ما هي وحدات قياس الطاقة الكهربائية ؟

يمكن قياس الطاقة الكهربائية استندا لتلك المعاير وسنشرح عن كل مقايس

• الأمبير

• الفولت

• الأوم

• الوات

• قوة الحصان

🔸الأمبير

هو وحدة قياس كمية التدفق الكهربائي ويرمز له بالرمز A ويساوي الأمبير الواحد 6 مليارا المليارات من الالكترونات المتدفقة في كل ثانية.

🔸الفولت

هو القوة الكهربائية الضاغطة ويرمز له بالرمز V فتعمل بطارية المصباح المتعارف عليها بقوة 1.5 فولت, في حين تبلغ قوة بطارية السيارة 12 فولت, وتصل كهرباء الموصلات الرئيسية في العديد من الدول كفرنسا والولايات المتحدة الأمريكية إلى 110 فولت, وفي المملكة المتحدة ما بين 220 – 240 فولت.

🔸الأوم

هو وحدة قياس مقاومة التيار الكهربائي, ولا يحتوي المتر الواحد من موصل مناسب (سلك النحاس) على أي وحدة مقاومة, في حين أن الطول نفسه من أي عازل مناسب (الخشب) مثلا يحتوي على ملايين من وحدات المقاومة.

🔸الوات

هو وحدة قياس الطاقة وهو عمليا يشير إلى معدل تغير الطاقة أو تحولها ويعادل الوات الواحد جولا من الطاقة في الثانية. ويستهلك مصباح الإنارة العادي 60 أو 100 وات أما مشع التدفئة فيستهلك 1000 وات, يمكن استخدام الوات لقياس أي صورة من صور الطاقة, لا الطاقة الكهربائية فحسب فعلى سبيل المثال يحتاج الراكض إلى حوالي 500 وات أما سيارة الأسرة فتنتج 100000 وات تقريبا.

🔸قوة الحصان

تمثل وحدة الحصان وحدة قديمة لقياس الطاقة وتعادل الوحدة منها 746 وات.

إنظر للصورة أدناه

ما هو جهاز الريلاي ؟

جهاز ريلاي يقدم الحماية للمنزل ضد ارتفاع التيار الكهربائي وتذبذب الجهد وانقطاع طرف المحايد. فبعد انقطاع التيار الكهربائي يعود التيار الكهربائي غير مستقر أحيانا مما يتسبب في أعطال الأجهزة الكهربائية المنزلية. فإذا كنت تهتم بالمحافظة على أجهزتك (ثلاجة – تلفزيون – غسالة – الخ…) من الصدمات الكهربائية بشكل آمن وفعال.فالريلاي يقوم بحماية جميع هذه الأجهزة.

الجهاز يعمل كبديل لمثبت التيار والجهد. يعمل كصمام أمان عند ارتفاع وانخفاض الجهد الكهربائي لحماية الأجهزة.
يعمل الجهاز أوتوماتيكيا بعد عودة التيار ب3 دقائق عندما يستقر التيار لحماية الأجهزة. أو يمكن ضبط الوقت الراد.

فرق الجهد الخاص بالجهاز: من 140-260 فولت والتردد 50 هرتز.

التيار الذي يعمل عنده الجهاز: 15 و40 و63 أمبير وغيرها من القيم حسب الشركة المصنعة أو حسب قدرة الريلاي.
وقت التأخير: من 5 إلى 999 ثانية.

الحد الأدنى لضبط فرق الجهد: من 140 – 210 فولت.

الحد الأقصى لضبط فرق الجهد: من 230 – 260 فولت.

الجهاز يشتمل على معالج ذكي لمراقبة الفولت بشكل مستمر ووقت استجابة أقل من 10 ميللي ثانية, يمكن ضبط الوقت والحد الأدنى والأقصى للفولت. الجهاز يحتوي على شاشة عرض للفولت الحالي ومن خلالها يمكن برمجة الجهاز أيضا.

طريقة التوصيل

يوجد طرفان للدخول L1 & N1. وطرفان للخروج L2 & N2.
يتم توصيل الريلاي بعد القاطع الرئيسي مباشرة. في حالة ارتفاع التيار أو عدم استقرار الجهد او سقوط طرف المحايد يفصل الريلاي أطراف الخروج عن الدخول مما يوفر حماية للأجهزة المختلفة.

