4فور ويب تشنج webchange

موقعنا الذى يهدف الى كل جديد على الانترنت من ( اسلاميات ،الاخبار،المفتش كرومبو،انترنت ،برامج مجانية،بزنس ،تصاميم وديكور،تعليم لغات،تكنولوجيا ، سيارة ، تنمية بشرية ،سياحة وسفر،شخصيات و اساطير تاريخية،صور ،عالم حواء و الاسرة ،فيديوهات ،قصص حياة النجوم ،كمال اجسام،كمبيوتر،منوعات ،موسوعة شاهد ما لم تتوقعة،موسوعة طبية، موسوعة كيف يعمل

2:52 ص

موسوعة كيف يعمل الجزء الثانى ( ملفات الـ MP3 الصوتية )

ملفات الـ MP3 الصوتية
تعتبر تكنولوجيا الـ MP3 من أهم التكنولوجيا التي طورت الملفات الصوتية وبالأخص عندما ظهر تأثيرها على صناعة الموسيقى، فكما نعلم أن انتشار الأشرطة المغناطيسية التي استخدمت لتخزين الصوت ومن ثم تعدد مشغلات هذه الأشرطة من أنواع المسجلات ذات الأحجام المختلفة التي يصل منها إلى المحمول والضخم ثم انتشرت أقراص اليزر المضغوطة (السي دي) والتي تميزت بنقاوة الصوت ووضوحه بالمقارنة بأشرطة الكاسيت وقد طورت أجهزة لتشغيل أقراص الليزر.
مع انتشار استخدام شبكة الانترنت والحاجة إلى تدعيم المواقع بالصوت والصورة والفيديو تطورت تكنولوجيا التسجيل الرقمي Digital للصوت في صورة ملفات صوتية تعرف باسم MP3 وانتشرت بطريقة واسعة لمحبي الموسيقى وسمعها على الانترنت. حيث تميزت هذه الملفات الصوتية بنقاوتها ووضوحها وقلة حجم الملف الذي تحجزه من ذاكرة الحاسوب.
ملفات MP3
لا بد لك من الرجوع إلى موضوع كيف تعمل أقراص الليزر لمعرفة كيف يمكن تخزين المعلومات الصوتية (حديث أو موسيقى أو أغاني أو محاضرة) على أقراص الليزر حيث يتم تخزين المعلومات الصوتية على قرص الليزر على شكل معلومات رقمية Digital Information. المعلومات التي تخزن على قرص الليزر هي معلومات غير مضغوطة وذات جودة فائقة فعلى سبيل المثال لنأخذ ما يحدث عند تسجيل أو إنتاج قرص ليزر يحتوي على مقطوعة موسيقية.
يتم تقطيع المعلومات التناظرية وتحويلها الى معلومات رقمية بمعدل 44100 مرة لكل ثانية والتي تعرف بمصطلح Sample Rate وكل قطعة Sample تحجز 2 بايت (أي 16 بت)
يتم تخزين كل قطعة Sample مرتين واحدة للسماعة اليمين والثانية للسماعة اليسار في نظام الستيريو.
وبعملية حسابية بسيطة يمكن معرفة المساحة المطلوبة لتخزين زمن ثانية من الصوت على قرص ليزر سي دي.
44,100 samples/second * 16 bits/sample * 2 channels = 1,411,200 bits per second
وهذا يعني انه يلزمنا مساحة تخزين وقدرها 1.4 مليون بت لكل ثانية اي ما يعادل 176000 بايت لكل ثانية. فإذا افترضنا ان في المتوسط يصل زمن اغنية الى 3 دقائق فإن هذه الاغنية ستخزن على قرص الليزر مستغلة مساحة قدرها 32 مليون بايت أي 32MB وهذا حجم كبير جداً يصعب التعامل معه على الانترنت فتحتاج إلى أكثر من ساعتين لتحميله على جهازك إذا كنت تستخدم مودم للاتصال بالانترنت.
