❞ كتاب الإلكترونيات الأساسية 1 . الدكتور . محمد قعقع ❝ ⏤ الدكتور . محمد قعقع

خصائص الإلكترون:
تنتمي الإلكترونات في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات إلى مجموعة من جسيمات دون ذرية تسمى لبتونات، والتي تعتبر جسيمات أولية أو أساسية. فالإلكترونات هي أقل كتلة من أي جسيم لبتون مشحون (أو أي نوع من الجسيمات المشحونة كهربائيًا)، وتنتمي إلى الجيل الأول من الجسيمات الأساسية. ويحتوي الجيل الثاني والثالث على لبتونات مشحونة، ويتطابق الميون والتاو مع الإلكترون في الشحنة واللف والتفاعلات ولكن كتلتها أكبر. فاللبتونات تختلف عن العنصر الأساسي الآخر في المادة وهو الكوارك وذلك بافتقارها إلى التفاعل القوي. وينتمي أعضاء مجموعة اللبتون إلى الفرميونات لأن لديها لف مغزلي نصف عدد صحيح، فالإلكترون لديه لف مغزلي 1⁄2‏.

خصائص أساسية
تعادل الكتلة الساكنة للإلكترون تقريبا 9.109×10−31 كغم، أو 5.489×10−4 وحدة كتل ذرية. على أساس مبدأ آينشتاين لتكافؤ المادة والطاقة، وتلك الكتلة تتوافق مع الطاقة الساكنة 0.511 MeV. وكتلته تعادل تقريبا 1836/1 من كتلة البروتون. وتبين القياسات الفلكية أن نسبة كتلة البروتون-الإلكترون هي نفس القيمة منذ نصف عمر الكون، كما هو المتوقع في النموذج القياسي

التفاعل:
يولد الإلكترون مجالا كهربائيا بحيث يمارس فيه قوة جذب على الجسيمات موجبة الشحنة كالبروتون وقوة طرد على الجسيمات سلبية الشحنة. ويحدد قانون كولوم العكسي مع مربع المسافة قوام تلك القوة. فعندما يكون الإلكترون في حالة حركة فإنه يولد مجالا مغناطيسيا. ويربط قانون أمبير-ماكسويل المجال المغناطيسي بحركة كتلة الالكترون (التيار)، فخاصية الحث تلك تعطي مجالا مغناطيسيا كي يعمل المحرك الكهربائي. ويعبر قانون كمون لينارد - فيشرت  عن المجال الكهرومغناطيسي لحركة الجسيمات العشوائي، ويعطي القانون قراءة صحيحة حتى عندما تقارب سرعة الجسيمات من سرعة الضوء (النسبية).

الذرات والجزيئات:
تقوم قوة كولوم الجاذبة بربط الإلكترون بنواة الذرة. وتسمى عملية ربط عدة إلكترونات بالنواة باسم نظام الذرة. فإن اختلف عدد الإلكترونات عن شحنة النواة الكهربائية، فإن الذرة في تلك الحالة تسمى أيون. هناك دالة تسمى المدار الذري توصف السلوك الموجي للإلكترون المتجه. ولكل مدارية لديها مجموعة أرقام الكم مثل الزخم الزاوي والطاقة وإسقاط الزخم الزاوي، وهناك مجموعة منفصلة من تلك المدارات تظهر حول النواة. ووفقا لمبدأ استبعاد باولي فأن كل مدارية يشغلها مايصل إلى إلكترونين والذي يجب أن يختلفا في عدد الكم المغزلي.

الحركة والطاقة:
عندما تقترب سرعة الإلكترون من سرعة الضوء فإن كتلته النسبية تزداد وفقًا لنظرية اينشتاين في النسبية الخاصة، مما يجعل الأمر أكثر صعوبة لتعجيلها من داخل الإطار المرجعي للمراقب. بإمكان أن تقترب سرعة الإلكترون من سرعة الضوء في الفراغ C ولكن لا يمكن أن تصلها أبدًا. مع هذا فعندما تحقن الإلكترونات النسبوية -وهي الكترونات تتحرك بسرعة مقاربة لسرعة الضوء c- في وسط عازل مثل المياه حيث سرعة الضوء فيها أقل بكثير من سرعة c، فإن انتقال الإلكترونات مؤقتًا أسرع من الضوء في هذا الوسط. وبما أنها تتفاعل مع وسطها فإنها تولد ضوءًا خافتًا يسمى إشعاع شيرينكوف.
 

