪)semiconductors‬‬ ‫مثل ال�سيليكون (‪ )silicon‬م�ضاف ًا اليه بع�ض ال�شوائب‬ ‫كالف�سفور (‪� )phosphorous‬أو البورون (‪)boron‬‬ ‫بن�سب معينة للح�صول على تركيبة معينة تحول ال�ضوء الى‬ ‫طاقة كهربائية‪.‬‬ ‫من ال�شكل (‪ )8‬نلاحظ ان الطبقة العليا من الخلية ال�شم�سية‬ ‫تتكون من ال�سيليكون الم�شوب بالف�سفور (ي�سمى نوع ‪� N‬أي‬ ‫يوفر الكترونات) والطبقة ال�سفلى منها هي من ال�سيليكون‬ ‫الم�شوب بالبورون (ي�سمى نوع ‪� p‬أي يكت�سب الكترونات)‬ ‫ثم تو�ضع طبقة رقيقة جدا على وجه الخلية ال�شم�سية لتمنع‬ ‫انعكا�س ال�ضوء وتغطى الخلية ال�شم�سية بلوح زجاجي‬ ‫لحمايتها من التاثيرات الجوية‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪)8‬‬ ‫‪156‬‬

‫كما توجد نقطتان للتو�صيل الخارجي بالدائرة الخارجية‪.‬‬ ‫من الجدير بالذكر ان الخلايا ال�شم�سية تجهزنا بالقدرة الكهربائية الم�ستمرة‪( ،‬تيار كهربائي م�ستمر ‪ )DC‬كما‬ ‫هوالحال عند ا�ستعمال البطاريات الجافة التي تعطينا التيار الم�ستمـر ولكن اختلافهما يكمــن في ان البطارية‬ ‫الجافة تعمل على وفق طاقة التفاعل الكيميائي الكهربائي (‪ )Electro-chemical reaction‬حيث تتحول‬ ‫إ�لى تيار كهربائي في حين تعمل الخلية ال�شم�سية على طاقة ا�شعة ال�شم�س للح�صول على تيار كهربائي‪ ،‬لاحظ ال�شكل‬ ‫(‪.)9-a , b‬‬ ‫�شكل (‪ )9-b‬بطارية جافة‬ ‫�شكل(‪ )9-a‬خلية �شم�سية ب�سيطة‬ ‫ال�شكل (‪)9‬‬ ‫ان التيار والجهد الكهربائي المتولد من‬ ‫خلية واحدة لا يكفي للتغذية بالقدرة الكهربائية‬ ‫اللازمة‪ ،‬اذ ان الخلية الواحدة تولد ما بين‬ ‫)‪ )1-2 watt‬وهي قدرة قليلة‪ ،‬لذلك ي�ستعمل‬ ‫عدد من هذه الخلايا تو�صل فيما بينها على �شكل‬ ‫الواح �شم�سية (‪ )panles‬لاحظ ال�شكل (‪.)10‬‬ ‫ال�شكل (‪)10‬‬ ‫‪157‬‬

‫تربط عادة اما على التوالي مع بع�ضها لغر�ض زيادة الفولطية الناتجة من المنظومة �أو على التوازي لزيادة التيار‬ ‫الناتج لاحظ ال�شكل (‪.)11-a , b‬‬ ‫(‪ )a‬ربط توالي‬ ‫(‪ )b‬ربط توازي‬ ‫ال�شكل (‪)11‬‬ ‫كما ان الفولطية التي يجهزها اللوح ال�شم�سي تتغير مع تغيرمقاومة الحمل الم�ستعمل مثل م�صباح كهربائي �أو‬ ‫محرك كهربائي يعملان بالتيار الم�ستمر وغيرها‪ .‬ومن ذلك ن�ستطيع القول ان القدرة الم�ستمرة التي تجهزنا بها‬ ‫الخلية ال�شم�سية تعطى بالعلاقة الاتية‪:‬‬ ‫القدرة الم�ستمرة (‪ = )Watt‬التيار (‪ × )Ampere‬الفولطية (‪)Volt‬‬ ‫)‪DC Power (Watt) = Current (Ampere) × Voltage (Volt‬‬ ‫‪P=I×V‬‬ ‫‪158‬‬

‫يمكن ا�ستعمـال الخلايا ال�شم�سية لاعـادة �شحـن البطاريات (‪ )rechargable batteries‬والتي يمكن‬ ‫ا�ستعمالها في �أي وقت نحتاج الكهــرباء‪ ،‬لاحظ ال�شكل (‪ )12‬اذ تتالف الدائرة من جهاز ي�سمــى العاكـــ�س‬ ‫(‪ )Inverter‬يقوم بتحويل التيار الم�ستمر ‪ DC‬المجهز من البطارية الم�شحونة إ�لى تيار متناوب ‪ AC‬لت�شغيل‬ ‫الاجهزة الكهربائية المختلفة في البيوت‪.‬‬ ‫�شكل (‪ )12‬ا�ستعمال الخلايا ال�شم�سية في البيوت‬ ‫ويعتمد زمن �شحن البطارية على قدرة الألواح‬ ‫ال�شم�سية من حيث عدد خلاياها وم�ساحتها لاحظ‬ ‫ال�شكل (‪.)13‬‬ ‫�شكل (‪ )13‬الواح الخلايا ال�شم�سية‬ ‫‪159‬‬

‫الشكل (‪)14‬‬ ‫وان انتاج الطاقة الكهربائية في الخلايا ال�شم�سية يتنا�سب‬ ‫طرديا مع �شدة الا�شعاع ال�شم�سي ال�ساقط عليها وبحدود‬ ‫معينة‪ .‬ولايجاد القدرة القادمة من ال�شم�س والتي ت�سقـط على‬ ‫خليـة �شم�سية معينة يتم ب�ضــرب م�ساحــة الخليــة ال�شم�سية‬ ‫‪ A‬بوحدات (‪ )m2‬في �شدة الا�شعاع ال�شم�سي ال�ساقط‬ ‫على تلك الخلية والتي هي بحدود ‪ .1400 Watt‬لاحظ‬ ‫ال�شكل(‪m2 .)14‬‬ ‫اي ان ‪:‬‬ ‫القدرة ال�شم�سية القادمة من ال�شم�س (القدرة الداخلة) =‬ ‫�شدة الا�شعاع ال�شم�سي ال�ساقط × الم�ساحة ال�سطحية للخلية ال�شم�سية‬ ‫‪Input solar power = incident radiation intensity × solar cell surface area‬‬ ‫كفاءة تحويل الطاقة للخلية ال�شم�سية‬ ‫‪The Conversion Efficiency of Solar Cell Energy‬‬ ‫ان كفاءة تحويل الطاقة للخلية ال�شم�سية هي الن�سبة بين القدرة الخارجة إ�لى القدرة الداخلة‪ ،‬اي ان‪:‬‬ ‫×‪% 100‬‬ ‫القدرة الخارجة‬ ‫كفاءة تحويل الطاقة للخلية ال�شم�سية =‬ ‫القدرة الداخلة‬ ‫× ‪% 100‬‬ ‫القدرة الخارجة‬ ‫=‬ ‫�شدة الا�شعاع ال�ساقط × الم�ساحة ال�سطحية للخلية ال�شم�سية‬ ‫‪Solar Cell convertion‬‬ ‫‪efficiency‬‬ ‫=‬ ‫‪Output Power‬‬ ‫‪# 100%‬‬ ‫‪Input Power‬‬ ‫=‪h‬‬ ‫‪Pout‬‬ ‫‪# 100%‬‬ ‫‪Pin‬‬ ‫‪160‬‬

‫ﻣﺜﺎل‬ ‫إاذا علمت ان ابعاد خلية �ضم�ضية (‪ )4cm × 6cm‬لحظ ال�ضكل التالي‪ .‬اح�ضب القدرة الم�ضتلمة من قبل الخلية‬ ‫ال�ضم�ضية (القدرة الداخلة) إاذا كانت �ضدة ال�ضعاع ال�ضم�ضي ال�ضاقط على الخلية ت�ضاوي ‪.1400 Watt‬‬ ‫‪m2‬‬ ‫�لحل‪:‬‬ ‫الم�ضاحة = ‪Area‬‬ ‫‪Area = 4 cm × 6 cm = 0.04 m × 0.06 m‬‬ ‫‪= 0.0024 m2‬‬ ‫القدرة الم�ضتلمة(الداخلة) = �ضدة ال�ضعاع ال�ضم�ضي ال�ضاقط × الم�ضاحة الكلية للخلية ال�ضم�ضية‬ ‫‪Input Power = 0.0024 m2 × 1400‬‬ ‫‪Watt‬‬ ‫‪m2‬‬ ‫مقدار القدرة الداخلة ‪= 3.36 watt‬‬ ‫‪161‬‬