نأتي هنا إلى دور الـ MP3 فهي تكنولوجيا ضغط الملفات الصوتية حيث تساعد الـ MP3 في تقليل الذاكرة المستخدمة لتخزين الملفات الصوتية بطريقة لا تؤثر على نقاوة ووضوح الصوت. وبالتالي يمكن التأكيد على أن الهدف من نظام الـ MP3 هو ضغط الملفات الصوتية الرقمية المخزنة على قرص الليزر بمقدار يصل إلى 14 مرة دون التأثير على نقاوة الصوت ووضوحه. فيمكن تحويل 32MB من تسجيل على قرص الليزر إلى 3MB بصورة MP3 وبنفس الجودة. وهنا يمكن تحميل ملف صوتي 3MB في غضون دقائق بدلا من ساعات.
قبل الشروع في شرح فكرة ضغط الملفات الصوتية أو بمعنى آخر تحويل ملف صوتي من سي دي إلى MP3 دعنا نقوم بضرب عدد من الأمثلة على ضغط ملفات الوورد لتقليل حجمها في صورة ملف rar أو zip وكذلك ضغط الصور الفوتوغرافية في صورة GIF أو JPG فهذه عبارة عن برامج ضغط تستخدم الغورثيم معين لضغط كل نوع من الملفات دون التأثير في جودته ودقته مع التركيز في النهاية على تقليل حجم الذاكرة التي يستغلها على القرص الصلب.
فكرة ضغط الملفات الصوتية تعتمد على الغورثيم يأخذ في عين الاعتبار خصائص الإذن البشرية والتي تتلخص في النقاط التالية:
1. هناك اصوات لا يمكن أن تسمعها الآذن البشرية.
2. هناك اصوات يمكن ان تسمعها الآذن البشرية بصورة أوضح من أصوات أخرى.
3. إذا وجد مصدرين للصوت في نفس اللحظة فنسمع الصوت الأعلى ولا نسمع الصوت المنخفض.
بأخذ الحقائق السابقة في الحسبان فإن أجزاء عديدة من المقطوعة الموسيقى المراد ضغطها يمكن ان يحذف دون ان يدرك المستمع إلى حدوث فرق بين الصوت قبل الضغط (على قرص الليزر) أو بعده (ملف MP3). لأنه خلال عملية الضغط او التحويل تم حذف الأصوات الغير مسموعة والتي تتمثل في صورة ترددات لا تدركها الآذن البشرية.
مما سبق نلاحظ أن الـ MP3 هو ببساطة ملف صوتي مضغوط لتقليل المساحة التي يشغلها من ذاكرة الحاسوب ويصبح من السهل تداوله على شبكة الانترنت.
أصل التسمية MP3
ولمعرفة اصل التسمية دعنا نلقى الضوء على الأختصار MPEG وهو اختصار لـ Moving Picture Experts Group والتي تعني مجموعة خبراء الصورة المتحركة. هذه المجموعة طورت نظام لضغط ملفات الفيديو فيمكن على سبيل المثال ضغط ملفات الـ DVD أو ملفات HDTV أو ملفات المسجلة من القنوات الفضائية DSS وتحويلها إلى ملف MPEG ليصبح حجم ملف الفيديو مناسب ويجدر ذكر ان ملفات الفيديو بالاضافة الى الصورة تكون مصحوبة بالصوت وعند ضغط ملفات الفيديو إلى نسق الـ MPEG يتم ضغط الصوت بنسق يسمى MPEG الطبقة الثالثة للصوت MPEG audio layer-3 وتختصر بـ MP3.
وبالرغم من انتشار ملفات الـ MP3 توجد العديد من صيغ الملفات الرقمية الصوتية مثل:
WMA - Windows Media Audio
WAV - Waveform Audio
MIDI - Music Instrument Digital Interface.