نبذه عن الكتاب :

مفاهيم أساسية
عناصر أساسية 
عناصر الدارة
المنابع المستقلة
المنابع الغير مستقلة
العناصر غير البسيطة
قوانين كيرشوف
تطبيقات على تحليل الدارة
تجزئة التوتر والتيار
المنابع الحقيقية والدرارات المكافئة لها
المنبعان المتكافئان
أمثلة على درارات فيها منابع غير مستقلة
مسائل على الفصل الأول
الفصل الثاني : الاستجابة في الدارات البسيطة
مقدمة 
مصطلحات
البحث عن استجابة الدارة.
مسائل على الفصل الثاني
الفصل الثالث : الدارة الكهربائية في الحالة المستقرة الجيبية
مقدمة 
العلاقة بين التوتر والتيار من أجل عناصر الدارة الختلفة
الفصل الرابع : طرق تحليل الدارات الكهربائية في الحالة الجيبية الستقرة
مقدمة
طريقة التحليل العروي
الصيغة المصفوفية لمعادلات العروة
أمثلة محلولة ( تمارين ) على التحليل العروي
طريقة التحليل العقدي
الصيغة الصفوفية لمعادلات العقدة
أمثلة محلولة على التحليل العقدي
مسائل ( تمارين ) على الفصل الرابع
الفصل الخامس : نظريات الدارة الكهربائية
مقدمة
نظرية انتقال القدرة العظمى
نظرية كنلي 
نظرية الانظمام
مسائل على الفصل الخامس
الفصل السادس : الشكبة رباعية الأطراف
معادلات الشبكة رباعية الأطراف .
أمثلة ( مسائل ) محلولة 
ممانعة الدخل للشبكة رباعية الأطراف المحملة 
التضخيم والتوهين
تسلسل الشبكات وتكراراها
الرشحات الكهربائية
أنواع الرشحات
أمثلة على المرشحات
رباعية الأطراف كمرشحات كهربائية
الممانعة المميزة لرباعي الأطراف
تعيين تواترات القطع للمرشح
تطبيقات على المرشحات
مسائل على الفصل السادس 
الفصل السابع : التحريض المتبادل والمحولات
التحريض المتبادل
تحليل الدارات المقترنة مغنطيسياً
قاعدة النقطة
المحولة
المحولة الخطية
انتقال القدرة في المحولة الخطية
انتقال القدرة في المحولة المثالية
أمثلة محلولة
مسائل
الفصل الثامن : أنصاف النواقل 
عصائب الطاقة ( جزم الطاقة )
العوازل وأنصاف النواقل والنواقل
أشباه الموصلات النقية ( الأصلية ) الذاتية
أنصاف النواقل المطعمة ( اللاذاتية ) 
أشباه الوصلات غير النقية 
مستوى طاقة فيرمي
الكتلة الفعالة
تركيز حاملات الشحنة 
الناقلية النوعية لنصف الناقل الأصيل ( النقي )
الناقلية النوعية لنصف الناقل التطعم ( غير النقي ) المشوب
أمثلة نموذجية وحسابات كمية
مسائل على الفصل الثامن 
الفصل التاسع : الوصلة الثنائية ( N-P ) والديودات الوصلية
فيزياء الديود الوصلي N-P 
الديود في غياب الانحياز ( بدون انحياز )
الديود الوصلي في الانحياز العكسي
الوصلة الثنائية في التوصيل الأمامي أو المباشر
المنحنى المميز السكوني للديود الوصلي N-P 
الوصلة الثنائية في الدرارات الكهربائية
نماذج الديود التقريبية
أمثلة على استعمال نماذج الديود
تقويم التيار المتناوب
تقويم نصف موجة
مقوم الموجة الكاملة 
مقوم الموجة الكاملة الجسري
مسائل على الفصل التاسع
الفصل العاشر : الترانزستورات الوصلية
أنواع الترانزستورات
الترانزستور الوصلي ثنائي القطبية
تركيبات الترانزستور ثنائي القطبية
الترانزستور NPN
تركيبة الباعث المشترك ( التوصيل بالباعث المشترك )
الدارة الكافئة للترانزستور
الدارة المكافئة T
الدارة المكافئة ذات الوسطاء المختلطة
طريقة قياس الوسطاء

الملاحق
ملحق مسائل عامة محلولة
الثوابت الفيزيائية
المصطلحات العلمية
المراجع العلمية

الالكترونات في الذرات
حركة الالكترونات حول النواة
ما الفرق بين البروتونات والالكترونات والنيترونات
ماهي الالكترونات الحرة
كتلة الالكترون والبروتون
طاقة الالكترون
تعريف البروتونات والنيوترونات والالكترونات
تعريف الالكترون الحر