‫ﻣﺜﺎل‬ ‫خلية �ضم�ضية ب�ضكل مربع ابعادها (‪ )0.2m × 0.2m‬فاذا كان مقدار�ضدة ال�ضعاع ال�ضم�ضي ال�ضاقط على‬ ‫مقداره‬ ‫‪ 0.16‬وبفرق جهد‬ ‫قبل الخليـة ال�ضم�ضية ‪A‬‬ ‫وان التيار المتولد من‬ ‫يل�ضحاظو الي�ضك ‪t‬ل‪2t‬ا‪a‬ل‪m‬تا‪W‬لي‪0.‬ا‪0‬ح�‪4‬ض‪1‬ب‬ ‫الخلية‬ ‫اإلى طاقة كهربائية ؟‬ ‫لتحويل الطاقة ال�ضم�ضية‬ ‫كفاءة الخلية ال�ضم�ضية‬ ‫‪12V‬‬ ‫القدرة الكهربائية الخارجة = التيار × الفولطية‬ ‫�لحل‪:‬‬ ‫‪162‬‬ ‫‪Output power = current × voltage‬‬ ‫‪= 0.16A × 12 V‬‬ ‫‪= 1.92 watt‬‬ ‫‪%100‬‬ ‫×‬ ‫القدرة الخارجة‬ ‫=‬ ‫ال�ضم�ضية‬ ‫للخلية‬ ‫الطاقة‬ ‫تحويل‬ ‫كفاءة‬ ‫القدرة الداخلة‬ ‫=‪h‬‬ ‫‪Pout‬‬ ‫‪# 100%‬‬ ‫‪Pin‬‬ ‫=‬ ‫‪1.92‬‬ ‫‪# 100%‬‬ ‫‪1400 # 0.2 # 0.2‬‬ ‫=‬ ‫‪1.92‬‬ ‫‪# 100%‬‬ ‫‪56‬‬ ‫‪=3.42 × 10-2 × 100%‬‬ ‫‪= 0.0342× 100%‬‬ ‫كﻔاءﺓ الخلية الشمسية ‪η= 3.4%‬‬

‫ﻣﺜﺎل‬ ‫اإذا كانت كفاءة تحويل خلية �ضم�ضية هـي ‪( 0.12‬اأي ‪ )12%‬وبم�ضاحة �ضطحية للخلية ال�ضم�ضية بحدود‬ ‫‪ 0.01m2‬اح�ضب القدرة الخارجة علما ان مقدار �ضدة ال�ضعاع ال�ضم�ضي ال�ضاقط على هذه الخلية ت�ضاوي‬ ‫‪. 1400 Watt‬‬ ‫‪m2‬‬ ‫�لحل‪:‬‬ ‫× ‪% 100‬‬ ‫القدرة الخـارجة‬ ‫كفاءة تحويل الطاقة للخلية ال�ضم�ضية =‬ ‫القدرة الداخلة‬ ‫=‪h‬‬ ‫‪Pout‬‬ ‫‪# 100%‬‬ ‫‪Pin‬‬ ‫‪0.12‬‬ ‫=‬ ‫‪Pout‬‬ ‫‪1400‬‬ ‫‪Watt‬‬ ‫‪#‬‬ ‫‪0.01 m2‬‬ ‫‪m2‬‬ ‫مقدار القدرة الخارجة ‪Pout = 1.68 watt‬‬ ‫‪163‬‬

‫التطبيقات الحرارية للطاقة ال�شم�سية‬ ‫ت�شكل الطاقة الحرارية جزء ًا كبير ًا من ا�ستعمالات الإن�سان للطاقة لذلك �شاعت التطبيقات الحرارية المبنية على‬ ‫مبد�أ ا�ستثمار الطاقة ال�شم�سية ومن هذه التطبيقات‪:‬‬ ‫تكنولوجيا ت�سخين الماء والتدفئة (ال�سخان ال�شم�سي)‬ ‫إ�ن ال�سخان ال�شم�سي عبارة عن منظومة متكاملة‬ ‫تتكون من اجزاء عدة ت�ستعمل في تجميع الا�شعة ال�شم�سية‬ ‫ال�ساقطة وا�ستثمار طاقتها الحرارية حيث ي�ستفاد منها في‬ ‫ت�سخين المياه خلال فترة �سطوع ال�شم�س لاحظ ال�شكل‬ ‫(‪ )15‬وكذلك في تدفئة المنازل والبيوت‪.‬‬ ‫وت�ستعمل معادن معينة في هذه المنظومات وهي عبارة‬ ‫عن معادن غير قابلة لل�صد�أ مطلية باللون الا�سود لغر�ض‬ ‫امت�صا�ص اكبر كمية ممكنة من الا�شعة ال�شم�سية مثل‬ ‫اكا�سيد الكروم والكوبلت‪.‬‬ ‫�شكل (‪ )15‬ال�سخان ال�شم�سي‬ ‫وهناك انواع اخرى ت�ستعمل فيها المرايا ب�شكل قطع‬ ‫مكافئ للح�صول على حرارة الت�سخين‪ .‬لاحظ ال�شكل‬ ‫(‪.)16‬‬ ‫ال�شكل (‪)16‬‬ ‫‪164‬‬

‫تكنولوجيا تحلية المياه با�ستعمال الطاقة ال�شم�سية‬ ‫‪Water Purification by Solar Technology‬‬ ‫ان من اهم الو�سائل الم�ستعملة حاليا لتحلية المياه بالطاقة ال�شم�سية هي‪:‬‬ ‫ الطريقة غير المبا�شرة لتحلية المياه بالطاقة ال�شم�سية‪:‬‬ ‫وتعتمد هذه الطريقة على توفير الطاقة اللازمة لوحدات‬ ‫التحلية وت�شغيلها با�ستعمال الخــلايا ال�شم�سية اذ بو�ساطتها‬ ‫يمكن الح�صول على طاقة حرارية أ�و طاقة كهربائية �أو ميكانيكية‪،‬‬ ‫لاحظ ال�شكل (‪.)17‬‬ ‫ الطريقة المبا�شرة لتحلية المياه بالطاقة ال�شم�سية‪:‬‬ ‫ال�شكل (‪)17‬‬ ‫وفي هذه الطريقة ت�ستعمل ا�شعة ال�شم�س كم�صدر حراري‬ ‫لرفع درجة حرارة الماء غير النقي ومن ثم تبخيره وتحويله إ�لى‬ ‫ماء نقي با�ستعمال المقطر ال�شم�سي‪ .‬لاحظ ال�شكل (‪.)18‬‬ ‫هل تعلم‬ ‫ت�ستعملالخلاياال�شم�سية لتوليدالطاقة‬ ‫الكهربائية وت�ستثمر الطاقة المتولدة لرفع‬ ‫مياه الابار لاحظ ال�شكل الآتي‪.‬‬ ‫‪ :A‬دخول الماء المالح‬ ‫‪ :B‬المراة‬ ‫‪ :C‬غطاء زجاجي‬ ‫‪ :D‬خروج الماء المقطر‬ ‫‪ :E‬ماء مالح‬ ‫‪ :F‬طبقة خا�صة‬ ‫‪� :G‬صفيحة �سوداء‬ ‫ال�شكل (‪)18‬‬ ‫‪165‬‬