ما هو الترانزستور ؟

الترانزستور هو عنصر له ثلاثة أطراف تخرج منه، وهي القاعدة B والمجمع C والباعث E و يحتوي كل ترانزستور على ثلاث أطراف وهي كما يلي:

ما هي وظائف اطراف الترانزستور ؟

1- المشع Emitter:

وهو الجزء المختص بإمداد حاملات الشحنة وهي الفجوات في حالة الترانزستور PNP والإلكترونات في الترانزستور NPN ويوصل المشع أماميا (forward) بالنسبة للقاعدة وبذلك فهو يعطي كمية كبيرة من حاملات الشحنة عند توصيله.

2- المجمع Collector:

ويختص هذا الجزء من الترانزستور بتجميع حاملات الشحنة القادمة من المشع، ويوصل عكسيا (reverse) مع القاعدة.

3- القاعدة Base:

وهي عبارة عن الجزء الأوسط بين المشع والمجمع ويوصل أماميا (forward) مع المشع، وعكسيا (reverse) مع المجمع.

ما هي انواع الترانزستور ؟

هناك نوعين من الترانزستور، يختلف كل واحد في تركيبه، وهما كالتالي:

🔸 الترانزستور PNP :

يحتوي الترانزستور PNP على ثلاثة طبقات، اثنتان موجبتان P وبينهما طبقة سالبة N ليتكون بذلك الترانزستور PNP.

🔹 الترانزستور NPN :

يحتوي الترانزستور NPN على ثلاثة طبقات، اثنتان سالبتان N وبينهما طبقة موجبة P ليتكون بذلك الترانزستور NPN.

كيف اميز بين انواع الترانزستور ؟

هناك رمزين للترانزستور والسهم يدل على نوعه. يدل السهم على نوع الترانزستور، فالسهم الخارج يدل على ترانزستور NPN، والسهم الداخل يدل على ترانزستور PNP.

ما هي الكابلات الكهربائية ؟

الكابلات الكهربائية هي الموصلات اللي بيمر فيها التيار اللي من خلالها بنقدر ننقل الكهرباء من مكان لمكان و نقدر ننقل الكهرباء من محطات الانتاج لحد الاحمال الموجودة في المصانع و المباني و من هنا جت اهمية تصنيف الكابلات و تقسيمها لانواع مختلفة داخل كل تصنيف.
فالكابلات انواع مختلفة و بيتم تصنيفها على اسس كتير و مختلفة زي جهد التشغيل اللي هيشتغل عليه الكابل و نوع الموصل المستخدم في الكابل و نوع العازل المستخدم مع الكابل و عدد ال cores الموجودة في الكابل و كمان ممكن يتم تصنيفها بناء على المجال و طبيعة العمل اللي هتشتغل فيه الكابلات و كمان بتصنف الكابلات لكابلات مسلحة و كابلات غير مسلحة.

هنبدأ دلوقتي مع بعض نشرح كل تصنيف من التصنيفات دي و نقول ايه هي انواع الكابلات اللي بتندرج تحت كل تصنيف.

 اول عامل تصنيف الكابلات تبعا لجهد التشغيل ده معناه تصنيف الكابلات طبقا للجهد المستخدم او الجهد اللي هتشتغل عليه الكابلات

و ده بينقسم لانواع مختلفة كابلات الجهد المنخفض و دي بتكون جهدها اقل من 1 كيلو فولت و كابلات الجهد المتوسط و دي بيكون جهدها اعلى من 1 كيلو فولت لحد 66 كيلو فولت و كابلات الجهد العالي و دي بيكون جهدها اعلى من 66 كيلو فولت لحد 132 كيلو فولت و كابلات الجهد الفائق و ده بيكون جهدها اعلى من 132 كيلو فولت لحد 500 كيلو فولت و طبعا كل ما تزيد جهد الكابل بيزيد كفاءة عزل لان ارتفاع الجهد بيتسبب في ارتفاع التيار و ده بيؤدي لزيادة ال losses و بالتالي زيادة حرارة الكابل و ده السبب في زيادة عزل الكابل و زيادة كفاءته.