AAC - Advanced Audio Coding (AAC)
Ogg Vorbis - A free, open, and un-patented music format
ADPCM - Adaptive Differential Pulse Code Modulation
ASF - Advanced Streaming Format
VQF - Vector Quantization Format
استخدام نسق الـ MP3
العديد منا يستخدم ملفات الـ MP3 لسماع الموسيقى على اجهزة الحاسوب بعد تحميلها من الانترنت وهناك العديد من المزايا للتعامل مع ملفات الـ MP3 على الحاسوب على سبيل المثال استخدام احد برامج تحرير الصوت لتحويل الملفات الصوتي على قرص الليزر المضغوط لتحويل محتوياته إلى ملفات MP3 او العكس اي تحويل ملفات قمت بتحميلها من الانترنت على جهاز الحاسوب وتحويلها الى ملفات صوتية على قرص الليزر كما يمكنك نسخ الاف المقطوعات الموسيقة بنسق MP3 على اسطوانة ليزر وتشغيلها على جهاز الحاسوب.
يمكنك ايضا باستخدام برامج تحرير الصوت من عمل المونتاج الذي تريد مثل اضافة صدى الصوت أو زيادة تكبير الصوت او حذف التشويش والضوضاء او دمج مقطوعين او حذف جزء او غيرها من عمليات التحرير ثم تخزينها بالصورة الجديدة
هذا بالاضافة الى انتشار مشغلات خاصة لتشغيل ملفات الـ MP3 سنتحدث عنها لاحقاً.
التكنولوجيا ساعدت في تسهيل تحميل ملفات الموسيقى من الانترنت وتشغيلها على جهاز الحاسوب
تشغيل ملفات الـ MP3
كان في البداية لتشغيل الملفات الصوتية بنسق الـ MP3 تحتاج إلى برنامج خاص تحمله على جهاز الحاسوب لسماع الملفات الصوتية وكان اشهر هذه البرامج هو منتج شركة winamp، ولكن حاليا فإن معظم مشغلات الصوت مثل برنامج Real player وبرنامج Media player الشهيران يمكنهم تشغيل ملفات الـ MP3 بالاضافة الى البرامج الأخرى.
إذا لم تمتك كمبيوتر كيف يمكن سماع ملفات الـ MP3
طورت العديد من الشركات العالمية مثل سوني وكرياتيف وسامسونج مشغلات لملفات Mp3 التي يتم تحميلها من الحاسوب ونقلها الى تلك الاجهزة ويمكنك ايضا نسخ هذه الملفات على اسطوانات سي دي وسماعها على الاجهزة التي تدعم هذه التكنولوجيا وحاليا اضيفت هذه الخاصية الى مسجلات السيارات الحديثة.
مشغل ملفات الـ MP3 الصوتية
منذ اختراع مشعلات الـ MP3 في عام 1998 وحتى الان تعتبر هذه المشغلات اعظم تطور في مجال اجهزة تشغيل الموسيقى والصوتيات. وذلك للمزايا العديدة التي اضفتها مشغلات الـ MP3 وتميزت بها عن مشغلات الكاسيت والسي دي
مراحل تطور مشغلات الصوت
1877 - Thomas Edison invents the phonograph.
1880s - Nikolai Tesla invents radio.
1887 - Emile Berliner patents gramophone, using flat zinc discs.
1906 - First radio program of voice and music is broadcast using a continuous wave of electromagnetic energy from Brant Rock on Massachusetts's Cape Cod.
1929 - Frequency Modulation (FM) radio introduced
1934 - Joseph Begun builds first tape recorder for broadcasting.
1948 - Columbia Records introduces the long-playing (LP) record, which is played at 33.3 revolutions per minute (RPM).
1949 - RCA introduces 45 RPM records.
1965 - 8-track magnetic tape introduced
1969 - Internet created
1979 - Sony Walkman cassette player introduced (By 1995, 150 million sold)
1983 - Sony and Philips introduce compact disc technology.
1986 - Sony develops MiniDisc technology, six years prior to its commercial launch in 1992.
1989 - The Fraunhofer Institute in Germany patents MP3 format.
1992 - Phillips introduces the Digital Compact Cassette (DCC). Both Sony (with the MiniDisc) and Phillips (with DCC) hope to takeover where audio cassettes left off.
1998 - First MP3 players introduced (Saehan's MPMan, sold in Korea)
حيث يمكن ترتيب وتشغيل الاف المقطوعات الموسيقية على جهاز صغير كما هو موضح في الشكل وتصنيفها وترتيبها ويوجد العديد من الاشكال المختلفة لمشغلات الـ MP3 بما فيها اجهزة الجوال التي تدعم ملفات الـ MP3.