‫‪ 2-3-8‬تكنولوجيا طاقة الرياح (�أو الطاقة الهوائية) ‪Wind Energy Technology‬‬ ‫�أن مبد�أ عمل تقنية الرياح يعتمد على ا�ستثمار قوة‬ ‫الرياح في تدوير المروحة الهوائية اذ ت�ؤثر الرياح‬ ‫بقوة وتحرك ري�ش المراوح وتجعلها تدور‪ ،‬وتت�صل‬ ‫المروحة مع مولد كهربائي فتدور نواة المولد وتتولد‬ ‫نتيجة لذلك الطاقة الكهربائية لاحظ ال�شكل (‪ )19‬علما‬ ‫ان حركة الهواء متغيرة ح�سب المواقع فتكون �سريعة‬ ‫في المناطق ال�ساحلية والمناطق ال�صحراوية‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪ )19‬مبد�أ عمل تكنولوجيا طاقة الرياح‬ ‫م�صدر طاقة الرياح يعتمد على �سرعة الرياح والتي‬ ‫يجب ان تكون بمعدلات لاتقل عن ‪ 5.4 m‬وعلى‬ ‫‪s‬‬ ‫ان يجري هبوبها ل�ساعات طويلة خلال اليوم‪ ،‬لاحظ‬ ‫ال�شكل (‪.)20‬‬ ‫ال�شكل (‪ )20‬طاقة الرياح لطواحين هوائية‪.‬‬ ‫تكنولوجيا طاقة الوقود الحيوي ‪Biofuel Energy‬‬ ‫‪3-3-8‬‬ ‫الوقود الحيوي هو الطاقة الم�ستثمرة من الكائنات الحية �سواء النباتية �أو الحيوانية منها‪ .‬وهو اهم م�صادر‬ ‫الطاقة المتجددة‪ .‬ويت�صدر الوقود الحيوي ال�سائل ليكون اهم م�صادر انتاج هذا النوع من الطاقة‪ .‬وينتج الوقود‬ ‫ال�سائل بنوعين هما‪:‬‬ ‫‪166‬‬

‫‪1 .1‬وقود الايثانول ال�سائل ‪ :Ethanol fuel‬حيث ي�ستخرج من ق�صب ال�سكر‪ ,‬البطاطا الحلوة‪ ،‬الذرة والتمر‪،‬‬ ‫بعدها يتم معالجته بعمليات وبن�سب محددة للا�ستعمال في مجالات عدة لاحظ ال�شكل (‪ .)21‬وي�ستعمل هذا‬ ‫الوقود اي�ضا في ت�شغيل بع�ض �أنواع ال�سيارات‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪ )21‬انتاج وقود الايثانول ال�سائل‬ ‫‪2 .2‬وقود الديزل الحيوي ‪ :Biodiesel fuel‬ي�ستخرج من النباتات الحاوية على الزيوت مثل فول ال�صويا‪،‬‬ ‫وزيت النخيل وعباد ال�شم�س وغيرها‪ ،‬بعد معالجتها كيميائيا لاحظ ال�شكل (‪.)22‬‬ ‫ال�شكل (‪ )22‬انتاج وقود الديزل الحيوي‬ ‫هل تعلم‬ ‫يمكن الح�صول على الوقود الحيوي الغازي ( غاز الميثان) من‬ ‫التحلل الكيميائي للمزروعات والف�ضلات ومخلفات الحيوانات وتحلل‬ ‫النفايات والمجاري ومخلفات الاغذية عن طريق اله�ضم اللاهوائي‪.‬‬ ‫‪167‬‬

‫تكنولوجيا طاقة المد والجزر ‪Tidal energy‬‬ ‫‪4-3-8‬‬ ‫هي عملية ا�ستثمار حركة المد والجزر في توليد الطاقة الكهربائية وتقوم الفكرة على ان من�سوب الماء يرتفع وقت‬ ‫المد لاحظ �شكل (‪ )23-a‬وينخف�ض وقت الجزر لاحظ ال�شكل (‪ )23-b‬في البحار والمحيطات وفي �ضوء ذلك ي�شكل‬ ‫فارق ارتفاع وانخفا�ض من�سوب المياه وحركته م�صدرا كبيرا للطاقة إ�ذا اخذنا بنظر الاعتبار ملايين الامتار المكعبة‬ ‫التي تتعر�ض لهذه الحركة حيث يمكن الافادة منها في ت�شغيل التوربينات لتوليد الطاقة الكهربائية‪.‬‬ ‫الشكل (‪ )b‬حالة الجزر‪.‬‬ ‫الشكل (‪ )a‬حالة المد‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪)23‬‬ ‫‪168‬‬

‫أسئلة الفصل الثامن‬ ‫�س‪� 1/‬إختر العبارة ال�صحيحة لكل مما ي أ�تي‪:‬‬ ‫‪ -1‬من م�صادر الطاقة غير المتجددة هي‪:‬‬ ‫‪ -a‬طاقة المد والجزر‪.‬‬ ‫‪ -b‬طاقة الرياح‪.‬‬ ‫‪ -c‬طاقة الفحم الحجري‪.‬‬ ‫‪ -d‬طاقة الهيدروجين‪.‬‬ ‫‪ -2‬أ�ي الامثلة ا آلتية هو من م�صادر الطاقة المتجددة‪:‬‬ ‫‪ -a‬الغاز الطبيعي‪.‬‬ ‫‪-b‬النفط‪.‬‬ ‫‪ -c‬طاقة الخلايا ال�شم�سية‪.‬‬ ‫‪ -d‬الطاقة النووية‪.‬‬ ‫‪ -3‬الخلية ال�شم�سية ت�صنع من‪:‬‬ ‫‪ -a‬التيتانيوم‪.‬‬ ‫‪ -b‬الالمنيوم‪.‬‬ ‫‪ -c‬الكاربون‪.‬‬ ‫‪ -d‬ال�سيليكون‪.‬‬ ‫‪169‬‬

‫‪ -4‬الخلية ال�شم�سية تحول الطاقة‪:‬‬ ‫‪ -a‬الحرارية الى طاقة كهربائية‬ ‫‪ -b‬الحرارية الى طاقة �ضوئية‬ ‫‪ -c‬ال�شم�سية الى طاقة �ضوئية‬ ‫‪ -d‬ال�ضوئية الى طاقة كهربائية‬ ‫‪ -5‬المولدات الطافية ت�ستعمل في البحر لغر�ض توليد‪:‬‬ ‫‪ -a‬طاقة الهيدروجين‬ ‫‪ -b‬طاقة المد والجزر‬ ‫‪ -c‬طاقة الرياح‬ ‫‪ -d‬الطاقة ال�شم�سية‬ ‫‪ -6‬الوقود الم�ستعمل في المفاعلات النووية هو‪:‬‬ ‫‪ -a‬الكادميوم‬ ‫‪ -b‬الراديوم‬ ‫‪ -c‬الثوريوم‬ ‫‪ -d‬اليورانيوم‬ ‫‪ -7‬الطاقة المتولدة من حركة أ�و �سقوط المياه تدعى‪:‬‬ ‫‪ -a‬الطاقة الحيوية‬ ‫‪ -b‬الطاقة المائية‬ ‫‪ -c‬الطاقة ال�شم�سية‬ ‫‪ -d‬الطاقة النووية‬ ‫‪170‬‬

‫‪ -8‬معدل الطاقة العظمى الم�ضتلمة في الثانية الواحدة لكل متر مربع (�ضدة ال�ضعاع ال�ضم�ضي) على �ضطح‬ ‫الخلية ال�ضم�ضية ت�ضاوي ‪:‬‬ ‫‪ -9‬خلية �ضم�ضية كفاءةتحويلها(‪)0.17‬وبم�ضاحة�ضطحية(‪)0.01m2‬وكانت�ضدةا أل�ضعاعال�ضم�ضي‬ ‫ال�ضاقط عليها ( ‪ ) 1400 Watt‬فالقدرة الناتجة هي‪:‬‬ ‫‪m2‬‬ ‫‪2.2Watt -a‬‬ ‫‪1.8 Watt -b‬‬ ‫‪2.38 Watt -c‬‬ ‫‪2 Watt -d‬‬ ‫‪-10‬اذا كان مقدارالتيار الذي ولده لوح �ضم�ضي (‪ )0.5A‬بفرق جهد (‪ )10V‬فاأن مقدار القدرة الخارجة‬ ‫هي‪:‬‬ ‫‪6Watt -a‬‬ ‫‪5Watt -b‬‬ ‫‪8Watt -c‬‬ ‫‪4Watt -d‬‬ ‫‪171‬‬

‫‪ -11‬اذا كانت القدرة الخارجة لخلية �شم�سية (‪ )4 Watt‬والقدرة الداخلة (‪ )32 Watt‬ف أ�ن كفاءة‬ ‫تحويل الطاقة للخلية ال�شم�سية هي‪:‬‬ ‫‪4.5%a-a‬‬ ‫‪12.5%b-b‬‬ ‫‪5%c-c‬‬ ‫‪5.5%d-d‬‬ ‫اذا �إزداد عدد الخلايا ال�شم�سية المربوطة على التوالي مع بع�ضها‪ .‬و�ضح كيف يتغير مقدار‬ ‫�س‪2‬‬ ‫الفولطية الخارجة منها ؟‬ ‫�س‪ 3‬تو�ضع طبقة من الزجاج على لوح الخلية ال�شم�سية عند �صناعتها ؟ ما الفائدة من ذلك ؟‬ ‫�س‪ 4‬تف�ضل الطاقة المتجددة على أ�نواع الطاقة غير المتجددة ؟ و�ضح ذلك ؟‬ ‫�س‪ 5‬اذكر مبد�أ عمل ك ٍل من‪:‬‬ ‫‪ -1‬تكنولوجيا الخلايا ال�شم�سية‪.‬‬ ‫‪ -2‬تكنولوجيا طاقة الرياح‪.‬‬ ‫‪172‬‬