تاني عامل من عوامل تصنيف الكابلات هو تصنيف الكابلات حسب نوع الموصل المستخدم لنقل الكهرباء في الكابل

و هنا في نوعين من الموصلات المستخدمة في الكابلات فالنوع الاول هو النحاس و النوع التاني هو الالومنيوم

و طبعا النحاس معامل التوصيل بتاعه اعلى من الالومنيوم و بيتحمل اجهادات اعلى من الالومنيوم و لكن النحاس سعره اغلى و وزنه اتقل في المقابل الالومنيوم معامل التوصيل بتاعه اقل من النحاس و مقاومته اعلى مرة و نص من النحاس و لكن سعره اقل و وزنه اخف علشان كده كابلات الالومنيوم بتستخدم في شبكات الجهد المتوسط بسبب خف وزنها و رخص سعرها لانها بتكون مسافات كبيرة جدا بتوصل لكيلومترات كتير.

تالت عامل من عوامل تصنيف الكابلات هو تصنيف الكابلات حسب نوع العزل المستخدم في الكابل

ففي 6 انواع من العزل في الكابلات و هما pvc اللي هو البولي فينيل كلورايد و النوع ده بيتميز بخواص كهربية ممتازة عند الجهود المنخفضة و درجات الحرارة المنخفضة و ده زائد ان سعره ارخص و بتستخدم كابلات ال PVC مع الجهود لحد 1 كيلو فولت لان ال PVC ال break down voltage اللي هو جهد الانكسار بتاعه ا كيلو فولت

و النوع التاني هو XLPE و هو البولي ايثلين و النوع ده بيتميز بمقاومة عالية للرطوبة و قدرته على تحمل درجات حرارة عالية و تحمل ال over load , short circuit

و النوع ده بيستخدم مع كابلات الجهد المتوسط و كابلات الجهد العالي و النوع التالت هو العوازل المطاطية و اهم نوع فيها هو الايثلين بروبلين و النوع ده بيتميز بمقاومته للمياه و النوع الرابع هو الورق المشبع بالزيت و النوع الخامس هو الحرير و القطن و النوع السادس و الاخير هو الورنيش.

و رابع عامل من عوامل تصنيف الكابلات هو تصنيف الكابلات تبعا لعدد ال cores المستخدمة في الكابل

فاما ان يكون الكابل single core وده معناه ان الكابل بيكون فيه موصل واحد بس اللي هو الخاص بالفازة الواحدة او يكون الكابل multi core

و في النوع ده بيحتوي الكابل على 4 موصلات و هما 3 مواصلات بتوع ال 3 فازات و الموصل الرابع الخاص بال neutral و ممكن يكون في واحد خامس خاص بال earthing و عموما بيفضل النوع multi core بسبب سهولة التعامل معاه في النقل و التمديد في المواسير و ان مجموع الفيض فيه بيساوي صفر و بالتالي مش هيسبب اي induced currents في اي كابلات تانية جمبه.

و لكن في مقاطع الكابلات الكبيرة اللي اكبر من 240 مم2 بيكون في صعوبة في تمديد الكابلات و لفها على البكرات و بالتالي بيفضل في حالات المقاطع الكبيرة استخدام كابلات ال single core.

اخر حاجة في العوامل اللي على اساسها بيتم تصنيف الكابلات هي التسليح

هل الكابل ده مسلح و لا لا فالكابلات بتصنف الى armored cables اللي هي كابلات مسلحة و non armored cables اللي هي كابلات غير مسلحة

و التسليح ده بيكون عبارة عن شريط صلب بيترواح سمكه ما بين 0.1 ل 0.5 مللي متر و بيتلف حولين الكابل من الخارج علشان يخلي الكابل يتميز بصلابة ميكانيكية تحميه من الضغوط الخارجية زي وزن التربة لو كان الكابل مدفون في الارض و العربيات اللي هتمر من فوق الكابل و بالتالي الكابلات اللي بتكون مسلحة هي الكابلات المدفونة في الارض او اللي بتكون موجودة تحت شبكة الطرق و لكن الكابلات الموجودة في المباني او على cable trays مبتكنش معرضة لاي ضغوط ميكانيكية علشان كده بنستخدم معاها non armored cables اللي هي كابلات غير مسلحة و طبعا التسليح ده بيقلل بشكل كبير من مرونة الكابل و سهولة التعامل معاه و سهولة تمديده.