تكنولوجيا مشغلات الـ MP3
تختلف مشغلات الـ MP3عن مشغل الكاسيت والسي دي في انها لا تحتوي على اية قطع تتحرك ميكانيكية حيث لا توجد تروس او بكرات او موتور لادارة شريط الكاسيت او السي دي حيث تقوم مشغلات الـ MP3 بتشغيل ملفات الكترونية بنفس فكرة تشغيل ملفات الكمبيوتر. وهذا يعد انتقالاً نوعياً في فكرة عمل الاجهزة الصوتية فمراحل تشغيل ملفات الـ MP3 هي:
1 استدعاء ملف MP3 المطلوب من الذاكرة.
2 فك تشفير الملف.
3 تكبير الاشارة الصوتية لتمكين السماعات من اخراج الصوت.
ولاداء هذه المراحل الثلاثة فإن جهاز مشغل الـ MP3 يحتوي على ما يلي:
مدخل للبيانات Data port
ذاكرة Memory
ميكروبروسيسور Microprocessor
معالج الاشارة الرقمية Digital signal processor (DSP)
شاشة عرض Display
ازرار التحكم Playback controls
مخرج للصوت Audio port
مكبر الصوت Amplifier
وحدة تغذية كهربية Power supply
لوحة الكترونية لمشغل MP3
ويتصل مشغل الـ MP3 بجهاز الكمبيوتر من خلال وصلة USB أو وصلة FireWire وذلك لتبادل المعلومات وتحميل الملفات الصوتية المطلوبة داخل الجهاز.
وتختلف الوسائط المستخدمة من قبل أجهزة الـ MP3 لتخزين الملفات الصوتية وهي
* ذاكرة فلاشInternal Flash memory
* كرت فلاش CompactFlash cards
* ملتيميديا كارت SmartMedia cards
* شريحة ذاكرة Memory Stick
هذا بالإضافة إلى إمكانية أن تحتوي المشغلات على قرص صلب HardDisk في حالة الحاجة إلى ذاكرة هائلة تصل إلى 40GB مثلاً.
يعتبر الميكروبروسسور Microprocessor العنصر الرئيسي في تشغيل الجهاز وهو يمثل العقل المتحكم في كافة العمليات مثل تلقي تعليمات التشغيل من المستخدم وتنفيذها وإظهار المعلومات على شاشة العرض وتطبيق إشارة معالج الإشارة الرقمية الـ DSP على النغمة الصوتية لإعطاء التأثير الصوتي المطلوب.
تشغيل ملفات الـ MP3
أما معالج الإشارة الرقمية الـ DSP فهو عبارة عن تطبيق تأثير صوتي مبرمج مسبقا على النغمة الصوتية مثل كلاسيك أو غيره من التأثيرات كما يتحكم في توزيع شدة الصوت على تردد الصوت وهو ما يعرف باسم الجرافيك اكولايزر EQ.
أما مكبر الصوت Amplifier فيقوم بتكبير شدة الإشارة الصوتية وإرسالها إلى مخرج الصوت المرتبط بالسماعات لنتمكن من سماع الصوت من خلالها.
وتعتمد التغذية الكهربية لمشغل الـ MP3 على بطاريات عادية وتبلغ مدة التشغيل من 1- إلى 12 ساعة تقريباً.
أما الجزء الرئيسي لمشغل الـ MP3 فتعتمد على الذاكرة المستخدمة Memory وسعة الذاكرة تلعب دوراً رئيسياً في تحديد سعر الجهاز وتتنوع الذاكرة المستخدمة حسب الشركة المنتجة للجهاز فهي أما تكون ذاكرة فلاش Flash Memory والتي تتميز بصغر حجمها وخفة وزنها وتتميز أيضا بعدم وجود أي حركة ميكانيكية فهي لا تتأثر بالحركة او الارتجاج، ولكن سعتها التخزينية محدودة وهذا مما يجعل البطارية تعمل لفترات أطول.