‫الفصل‬ ‫التاسﻊ‬ ‫‪9‬‬ ‫فيﺰياء الجو وتقنية الاتصالات الحديثة‬ ‫‪Physics of Atomosphere and Modren Communication Technology‬‬ ‫مفردات الفصل‬ ‫‪ 1-9‬جو الأر�ض ومكوناته‪.‬‬ ‫‪ 2-9‬طبقات الغلاف الجوي‪.‬‬ ‫‪ 3-9‬تقنية الت�ضالت الحديثة‪.‬‬ ‫‪ 4-9‬انت�ضار الموجات أاللا�ضلكية‪.‬‬ ‫‪ 5-9‬الهاتف النقال‪.‬‬ ‫‪ 6-9‬الأقمار ال�ضناعية‪.‬‬ ‫‪173‬‬

‫الأهداف السلوكية‬ ‫بعد درا�سة هذا الف�صل ينبغي ان يكون الطالب قادر ًا على أ�ن‪:‬‬ ‫ ي�شرح مكونات جو ا ألر�ض‪.‬‬ ‫ يذكر طبقات الغلاف الجوي‪.‬‬ ‫ يعرف طبقة الأوزون‪.‬‬ ‫ يعدد أ�نواع قنوات الار�سال ال�سلكية‪.‬‬ ‫ يذكر مكونات الليف الب�صري‪.‬‬ ‫ يميز بين الموجات الأر�ضية والموجات ال�سماوية‪.‬‬ ‫ يعدد مكونات الهاتف النقال‪.‬‬ ‫ يحدد �أ�ستعمالات الاقمار ال�صناعية‪.‬‬ ‫المصطلحات العلمية‬ ‫جو الأر�ض ومكوناته‬ ‫طبقات الغلاف الجوي‬ ‫‪Atmosphere and its Contents‬‬ ‫تقنية الات�صالات الحديثة‬ ‫‪Atmospheric Layers‬‬ ‫قنوات الات�صال ال�سلكية‬ ‫قنوات الات�صال أ�للا�سلكية‬ ‫‪Modern Communications Technology‬‬ ‫انت�شار الموجات �أللا�سلكية‬ ‫‪Wired Channels‬‬ ‫الهاتف النقال‬ ‫‪Wireless Channels‬‬ ‫الأقمار ال�صناعية‬ ‫‪Wireless Waves Propagation‬‬ ‫‪Mobile phone‬‬ ‫‪Satellites‬‬ ‫‪174‬‬

‫‪ 1-9‬جو الأرض ومكوناته ‪Atmosphere and its Contents‬‬ ‫ال�شكل (‪)1‬‬ ‫تطلق عبارة جو الأر�ض على غلاف الهواء‬ ‫المحيط بالكرة ا ألر�ضية �إحاطة تامة‪ ،‬و�سمك‬ ‫جدول (‪)1‬‬ ‫الغلاف الجوي يعد �صغيرا جدا مقارنة بقطر‬ ‫الأر�ض‪ُ .‬فيرى من الف�ضاء ك�أنه طبقة رقيقة من‬ ‫النسب المئوية (‪ )%‬لتواجد‬ ‫الصيغة‬ ‫العنصر (الغاز)‬ ‫ال�ضوء ا ألزرق الغامق في الأفق لاحظ ال�شكل (‪.)1‬‬ ‫الغازات في الغلاف الجوي‬ ‫الكيميائية‬ ‫الغلاف الجوي عبارة عن طبقة مكونة من خليط‬ ‫من الغازات التي تحيط بالكرة الار�ضية مرتبط بها‬ ‫(للاطلاع)‬ ‫بفعل الجاذبية ا ألر�ضية‪ .‬ويت أ�لف من خليط من‬ ‫الغازات موجود بع�ضها بن�سب ثابتة مثل الهواء‬ ‫‪78.08‬‬ ‫النتروجين ‪N2‬‬ ‫الجاف الذي تكون مكوناته على �سطح ا ألر�ض‬ ‫اوكسجين ‪O2‬‬ ‫‪20.94‬‬ ‫أركون ‪Ar‬‬ ‫بن�سبة مئوية ثابتة المبينة في الجدول رقم (‪.)1‬‬ ‫‪0.9325‬‬ ‫وينتج عن الن�شاط الب�شري غير المتوازن‬ ‫‪0.036‬‬ ‫ثنائي أكسيد الكاربون ‪CO2‬‬ ‫�إف�سادا للغلاف الجوي‪ ،‬وذلك بتغيير هذه الن�سب‬ ‫‪0.0018‬‬ ‫نيون ‪Ne‬‬ ‫عن حالتها الطبيعية‪ ،‬مما ادى الى تزايد الاحتبا�س‬ ‫‪0.0005‬‬ ‫هليوم ‪He‬‬ ‫الحراري‪ .‬فترتب عنه تغيرات مناخية وفي�ضانات‬ ‫‪0.0001‬‬ ‫وان�صهار ن�سب من الجليد في القطبين و�أعا�صير‬ ‫‪0.00017‬‬ ‫‪0.00005‬‬ ‫غير م أ�لوفة‪ ،‬لاحظ ال�شكل (‪.)2‬‬ ‫‪0.00003‬‬ ‫‪0.000004‬‬ ‫كريبتون ‪Kr‬‬ ‫‪0.000009‬‬ ‫ميثان ‪CH4‬‬ ‫هيدروجين ‪H2‬‬ ‫ثنائي أوكسيد النتروجين ‪N2O‬‬ ‫الأوزون‬ ‫‪O‬‬ ‫‪3‬‬ ‫زينون ‪Xe‬‬ ‫هل تعلم‬ ‫الاحترار العالمي هو ظاهرة ازدياد معدل الحرارة في جو‬ ‫�شكل (‪ )2‬فيا�ضانات وذوبان الجليد نتيجة لتزايد‬ ‫ا ألر�ض �أكثر من المعدل الطبيعي وعدم ت�سربها إ�لى خارج الغلاف‬ ‫الاحتبا�س الحراري‬ ‫الجوي نتيجة امت�صا�ص غاز ثنائي أ�وك�سيد الكاربون المنبعث من‬ ‫الم�صانع والان�شطة الب�شرية المختلفة‪.‬‬ ‫‪175‬‬

‫طبقات الغلاف الجوي ‪Atmospheric Layers‬‬ ‫‪2-9‬‬ ‫الغلاف الجوي للأر�ض هو كتلة غير متجان�سة حيث يتكون من طبقات بع�ضها فوق بع�ض‪ ،‬و ُتح ّدد هذه الطبقات‬ ‫ح�سب ما تحتويه كل طبقة من غازات اعتماد ًا على �ضغطها ودرجة حرارتها‪ ،‬فهي تتغير مع الارتفاع عن �سطح الار�ض‬ ‫ب�شكل يميز كل طبقة عن غيرها‪ ،‬ويتكون الغلاف الجوي من خم�س طبقات رئي�سة وهي‪:‬‬ ‫‪ -1‬التروبو�سفير (‪.)Troposphere‬‬ ‫‪ -2‬ال�ستراتو�سفير(‪.)Stratosphere‬‬ ‫‪ -3‬الميزو�سفير (‪.)Mesosphere‬‬ ‫‪ -4‬الثرمو�سفير (‪.)Thermosphere‬‬ ‫‪ -5‬ا إلك�سو�سفير (‪.)Exosphere‬‬ ‫‪ -1‬التروبو�سفير (‪:)Troposphere‬‬ ‫وهي الطبقة الاولى من الغلاف الجوي القريبة من �سطح الار�ض وتمتد الى ارتفاع ‪ 14km‬تقريب ًا من م�ستوى‬ ‫�سطح الار�ض وت�شكل ‪ 80%‬من الغلاف الجوي‪ .‬وتمتاز بانها أ�كثر الطبقات ا�ضطراب ًا ففيها تحدث جميع الظواهر‬ ‫المناخية والتغيرات الجوية‪.‬‬ ‫وفي هذه الطبقة يتناق�ص �سريع ًا كل من ال�ضغط والكثافة مع الارتفاع عن �سطح ا ألر�ض كما تتناق�ص درجة‬ ‫الحرارة بمعدل ثابت ي�سمى ثابت التناق�ص حيث تهبط درجة الحرارة حوالي ‪ 6.5 0C‬لكل كيلو متر واحد‪ .‬لاحظ‬ ‫ال�شكل (‪.)3‬‬ ‫�شكل (‪ )3‬للاطلاع‬ ‫‪176‬‬

