تعتبر لوحة التجارب هي الخطوة الأولى للبدء في بناء الدوائر الكهربائية. حيث يمكن بناء العديد من الدوائر الكهربائية على لوحة التجارب مع إمكانية تغيير تصميم الدائرة بدون الحاجة إلى إستخدام اللحام. ومما تمتاز به هذه اللوحة أنها توفر البيئة التجريبية سواءً للتجارب التعليمية البسيطة أو الدوائر المعقدة التي من الممكن أن تتحول إلى مقتنيات ومنتجات منزلية!
في هذا الدرس سنقوم بالتعرف على التالي:
- ما هي مكونات لوحة التجارب؟
- كيف يمكن إستخدام لوحة التجارب؟
لوحة التجارب
ما هي مكونات لوحة التجارب؟
يمكن تجزئة لوحة التجارب إلى قسمين:
- قسم خطوط الطاقة
- قسم القطع الإلكترونية
أقسام لوحة التجارب
قسم خطوط الطاقة:
طريقة التوصيل فيما بين الثقوب في قسم خطوط الطاقة
يتكون هذا القسم من جزئين (جزء “أ” وجزء “ب”) يحتوي كلاً منهما على سلك معدني يصل بين ثقوب الطرف الموجب وسلك آخر يصل بين ثقوب الطرف السالب (الأسلاك المعدنية موضحة باللون الأخضر في صورة 3). يرمز للطرف الموجب باللون الأحمر ويرمز للطرف السالب باللون الأزرق. وفي بعض اللوحات تضاف إشارة “+” وإشارة “-” للخطوط المعنية.
تنبيه: يصل بين ثقوب الخط الموجب أو السالب سلك معدني موصل للكهرباء ولا يحمل هذا السلك المعدني أي إشارة كهربائية لتجعله موجب أو سالب وإنما يكتسب السلك هذه الإشارة عند وصل سلك اللوحة المحدد باللون الأحمر بمصدر الطاقة الموجب ووصل سلك اللوحة المحدد باللون الأزرق بمصدر الطاقة السالب.
لنفترض أننا قمنا بتوصيل الطرف الموجب والسالب لبطارية ما بلوحة التجارب بحيث يصل:
- طرف البطارية الموجب بأحد ثقوب الخط الأحمر (جزء “أ”) بلوحة التجارب
- طرف البطارية السالب بأحد ثقوب الخط الأزرق (جزء “أ”) بلوحة التجارب
عندها يمكن إستخدام أي من ثقوب الخط الأحمر (جزء “أ”) لوصل القطع الإلكترونية بالطرف الموجب للبطارية. كما يمكن من إستخدام أي من ثقوب الخط الأزرق (جزء “أ”) لوصل القطع الإلكترونية بالطرف السالب للبطارية.
مما يجدر ذكره، أن في بعض لوحات التجارب قد تجد فاصل كبير في منتصف خطوط الطاقة ليفصل السلك المعدني لكل طرف إلى سلكين (كما هو موضح بصورة 4 باللون الأخضر). ويمكن تمييز ذلك بمقارنة المسافة الفاصلة بين خطوط الطاقة في منتصف اللوحة مع باقي المسافات بين الثقوب.
طريقة توصيل خطوط الطاقة في بعض أنواع لوحات التجارب
قسم القطع الإلكترونية:
طريقة التوصيل فيما بين الثقوب في قسم القطع الإلكترونية
يتكون هذا القسم من خطوط معدنية متصلة بشكل عامودي (عند وضع اللوحة بشكل أفقي كما هو موضح). ويحتوي هذا القسم على مساحتين “ج” و “د”. ويتم إستخدام هذا القسم لربط القطع الإلكترونية بلوحة التجارب.
لاحظ المسافة التي تفصل بين مساحة “ج” و”د”. ما السبب في وجود هذه المسافة ولماذا لم يتم وصل ثقوب “ج” و”د” ببعض؟
صُممت لوحة التجارب بهذا الشكل حتى يمكن إستخدام الشرائح الإلكترونية IC (Integrated Circuit) عليها والتي تقوم بالعديد من الوظائف المفيدة. ويتم إنتاج الشرائح الإلكترونية بمقاس خاص ليتناسب مع لوحة التجارب يعرف بـ DIP .(Dual in-line package) يتم توصيل الشرائح من نوع DIP بحيث تكون إحدى جهات الشريحة موصلة بمساحة “ج” والجهة الأخرى للشريحة موصلة بمساحة “د”
توصيل شرائح من نوع DIP في لوحات التجارب
كيف يمكن إستخدام لوحة التجارب؟
حتى نتعرف على طريقة توصيل الدوائر بلوحة التجارب بشكل أفضل سوف نقوم ببناء الدائرة الكهربائية التالية:
الرسم التوضيحي للدائرة الكهربائية التي سنقوم ببنائها
القطع المستخدمة
لوحة تجارب
بطارية بقيمة (بين 5 فولت و 9 فولت)
مقاومة بقيمة (1000 أوم)
دايود ضوئي
التجربة
سوف نبدأ بتجهيز اللوحة وتزويدها بالطاقة الكهربائية وذلك عن طريق وصل القطب الموجب للبطارية بالخط الأحمر في قسم خطوط الطاقة ووصل القطب السالب للبطارية بالخط الأزرق في قسم خطوط الطاقة كما يلي:
وصل الطاقة الكهربائية للوحة التجارب
الخطوة القادمة تتمثل في وصل المقاومة للطرف الموجب من البطارية. كما وضحنا مسبقاً، يمكن إستخدام أي من ثقوب الخط الموجب في قسم خطوط الطاقة وذلك لأن جميع ثقوب الخط متصلة ببعض. أما بالنسبة لقسم القطع الإلكترونية، نلاحظ أن الطرف الأيمن للمقاومة تتصل بالسك الأحمر لأنهما يتشاركان نفس الخط العمودي.
وصل المقاومة بالبطارية
أخيراً، سنقوم بوصل الدايود الضوئي والذي سيكمل الدائرة الكهربائية.
تنبيه: يحتوي الدايود الضوئي على طرف موجب وطرف سالب. الطرف السالب أقصر طولاً من الطرف الموجب. لابد من وصل الطرف الموجب بجهد كهربائي أعلى من الطرف السالب وذلك عن طريق وصل الطرف الموجب للدايود الطرف الموجب للبطارية والطرف السالب للدايود بطرف البطارية السالب.
سنصل الطرف الموجب للدايود بالمقاومة والطرف السالب للدايود بالأرضي (الطرف السالب للبطارية). وبذلك نكون قد انتهينا من بناء أول دائرة كهربائية على لوحة التجارب.
وصل الدايود الضوئي وإكمال الدائرة الكهربائية