أما النوع الثاني من الذاكرة فهو الذي يعتمد على قرص صلب Hard drive والذي يعد أثقل وزناً من ذاكرة الفلاش ولكن يكون ذو سعة تخزينية هائلة تستطيع تحميل ما يزيد عن 70 ساعة صوتية أو أكثر ولكن القرص الصلب يعمل من خلال حركة العديد من أجزاءه مثل القرص الصلب المستخدم في أجهزة الكمبيوتر فالحركة والارتجاج الذي قد يتعرض له الجهاز يؤدي إلى انقطاع في التسلسل الصوت المنبعث منه وهذا النوع يستنزف البطارية أسرع من ذاكرة الفلاش وفي الأغلب يكون مزود بمحول كهربي بالإضافة إلى البطارية.
أما النوع الثالث من الذاكرة المستخدمة فهو القرص المدمج CD والذي يمكنك من نسخ ملفات الـ MP3 التي على جهاز الكمبيوتر على CD وتشغيلها كما لو كانت ملفات صوتية مع الفارق انه يمكن نسخ ما يقارب 150 قطعة موسيقية تبلغ كل قطعة 4 دقائق بنفس جودة الـ Audio CD الذي يحتوي على 12-20 قطعة موسيقية فقط. وتسمي هذه الأجهزة التي تعتمد على التخزين على CD بمشغل MP3 CD وتكون في الأغلب ارخص سعرا من الأجهزة التي تعمل بذاكرة الفلاش.
حديثا طورت شركة سوني ذاكرة للتخزين تسمي MiniDisc لتشغيل كافة الملفات الصوتية الرقمية ويصل سعته التخزينية إلى 1GB او 45 ساعة من الصوت ويمنها تشغيل عدة أنواع من الملفات الصوتية مثل MP3 او WMA أو WAV. كما بمكن تخزين ملفات الوورد والاكسيل او ما يعرف بملفات البيانات.

التعليقات (0)
أعلى

2:48 ص

موسوعة كيف يعمل الجزء الثانى (فكرة عمل ماكينة تصوير المستندات)

فكرة عمل ماكينة تصوير المستندات
تسمى عملية تصوير المستندات بالزييروغرافي XEROGRAPHY وتسمي بالطباعة اللكتروستاتيكية الجافة تم اختراع عملية التصوير هذه بواسطة العالمChester F. Carlson في العام 1937 وأصبحت تستخدم في العام 1950، تتم عملية التصوير بوضع المستند الورقي على السطح الزجاجي للماكينة ومن ثم نحدد الخيارات التي نريد مثل عدد النسخ المطلوبة والحجم ودرجة التعتيم، ثم نضغط على زر البدء. ماذا يحدث داخل ماكينة التصوير بعد هذه اللحظة هو ما سنحاول شرحه.
تعتمد فكرة عمل ماكينة تصوير المستندات على أساسيات الكهربية الساكنة الكهروستاتيكية حيث تتكون شحنات إضافية موجبة أو سالبة على المادة ولكن دون أن تكون لها حرية الحركة، وأنه كما نعلم فإن الشحنة الموجبة تجذب الشحنة السالبة والعكس صحيح، وكما ذكرنا سابقاً إن الشحنة الساكنة تتكون على الجسم ولا تتحرك، فمثلا إذا تم دلك بالون بقطعة من الصوف فإن البالون يصبح له القدرة على الالتصاق بجدار الحائط مثلاً لأن عملية الدلك هذه قد أضافت للبالون شحنة ساكنة.
تستخدم ماكينة تصوير المستندات نفس المبدأ حيث تحتوي الماكينة على اسطوانة تسمى drum من مادة حساسة للضوء تسمى photoconductive، تشحن بشحنات ساكنة كما في البالون ويوجد أيضا بودرة سوداء تسمى toner تستطيع الاسطوانة المشحونة بجذب حبيبات البودرة السوداء.
خصائص الاسطوانة والبودرة السوداء التي تمكنها من إتمام عملية التصوير.