ما هو المذبذب البلوري ؟

هي دائرة مذبذب تستخدم الرنين الميكانيكي للاهتزاز البلوري لمادة ذات انضغاط كهربي لتوليد إشارة كهربية ذات تردد دقيق للغاية. يستخدم هذا التردد لتتبع الوقت (كما في ساعات الكوارتز)، للحصول على إشارة ثابتة لدارة النظام الرقمي، وتثبيت ترددات المذياع والمستقبلات. أكثر أنواع المرنانات ذات الانضغاط الكهربي شيوعًا هو بلورات المرو، لذا فقد سميت دوائر المتذبذبات التي تصمم حولها بالمتذبذبات البلورية (بالإنجليزية:crystal oscillators)‏.

بلورات المرو تُصنّع للترددات من بضع عشرات هرتز إلى عشرات الميغاهرتز. يتم تصنيع أكثر من ملياري (2×109) بلورة سنويًا، معظمها يستخدم في ساعات اليد والساعات والمذياع والحواسيب والهواتف المحمولة. كما تدخل بلورات المرو في أجهزة القياس والاختبار كراسم الإشارة.

بنية المتذبذب البلوري :

المتذبذب البلوري هو عبارة عن لوحين من المعدن بينهم مادة الكوارتز وتكون موجودة في اللوحات الرئيسية للأجهزة الإلكترونية والمتذبذب البلوري عنصر يأخذ الكهرباء ويولد ذبذبات أو ترددات بقيم مختلفة وذلك لنقل البيانات

 ما هو المفتاح الدوار ؟ (rotary switch) ؟

المفتاح الدوار هو مفتاح يتحكم في دائرة تيارات مختلفة، أو إيقاف تشغيلها عن طريق تدوير المقبض. هذا المفتاح شائع الاستخدام للتحكم في التوصيل للدوائر الذي تتكون من جهاز ميكانيكي أو كهربائي أو إلكتروني، لعمل أو كسر التغييرات و التوصيلات في الدائرة الكهربائية .

كيف يتم ضغط البخار في وحدات التبريد ؟

تستخدم هذه العملية نظام ضغط غاز التبريد لزيادة الضغط ودرجة الحرارة بحيث يمكنها تبديد الحرارة التي يمتصها المبرد في المبخر.

المكونات الرئيسية لهذا النظام هي:

1. ضاغط

يعمل الضاغط على زيادة ضغط ودرجة حرارة المبرد. يجب أن يكون المبرد الذي يدخل إلى الضاغط في طور البخار مع ضغط ودرجة حرارة منخفضين ، بينما يجب أن يكون المبرد الذي يغادر الضاغط في طور البخار مع ارتفاع ضغط ودرجة حرارة.

2. مكثف

يعمل المكثف على تغيير طور التبريد من بخار إلى سائل عن طريق تبديد الحرارة من مادة التبريد الناتجة عن امتصاص الحرارة في المبخر وعملية الضغط في الضاغط إلى المبرد. يكون المبرد الذي يدخل إلى المكثف في طور البخار بضغط ودرجة حرارة مرتفعين ويخرج من المرحلة السائلة بضغط ودرجة حرارة مرتفعين.

3. مرشح مجفف

يعمل مجفف المرشح على تصفية الأوساخ التي لا تزال في النظام أثناء امتصاص بخار الماء الذي لا يزال موجودًا في المبرد. المبرد الموجود في مُجفف الفلتر يكون في الطور السائل بضغط ودرجة حرارة مرتفعين.

4. التحكم في تدفق المبردات (جهاز التحكم في سرعة الثلاجة)

يتم استخدام الأنبوب الشعري لتنظيم كمية مادة التبريد التي ستدخل المرذاذ. نظرًا للتكوين ، يكون دخول المبرد إلى المبخر محدودًا ، مما يتسبب في انخفاض ضغط ودرجة حرارة مادة التبريد ، لكن مرحلة التبريد لا تزال سائلة.

5. المبخر

يتم استخدام المبخر لتغيير طور مادة التبريد من سائل إلى بخار بأخذ الحرارة من المنتج. المبرد الذي يدخل المبخر هو مرحلة سائلة عند ضغط ودرجة حرارة منخفضين ويترك المبخر في طور بخار عند ضغط ودرجة حرارة منخفضين.

ال Raspberry Pi يعتبر حاسوب متكامل صغير الحجم يمكنه التحكم والتفاعل مع الوسط المحيط، ويعتبر بديل عن المتحكمات “Micro Controlers”. يمكنك من خلاله أن تحول أفكارك حول الإلكترونيات إلى أجهزة ملموسة، والجميل في الأمر هو أنه يمكنك أن تستخدمه في المهام البسيطة المختلفة: كبرامج التحرير – التصفح – الألعاب – كما يمَكِّنُك من تشغيل فيديو عالي الدقة عن طريق منفذ HDMI.