‫‪ -2‬ال�ستراتو�سفير (‪:)Stratosphere‬‬ ‫وهي الطبقة التي تقع فــوق طبقة التروبو�سفير لاحـــظ ال�شكل (‪ ،)4‬وتمتد من ارتفـــاع (‪ )14 km‬حتى‬ ‫(‪ )50 km‬وتمتاز باحتوائها على طبقة الأوزون (‪ )Ozone Layer‬ويكون اكبر تركيز ل ألوزون على ارتفاع‬ ‫(‪ )25 km‬عن �سطح ا ألر�ض (‪ .)91%‬وهي تقريب ًا عند منت�صف طبقة ال�ستراتو�سفير‪.‬‬ ‫وتمتاز طبقة ال�ستراتو�سفير بازدياد درجة الحرارة الن�سبي مع زيادة الارتفاع عن �سطح الار�ض حيث ترتفع‬ ‫بمدى (‪ )-60oC‬عند الحافة ال�سفلى �إلى (‪ )-15oC‬عند الحافة العليا لها من هذه الطبقة‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪)4‬‬ ‫‪177‬‬

‫طبقة ل أاوزون ‪Ozone Layer‬‬ ‫يتولد الأوزون الموجود في طبقة ال�ستراتو�سفير بو�ساطة ا أل�شعة فوق البنف�سجية (‪ )Ultraviolet‬التي‬ ‫م�صدرها ال�شم�س‪ .‬ومن ملاحظتك لل�شكـل (‪ )5‬يمكن ت�صنيـــف ا أل�شعة فوق البنف�سجية إ�لى ثلاثة �أنواع وهــي‬ ‫(‪ A‬و ‪ B‬و ‪ .)C‬والت أ�ثير ال�سلبي لهذه الأ�شعة يكمن في النوع ‪� C‬إذ ي�ؤثر في ا ألحياء الموجودة على �سطح ا ألر�ض‪،‬‬ ‫وقد حبانا الله �سبحانه وتعالى بطبقة الأوزون التي تعتبر مظلة واقية لكل كائن حي على �سطح ا ألر�ض‪ ،‬إ�ذ تقوم‬ ‫هذه الطبقة بحجب ا إل�شعاع الم ؤ�ذي نوع (‪ )C‬من الو�صول �إلى �سطح الأر�ض‪ ،‬في حين �إن نوعي ا أل�شعة فوق‬ ‫البنف�سجية (‪ A‬و ‪ )B‬لها دور في توليد ا ألوزون (‪ )O3‬حيث ُت ْم َت�ْص الأ�شعة فوق البنف�سجية القادمة من ال�شم�س‬ ‫من قبل جزيئة الأوك�سجين (‪ )O2‬الموجودة في الجو وتفككها إ�لى ذرتي اوك�سجين (‪ )O + O‬وبعدها تندمج كل‬ ‫ذرة واحدة مع جزيئة الاوك�سجين (‪ )O2‬مولدة جزيئة الأوزون (‪ )O3‬ح�سب المعادلة الآتية‪:‬‬ ‫‪o2‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪)B‬‬ ‫‪UV → o + o‬‬ ‫جزيئة أ�وك�سجين‬ ‫‪+‬‬ ‫ذرة اوك�سجين ‪ +‬ذرة اوك�سجين → �أ�شعة فوق البنف�سجية نوع (‪ A‬و‬ ‫‪O+‬‬ ‫‪O2 → O3‬‬ ‫جزيئة الاوزون → جزيئة اوك�سجين ‪ +‬ذرة اوك�سجين‬ ‫هل تعلم‬ ‫م�صطلحثقبالاوزونيدلعلىانخفا�ض‬ ‫في تركيز الاوزون ( أ�و انخفا�ض‬ ‫ن�سبته)‪ ،‬ويت�ضح (الثقب) في المنطقة‬ ‫المحيطة بالقطب الجنوبي والقطب‬ ‫ال�شمالي الجغرافيين للكرة الار�ضية‬ ‫بم�ساحات كبيرة لهذين القطبين‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪)5‬‬ ‫ومن الجدير بالذكر �إن التعر�ض ل أل�شعة فوق البنف�سجية نوع (‪)B‬‬ ‫لفترة طويلة ي�ؤدي إ�لى ت�أثيرات �سلبية قد ت�سبب حروق للجلد وبع�ض‬ ‫الأحيان قد ي�سبب �سرطان الجلد‪.‬‬ ‫‪178‬‬

‫‪ -3‬الميزو�سفير (‪: )Mesosphere‬‬ ‫طبقه الميزو�سفير موجودة في منت�صف الغلاف الجوي وتمتد من ارتفاع (‪ )50 km‬وحتى ارتفـاع‬ ‫(‪ )90 km‬ومكوناتها الغازية (الهليوم والهيدروجين) وهي ذات �ضغط منخف�ض وقليلة الكثافة‪ ،‬إ�ن درجه‬ ‫الحرارة في الميزو�سفير تقل مع زيادة الارتفاع عن �سطح الار�ض‪ .‬وفي المنطقة العليا للميزو�سفير تنخف�ض‬ ‫درجة الحرارة �إلى �أق�صى ما يمكن‪ ،‬اذ تبلغ حوالي (‪ ،)-120oC‬لاحظ ال�شكل (‪.)4‬‬ ‫‪ -4‬الثرمو�سفير (‪:)Thermosphere‬‬ ‫كل طبقة من طبقات الغلاف الجوي لها مردودها‬ ‫هي عبارة عن طبقة �ساخنة فوق الميزو�سفير‬ ‫النافع على الب�شر وطبقة الايونو�سفير على �سبيل‬ ‫وتعرف بالطبقة الحرارية وترتفع من (‪ )90 km‬حتى‬ ‫المثال تعك�س موجات الراديو التي تبث من مركز‬ ‫ارتفاع (‪ .)500 km‬وتحتوي على الكترونات حرة‬ ‫معين الى الار�ض لت�سمح بذلك و�صول البث الى‬ ‫وايونات وتعرف أ�ي�ضا بالطبقة المت�أينة الايونو�سفير‬ ‫(‪ )Ionosphere‬وتت�صف هذه الطبقة بزيادة درجة‬ ‫م�سافات بعيدة‪.‬‬ ‫الحرارة مع الارتفاع عن �سطح الار�ض حتى ت�صل �إلى‬ ‫حوالي (‪ )1000oC‬عند حافتها العليا لاحظ �شكل (‪،)4‬‬ ‫ال�شكل (‪)6‬‬ ‫وتمتاز هذه الطبقة بخا�صية عك�س الموجات الراديوية‬ ‫ذوات الـترددات ا ألقــل مـن (‪ )300 KHz‬لاحـــظ‬ ‫ال�شكل (‪.)6‬‬ ‫ال�شكل (‪)7‬‬ ‫‪ -5‬ل إاك�سو�سفير (‪:)Exosphere‬‬ ‫‪179‬‬ ‫�أعلى طبقة من طبقات جو ا ألر�ض وتقع على ارتفاع‬ ‫يزيد على (‪ )500 km‬عن �سطح ا ألر�ض وتمثل الغلاف‬ ‫الغازي الخارجي‪ ،‬لاحظ ال�شكل (‪ )7‬وجزيئات الغاز فيها‬ ‫تتحرك ب�سرعة كبيرة جدا بحيث تمتلك طاقة حركية كافية‬ ‫ل إلفلات من قوة جذب الار�ض والهروب �إلى الف�ضاء‬ ‫الخارجي‪.‬‬

‫‪ 3-9‬تقنية الات�صالات الحديثة ‪Modern Communications Technology‬‬ ‫منظومات الات�صالات الحديثة تمتد عبر �أرجاء العالم كافة وتنقل إ��شارات ال�صوت والبيانات وال�صور مع العديد من‬ ‫المعلومات المختلفة‪ ،‬وقد أ�دى التطور ال�سريع في �صناعة الحوا�سيب والإلكترونيات الدقيقة إ�لى تطورهذه الات�صالات‬ ‫حيث �صار تبادل المعلومات ب�صورة تلقائية �أمر مي�سر و�سهل جدا كما في الانترنيت (ال�شبكة الدولية للمعلومات)‬ ‫لاحظ �شكل (‪.)8‬‬ ‫ال�شكل (‪)8‬‬ ‫‪ 1-3-9‬وحدات منظومة الات�صالات ‪Communication System Units‬‬ ‫تتكون منظومة الات�صالات من ثلاث وحدات أ��سا�سية لاحظ ال�شكل (‪ ،)9‬وهي كما ياتي‪:‬‬ ‫‪1-1‬وحدة لاإر�سال (‪ :)Transmitting Unit‬الوحدة الم�س�ؤولة عن تحويل ا إل�شارة من م�صدر المعلومات‬ ‫(�صوت ‪� ،‬صورة ‪ ،‬بيانات‪� )...‬إلى �إ�شارة كهربائية أ�و �ضوئية (موجات كهرومغناطي�سية) لتكون منا�سبة ل إلر�سال‬ ‫عبر قناة الات�صال الم�ستعملة‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪)9‬‬ ‫‪180‬‬

‫‪ 2-2‬قناة الات�صال (‪ :)Communication Channel‬المق�صود بها و�سيلة الربط بين المر�سل والم�ستقبل‬ ‫ويمكن أ�ن تكون �سلكية أ�و لا�سلكية‪.‬‬ ‫‪ 3-3‬وحدة الا�ستقبال (‪ :)Receiving Unit‬الوحدة الم�س ؤ�ولة عن ا�ستخلا�ص إ��شارة المعلومات الواردة من‬ ‫المر�سل وتعيدها إ�لى �شكلها ا أل�صلي الذي كانت عليه قبل ا إلر�سال‪.‬‬ ‫‪� 2-3-9‬أنواع قنوات الات�صال ‪Types of Communications Channels‬‬ ‫قنوات الات�صال التي ت�ستعمل لنقل المعلومات بين المر�سل والم�ستقبل ويمكن �أن تكون على نوعين‪:‬‬ ‫قنوات الات�صال‬ ‫‪Communication Channels‬‬ ‫القنوات الا�سلكية‬ ‫القنوات ال�سلكية‬ ‫‪Wireless Channels‬‬ ‫‪Wired Channels‬‬ ‫الموجات الار�ضية الموجات ال�سماوية‬ ‫الالياف الب�صرية‬ ‫زوج من الا�سلاك الكهربائية القابلوات المحورية‬ ‫‪Sky Waves Ground Waves‬‬ ‫‪Optical Fibers Coaxial Cables Twisted Pair‬‬ ‫ال�شكل (‪)10‬‬ ‫مخطط (‪)2‬‬ ‫ال�شكل (‪)11‬‬ ‫‪1-1‬قنوات الات�صال ال�سلكية (‪:)Wired Channels‬‬ ‫تعدقنواتا إلر�سالال�سلكيةالو�سيلةالماديةبينطرفيالات�صال‬ ‫‪181‬‬ ‫وهما الم�صدر (المر�سل) والجهة المق�صودة (الم�ستقبل)‪ ،‬وتتكون‬ ‫من‪:‬‬ ‫‪a-a‬زوج من ا أل�سلاك الكهربائية (‪� :)Twisted Pairs‬سلكيين‬ ‫متوازيين معزولين عن بع�ضهما عزل ًا كهربائي ًا يقومان بنقل‬ ‫الإ�شارة لاحظ ال�شكل (‪.)10‬‬ ‫‪b-b‬القابلوات المحــــورية (‪ :)Coaxial Cables‬تت�ألف من‬ ‫ا�سطوانتين معدنيتين متحدتي المركز‪ ،‬الا�سطوانة الأولى‬ ‫عبارة عن �سلك مرن مخ�ص�ص لنقل المعلومات تحيط به مادة‬ ‫عازلة وتحاط المادة العازلة بالا�سطوانة الثانية والتي هي عبارة‬ ‫عن �شبكة معدنية تمثل الأر�ضي واخيرا يغلف القابلو المحوري‬ ‫بمادة عازلة لغر�ض الحماية‪ .‬لاحظ ال�شكل (‪ .)11‬وي�ستعمل‬ ‫هذا النوع في نقل ا إل�شارات ذات الترددات العالية ن�سبيا‪.‬‬

‫ال�شكل (‪)12‬‬ ‫‪c-c‬ا أللياف الب�صرية (‪ :)Optical Fibers‬م�صممة لتوجيه ال�ضوء‬ ‫ال�شكل (‪)13‬‬ ‫لي�سير خلالها ح�سب ظاهرة الانعكا�س الكلي الداخلي لل�ضوء داخل‬ ‫الليف الب�صري‪ .‬وت�ستعمل على نطاق وا�سع في الات�صالات الب�صرية‬ ‫التي تتيح نقل الإ�شارات لم�سافات بعيدة‪ .‬لاحظ ال�شكل (‪.)12‬‬ ‫ويتكون الليف الب�صري من الأجزاء الاتية لاحظ ال�شكل (‪:)13‬‬ ‫‪1-1‬اللب (‪ :)Core‬عبارة عن زجاج أ�و مادة لدنة �شفافة لل�ضوء رفيع‬ ‫ينتقل فيه ال�ضوء‪.‬‬ ‫‪2-2‬العاك�س (‪ :)Cladding‬مادة تحيط باللب الزجاجي تعمل على‬ ‫عك�س ال�ضوء �إلى مركز الليف الب�صري‪.‬‬ ‫‪3-3‬الغطاء الواقي (‪ :)Coating Buffer‬غلاف يحيط بالليف الب�صري‬ ‫ليحميه من الأ�ضرار والك�سر والرطوبة‪.‬‬ ‫‪2-2‬قنوات الات�صال أ�للا�سلكية (‪:)Wireless Channels‬‬ ‫و�سيلة الات�صال التي تعتمد على الموجات الكهرومغناطي�سية بين‬ ‫طرفي الات�صال (المر�سل والم�ستقبل) وتنتقل بخطوط م�ستقيمة وب�سرعة‬ ‫م�ساوية ل�سرعة ال�ضوء‪.‬‬ ‫انت�شار الموجات �أللا�سلكية ‪Propagation Waves Wireless‬‬ ‫‪4-9‬‬ ‫ال�شكل (‪)14-a‬‬ ‫الموجات اللا�سلكية تنت�شرفي الجو بطريقتين‬ ‫هما الموجات ا ألر�ضية والموجات ال�سماوية‪:‬‬ ‫الموجات ل أار�ضية‪:‬‬ ‫موجات راديوية تنتقل قريبة من �سطح ا ألر�ض‬ ‫لذا ي�شار لها أ�حيان ًا بالموجات ال�سطحية‪ ،‬وتكون‬ ‫ق�صيرة المدى ب�سبب انت�شارها بخطوط م�ستقيمة‪،‬‬ ‫لذا فهي غير قادرة على ت�أمين الات�صالات إ�لا‬ ‫لم�سافات ق�صيرة ن�سبي ًا‪ ،‬نتيجة لتحدب �سطح‬ ‫ا ألر�ض‪ ،‬وتعتمد على طبيعة الهوائي وتردد الموجات‬ ‫الناقلة وقدرة جهاز الار�سال‪ .‬ويكون ترددها اقل من‬ ‫‪.200MHz‬‬ ‫‪182‬‬