◄ ماهي موديلات الRaspberry Pi؟ 🤔

↵ الموديل A: سعره حوالي 25 دولار، مزود بمنفذ USB وبدون Ethernet.
↵ الموديل B: سعره حوالي 35 دولار، مزود بمنفذين USB ومنفذ Ethernet.

◄ بعض الأشياء التي يمكنك فعلها بجهاز ال Raspberry Pi:

– صناعة الروبوتات والغواصات وكذلك الطائرات بدون طيار Robots, ROV & UAV.
– تصميم نظام التحكم الخاص بالمنازل الذكية Smart Home Automation.
– تطبيقات المراقبة مثل إنشاء كاميرات لبث الفيديو والصور عن بعد Camera Streamers.
– إنشاء خوادم نظام لينكس LINUX SERVER: HTTP, FTP, SSH, VPN, MySQL … etc.
– الحواسيب الفائقة Super Computers.
– التلفاز الذكي Smart TV .
– المراقبة البيئية، مثل استخدامه في نظام لمراقبة درجات الحرارة والرطوبة عن بعد Remote Monitor.
هذا الجهاز مناسب للأشخاص الذين يخططون لإنشاء اختراعات أو مشاريع بسيطة بميزانية قليلة، فما تحتاج إليه هو لوحة مفاتيح وفأرة ثم شاشة خارجية، جهاز الRaspberry Pi لا يكلف الكثير مقارنتاً مع أجهزة الكمبيوتر العادية التي تكلف قطعها أضعاف جهاز الراس

موضوعنا اليوم حول كهرباء السيارات، ومدى تأثير التأكسد على عملها وكيفية تنظيفه
فالتأكسد يسبب تآكل أقطاب البطارية مما يؤدي الى تلفها ويسبب لنا عدة مشاكل في الكهرباء بسبب اهماله ومن بينها تأخر تشغيل السيارة أو عدم وصول الكهرباء وبالتالي عدم تشغيل السيارة حتى نقوم بتنظيف البطارية، وقد يسبب أيضا منع المولد من شحن البطارية نتيجة للأملاح المعدنية التي تتكون فوق أصابع البطارية.

ومن العوامل التي تؤدي الى ظهور التأكسد على أصابع البطارية، هو بفعل تغير الطقس والحرارة وكذلك الطوبة، اضافة الى عدة عوامل أخرى.

لتنظيف أصابع البطارية يمكنك اتباع الطريقة التالية:

أولا قم بإزالة الأصبع السالب من البطارية، ثم بعده الموجب، الآن يمكنك احضار ماء حار
قم بسكبه فوق إصبع البطارية المراد تنظيفه مع استعمال فرشاة لإزالة الترسبات، بعد الانتهاء من تنظيف لأصابع قم بوضع قليل من الشحم على الأصبع السالب للبطارية، لأن الشحم يكون طبقة عازلة تمنع وصول الهواء والرطوبة الى أصابع البطارية وهما سبب التأكسد.

ما هي مانعات الصواعق ؟

هي أول عنصر يركب على خط الدخول الهوائي Overhead transmission line بعد عبوره سور المحطة، وبالتالي يظهر كأول عنصر على مخطط ال SLD أما إذا كان الدخول للمحطة بكابلات أرضية بدلًا من الهوائية فلن تكون له حاجة، إذ هو يستخدم حماية المحطة من الصواعق البرقية التي يمكن أن تدخل إليها بعد إصطدامها بالخط الهوائي مسببة زيادة هائلة في الجهد وقد تدمر هذه الصاعقة المحطة إذا لم يتم منع دخولها بهذه المانعة.

ما هي ميزات مانعات الصواعق ؟

تمتاز مانعة الصواعق بإرتفاع مقاومتها جدًا في الظروف الطبيعية والجهود العادية وبالتالي يكون التيار خلالها تقريبًا يساوي صفرًا، أما في حالية الجهود العالية الخاطفة

(Impulse voltages)

فتصلح مقاومتها صغيرة جدًا ومن ثم تسمح بمرور تيار عالي فتتسرب الصاعقة خلالها قبل الدخول للمحطة.