‫الموجات ال�سماوية‪:‬‬ ‫ت�ستعمل هذه في الات�صالات بعيدة المدى وت�سلك �أنمـاط مختلفة تبع ًا لتردداتها‪ ،‬فالموجات عالية التردد‬ ‫‪ )HF(High Frequency‬لها القابلية على الانعكا�س عن طبقة الايونو�سفير مما يمكنها الانتقال خلال‬ ‫م�سافات بعيدة لآلاف الكيلومترات لاحظ ال�شكلين )‪.(14-b) , (14-a‬‬ ‫�أما الموجات ذات التردد ا ألعلـى من ‪ HF‬فهي‬ ‫الموجات المايكروية (‪ )microwaves‬إ�ذ تتمكـن من‬ ‫اختراق طبقة الايونو�سفير وتنفذ �إلى الف�ضاء الخارجي‪.‬‬ ‫لذا ت�ستعمل في ات�صالات الأقمار ال�صناعية حيث يعمل‬ ‫القمر ال�صناعي على ت�سلم هذه الموجات وتقويتها و�إعادة‬ ‫بثها �إلى ا ألر�ض كما في ال�شكل (‪ )14-b‬وت�ستعمل اي�ضا‬ ‫في الهواتف النقالة‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪)14-b‬‬ ‫الهاتف النقال ‪Mobile Phone‬‬ ‫‪5-9‬‬ ‫ُيعدجهازالهاتفالنقالمنا ألجهزةالتقنية‬ ‫المعقدة ب�سبب تكد�س الدوائر الالكترونية على‬ ‫م�ساحة �صغيرة‪ .‬لاحظ ال�شكل (‪ .)15‬وهو‬ ‫و�سيلة ات�صال لا�سلكية‪.‬‬ ‫ال�شكل (‪)15‬‬ ‫المكونات الا�سا�سية للهاتف النقال‪:‬‬ ‫يحتوي الهاتف النقال على الاجزاء التالية‬ ‫ال�شكل (‪183 )16‬‬ ‫كما في ال�شكل (‪:)16‬‬ ‫‪1-1‬دائرة الكترونية تحتوي رقائق المعالج‬ ‫والذاكرة‪.‬‬ ‫‪2-2‬هوائي‪.‬‬ ‫‪�3-3‬شا�شة العر�ض‪.‬‬ ‫‪4-4‬لوحة مفاتيح‪.‬‬ ‫‪5-5‬لاقطة ال�صوت‪.‬‬ ‫‪6-6‬ال�سماعة‪.‬‬ ‫‪7-7‬البطارية‪.‬‬

‫الأقمار الصناعية ‪Satellites‬‬ ‫‪6-9‬‬ ‫القمر ال�صناعي تابع يدور حول الار�ض يحمل اجهزة‬ ‫ومعدات الكترونية‪ ،‬ت�ستعمل في الات�صالات والاغرا�ض‬ ‫العلمية‪ .‬لاحظ ال�شكل (‪.)17‬‬ ‫ال�شكل (‪)17‬‬ ‫ومن ا�ستعمالاتها‪:‬‬ ‫ال�شكل (‪)18‬‬ ‫‪�1-1‬أقمار �صناعية للات�صالات‪:‬‬ ‫ال�شكل (‪)19‬‬ ‫أ�قمار مخ�ص�صة إلغرا�ض الات�صالات الهاتفية ‪ ،‬والقنوات‬ ‫الف�ضائية التلفازية ‪ ،‬ونقل المعلومات وتكون على ارتفاعات‬ ‫عالية جدا بحدود ‪ 36000 km‬عن �سطح الأر�ض (وهي‬ ‫�أعلى من بقية الأقمار) كما مو�ضح في ال�شكل (‪.)18‬‬ ‫‪� -2‬أقمار �صناعية علمية‪:‬‬ ‫الغاية منها مراقبة الطق�س ‪ ،‬ا ألنواء الجوية ‪ ،‬الن�شاط‬ ‫ال�شم�سي‪ ،‬و أ�قمار منظومة تحديد المواقع العالمية (‪)GPS‬‬ ‫وتكون على ارتفاعات متو�سطة لاحظ ال�شكل (‪.)19‬‬ ‫‪ -3‬أ�قمار �صناعية ل ألغرا�ض الع�سكرية‪:‬‬ ‫تدور في مدارات خا�صة وبارتفاعات واطئة ن�سبيا لم�سح‬ ‫وت�صوير المواقع الع�سكرية لأغرا�ض التج�س�س وغيرها‪.‬‬ ‫‪184‬‬

‫أسئلة الفصل التاسع‬ ‫إ�ختر العبارة ال�صحيحة لكل مما ي أ�تي‪:‬‬ ‫س‪1‬‬ ‫‪ -1‬يت�ألف الغلاف الجوي من خليط من عدة غازات موجودة مع بع�ضها البع�ض بن�سبة‪:‬‬ ‫‪ -a‬متغيرة‬ ‫‪ -b‬ثابتة‬ ‫‪ -c‬متساوية‬ ‫‪ -d‬متعادلة‬ ‫‪ -2‬ت�سمى طبقه الغلاف الجوي التي تحتوي طبقة الأوزون‪:‬‬ ‫‪ -a‬الميزو�سفير‬ ‫‪ – b‬ال�ستراتو�سفير‬ ‫‪ -c‬التروبو�سفير‬ ‫‪ -d‬الاك�سو�سفير‬ ‫‪� -3‬أعلى طبقه من طبقات الغلاف الجوي هي‪:‬‬ ‫‪ -a‬ال�ستراتو�سفير‬ ‫‪ – b‬الثرمو�سفير‬ ‫‪ -c‬الاك�سو�سفير‬ ‫‪ -d‬الميزو�سفير‬ ‫‪185‬‬

‫‪ -4‬و�سيله الربط بين المر�سل والم�ستقبل ت�سمى قناة الأت�صال ويمكن أ�ن تكون ‪:‬‬ ‫‪�a-a‬سلكيه فقط‬ ‫‪b-b‬لا�سلكية فقط‬ ‫‪�c-c‬سلكيه أ�و الياف ب�صرية‬ ‫‪d-d‬لا�سلكية و�سلكية‬ ‫‪ -5‬تت�ألف القابلوات المحورية من‪:‬‬ ‫‪� -a‬أ�سطوانتين معدنيتين تف�صل بينهما ماده عازلة‬ ‫‪ -b‬ثلاث �أ�سطوانات تف�صل بينها ماده عازلة‬ ‫‪� -c‬شبكه معدنية محاطة بمادة عازلة‬ ‫‪� -d‬أ�سطوانة معدنية واحدة محاطة بمادة عازلة‬ ‫‪ -6‬يتركب الليف الب�صري من‪:‬‬ ‫‪� –a‬أربع طبقات‬ ‫‪ -b‬ثلاث طبقات‬ ‫‪ -c‬طبقتين أ�ثنتين‬ ‫‪ –d‬طبقة واحدة‬ ‫‪ -7‬ت�ستعمل الموجات ال�سماوية للات�صالات‪:‬‬ ‫‪ -a‬بعيده المدى‬ ‫‪ -b‬ق�صيرة المدى‬ ‫‪ -c‬متو�سطة المدى‬ ‫‪ -d‬بعيدة المدى ومتو�سطة المدى‬ ‫‪186‬‬

‫‪ -8‬الغاية من الأقمار ال�صناعية العلمية‪:‬‬ ‫‪ -a‬ت�صوير المواقع الار�ضية‬ ‫‪ -b‬مراقبه الطق�س وا ألنواء الجوية‬ ‫‪ -c‬لأغرا�ض الات�صالات‬ ‫‪ -d‬للاغرا�ض الع�سكرية‪.‬‬ ‫�س‪� 2‬صحح العبارات الاتية �أذا كانت خاطئة دون تغير ماتحته خط‪:‬‬ ‫‪ -1‬يت أ�لف الغلاف الجوي من خليط من غازات جميعها متغير الن�سب‪.‬‬ ‫‪ -2‬الغلاف الجوي ل ألر�ض هو كتلة متجان�سة ومن طبقات بع�ضها فوق بع�ض‪.‬‬ ‫‪ -3‬في طبقه التروبو�سفير يزداد ال�ضغط والكثافة ودرجه الحرارة مع زيادة الارتفاع عن �سطح الار�ض‪.‬‬ ‫‪ -4‬تمتاز طبقه ال�ستراتو�سفير ب أ�حتوائها على الكترونات حرة و أ�يونات ‪.‬‬ ‫‪ -5‬بتاثير ا أل�شعة فوق البنف�سجية من نوع (‪ )A , B‬في الاوك�سجين يتولد الاوزون‪.‬‬ ‫‪ -6‬طبقه ال�ستراتو�سفير توجد في متن�صف الغلاف الجوي‪.‬‬ ‫‪ -7‬تمتاز طبقه الثرمو�سفير بقابليتها في عك�س الموجات الراديوية‪.‬‬ ‫‪ -8‬تتكون منظومة الات�صالات من ثلاث وحدات ا�سا�سية‪.‬‬ ‫‪ -9‬يطلق احيان ًا على الموجات الراديوية ال�سطحية بالموجات ال�سماوية‪.‬‬ ‫‪ -10‬إ�رتفاعات ا ألقمار ال�صناعية للات�صالات عالية جد ًا عن �سطح الار�ض‪.‬‬ ‫�س‪� 3‬أذكر أ�ربعة غازات من مكونات الغلاف الجوي ؟‬ ‫‪187‬‬

‫اأذكر طبقات الغلاف الجوي الرئي�ضة ؟‬ ‫�س‪4‬‬ ‫اذكر ميزات الطبقات الجوية التية‪:‬‬ ‫�س‪5‬‬ ‫‪ -1‬التروبو�ضفير‬ ‫‪ -2‬ال�ضتراتو�ضفير‬ ‫‪ -3‬الميزو�ضفير‬ ‫ما هو ا ألوزون؟ و أاين يوجد ؟ وكيف يتكون ؟‬ ‫�س‪6‬‬ ‫مم تتكون منظومة الت�ضالت الحديثة ؟ وما وظيفة كل وحدة ا�ضا�ضية منها ؟‬ ‫�س‪7‬‬ ‫اذكر أانواع قنوات الت�ضال ال�ضلكية ؟‬ ‫�س‪8‬‬ ‫ما المكونات الرئي�ضة للهاتف النقال ؟‬ ‫�س‪9‬‬ ‫�س‪ 10‬اأذكر ثلاث اأ�ضتعمالت للاقمار ال�ضناعية ؟‬ ‫‪188‬‬

‫محتويات الكتاﺏ‬ ‫الكهربائية الساكنة‬ ‫الفصل الأول‬ ‫‪7‬‬ ‫‪ 1-1‬الكهربائية ال�ضاكنة‬ ‫‪10‬‬ ‫‪ 2-1‬ال�ضحنة الكهربائية‬ ‫‪13‬‬ ‫‪� 3-1‬ضحن المادة بالكهربائية‬ ‫‪15‬‬ ‫‪ 4-1‬الك�ضاف الكهربائي‬ ‫‪16‬‬ ‫‪� 5-1‬ضحن الك�ضاف الكهربائي‬ ‫‪18‬‬ ‫‪ 6-1‬بع�ض التطبيقات العملية عن الكهربائية ال�ضاكنة‬ ‫‪19‬‬ ‫‪ 7-1‬اختلاف المواد من حيث التو�ضيل الكهربائي‬ ‫‪20‬‬ ‫‪22‬‬ ‫‪ 8-1‬قانون كولوم‬ ‫‪ 9-1‬المجال الكهربائي‬ ‫المغناطيسية‬ ‫الفصل الثاني‬ ‫‪ 1-2‬مفهوم المغناطي�ضية ‪33‬‬ ‫‪ 2-2‬المواد المغناطي�ضية ‪34‬‬ ‫‪ 3-2‬المجال المغناطي�ضي ‪39‬‬ ‫‪ 4-2‬تمغنط المواد ‪42‬‬ ‫التيار الكهربائي‬ ‫الفصل الثالث‬ ‫‪ 1-3‬حركة ال�ضحنات الكهربائية ‪49‬‬ ‫‪ 2-3‬التيار الكهربائي ‪49‬‬ ‫‪ 3-3‬الدائرة الكهربائية ‪54‬‬ ‫‪ 4-3‬قيا�ض التيار الكهربائي ‪55‬‬ ‫‪ 5-3‬فرق الجهد الكهربائي ‪57‬‬ ‫‪ 6-3‬قيا�ض فرق الجهد الكهربائي ‪57‬‬ ‫‪ 7-3‬المقاومة الكهربائية ووحدة قيا�ضها ‪59‬‬ ‫‪ 8-3‬قانون اأوم ‪60‬‬ ‫‪ 9-3‬طرائق ربط المقاومات الكهربائية ‪66‬‬ ‫‪ 10-3‬الدائرة الق�ضيرة ‪72‬‬ ‫‪ 11-3‬ربط الخلايا الكهربائية ‪73‬‬ ‫‪189‬‬

‫البطارية والقوة الدافعة الكهربائية‬ ‫الفصل الرابﻊ‬ ‫‪81‬‬ ‫‪ 1-4‬مقدمة‬ ‫‪82‬‬ ‫‪ 2-4‬ت�ضنيف البطاريات‬ ‫‪89‬‬ ‫‪ 3-4‬القوة الدافعة الكهربائية‬ ‫الطاقة والقدرة الكهربائية‬ ‫الفصل الخامس‬ ‫‪ 1-5‬القدرة الكهربائية ‪95‬‬ ‫‪ 2-5‬الطاقة الكهربائية وكيفية ح�ضابها ‪101‬‬ ‫‪ 3-5‬الكهرباء في بيوتنا ‪103‬‬ ‫‪ 4-5‬الدوائر الم ؤور�ضة ‪104‬‬ ‫‪َ 5-5‬تج ُنب ال�ضعقة الكهربائية ‪105‬‬ ‫الكهربائية والمغناطيسية‬ ‫الفصل السادس‬ ‫‪ 1-6‬المجال المغناطي�ضي للتيار الكهربائي ‪113‬‬ ‫‪ 2-6‬المجال المغناطي�ضي المحيط ب�ضلك م�ضتقيم مو�ضل ين�ضاب فيه تيار كهربائي م�ضتمر ‪114‬‬ ‫‪ 3-6‬المجال المغناطي�ضي النا�ضيء من اإن�ضياب تيار كهربائي م�ضتمر في حلقة مو�ضلة دائرية ‪117‬‬ ‫‪ 4-6‬المغناطي�ض الكهربائي ‪120‬‬ ‫‪ 5-6‬ا�ضتعمالت المغانط الكهربائية ‪121‬‬ ‫‪ 6-6‬الحث الكهرومغاطي�ضي والقوة الدافعة الكهربائية المحتثة ‪122‬‬ ‫‪ 7-6‬تطبيقات ظاهرة الحث الكهرومغناطي�ضي ‪125‬‬ ‫‪190‬‬

‫المحولة الكهربائية‬ ‫الفصل السابﻊ‬ ‫‪ 1-7‬التيار المحتث ‪135‬‬ ‫‪ 2-7‬المحولة الكهربائية وانواعها ‪136‬‬ ‫‪ 3-7‬خ�ضائر القدرة في المحولة الكهربائية ‪142‬‬ ‫تكنولوجيا مصادر الطاقة‬ ‫الفصل الثامن‬ ‫‪ 1-8‬الطاقة في حياتنا ‪149‬‬ ‫‪ 2-8‬الم�ضادر الحالية للطاقة ‪150‬‬ ‫‪ 3-8‬الم�ضادر البديلة للطاقة (م�ضادر الطاقة المتجددة) ‪154‬‬ ‫الفصل التاسﻊ فيﺰياء الجو وتقنية الاتصالات الحديثة‬ ‫‪ 1-9‬جو ا ألر�ض ومكوناته ‪175‬‬ ‫‪ 2-9‬طبقات الغلاف الجوي ‪176‬‬ ‫‪ 3-9‬تقنية الت�ضالت الحديثة ‪180‬‬ ‫‪ 4-9‬انت�ضار الموجات األلا�ضلكية ‪182‬‬ ‫‪ 5-9‬الهاتف النقال ‪183‬‬ ‫‪ 6-9‬ا ألقمار ال�ضناعية ‪184‬‬ ‫‪191‬‬

‫جدول يو�ضح بع�ض ل أادوات والاجهزة الفيزيائية‬ :‫جدول يو�ضح بع�ض الكميات الفيزيائية ووحداتها‬ Kg.m/s2 ‫وحدتها‬ N Newton )‫الكمية (بالانكليزي‬ )‫الكمية (بالعربي‬ Kg.m2/s2 J Joule Kg.m2/s3 J/m W Watt Force ‫القوة‬ Kg/m.s2 N.m Pa Pascal Energy ‫الطاقة‬ J/s Hz Hertz Power ‫القدرة‬ s-1 N/m2 C Pressure ‫ال�ضغط‬ A.s cycle/s V Coulomb Frequency ‫التردد‬ Kg.m2/A.s3 Ω Volt Electric charge ‫ال�شحنة الكهربائية‬ Kg.m2/A.s3 J/C F Ohm Electric potential ‫الجهد الكهربائي‬ A2.s4/Kg.m2 V/A T Farad Electric resistance ‫المقاومة الكهربائية‬ Kg/A.s2 C/V Wb Tesla Capacitance ‫المت�سعة‬ Kg.m2/A.s2 N.s/C.m Weber Magnetic field ‫المجال المغناطي�سي‬ T.m2 Magnetic flux ‫الفي�ض المغناطي�سي‬ 192