1- تتم عملية الشحن لأجزاء محددة من الأسطوانة، حيث أن هذه الأجزاء وحدها التي تجذب حبيبات البودرة السوداء، تتكون صورة المستند المراد تصويره على سطح الاسطوانة في شكل شحنة ساكنة (كهروستاتيكية) على سطح الاسطوانة
2- تنتقل حبيبات البوردة السوداء إلى المناطق المشحونة على سطح الاسطوانة والتي تكون صورة المستند المراد تصويره ومن ثم يتم نقل البودرة السوداء إلى سطح الورقة البيضاء.
3- يتم تثبيت حبيبات البودرة السوداء على سطح الورقة بالتسخين حيث ان هذا الحبيبات حساسة للحرارة.
مراحل عملية التصوير
المادة التي تصنع منها الاسطوانة drum هي من مواد توصيل ضوئية photoconductive وبشكل أكثر دقة فإن عملية التصوير تتم على النحو التالي:
1- يشحن سطح الاسطوانة بالكامل بشحنة موجبة.
2- يمرر ضوء ساطع على سطح الورقة المراد تصويرها والتي توضع على السطح الزجاجي لماكينة التصوير، ينعكس الضوء عن المناطق البيضاء لسطح الورقة ويصطدم بالاسطوانة الـ drum المثبتة في الأسفل
3- عندما تصطدم فوتونات الضوء المنعكسة عن المناطق البيضاء بسطح الاسطوانة تتحرر إلكترونات من ذرات سطح الاسطوانة لأنها من مادة توصيل ضوئية photoconductive، المناطق السودء على سطح الورقة مثل النصوص والصور لا ينعكس عنها ضوء مما يجعل سطح الاسطوانة المقابل للمناطق السوداء هي مناطق مشحونة بشحنة موجبة.
4- تنشر حبيبات دقيقة من بودرة سوداء تسمى الـ toner مشحونة بشحنة سالبة، تنجذب حبيبات البودرة السوداء بالشحنة الموجبة على الاسطوانة والتي تمثل الصورة.
5- يمرر ورقة بيضاء مشحونة بشحنة موجبة فوق الاسطوانة لتجذب حبيبات البودرة السوداء.
6- يتم تسخين الورقة من خلال تمريرها على سطح ساخن لتلتصق حبيبات البودرة السوداء بسطح الورقة.
عندما تسلط ماكينة التصوير ضوء ساطع على الورقة المراد تصويرها، تتكون صورة على الاسطوانة الخضراء اللون drum ذات الشحنة الموجبة، يعمل الضوء المنعكس عن المناطق البيضاء على الورقة المراد تصويرها عندما يسقك على الاسطوانة ليحرر الكترونات تتعادل مع الشحنات الموجبة وتترك الاسطوانة بشحنة موجبة تمثل المناطق السوداء على الورقة المراد تصويرها، تعمل الشحنات الموجبة المتبقية على الاسطوانة والتي تمثل الصورة على جذب حبيبات البودرة toner ذات الشحنة السالبة لتكون جاهزة لتلتصق بالورقة البيضاء التي تظهر الصورة.
قم بالضغط على الزر الأخطر لترى المراحل السابقة الذكر
الأجزاء الداخلية لماكينة التصوير
تحتوي ماكينة التصوير على العديد من الأجزاء لانجاز عملها والأجزاء الرئيسية هي:
* الاسطوانة المكونة من مادة حساسة للضوء.
* أسلاك الكورونا
* مصباح ضوئي وعدسات
* حبيبات البودرة السوداء
* السخان الحراري
الاسطوانة المكونة من مادة حساسة للضوء Photoreceptor Drum
تعتبر الاسطوانة drum الجزء الرئيسي لماكينة التصوير وتتركب من اسطوانة معدنية مغطية بطبقة من مادة حساسة للضوء photoconductive. وهذه الطبقة الحساسة للضوء هي عبارة عن مادة من أشباه الموصلات مثل مادة السيلينيوم أو الجرمانيوم أو السيليكون. تمتاز هذه المواد بقدرتها على توصيل الكهرباء عندما تتعرض للضوء وتكون عازلة في الظلام. وهكذا فإن الاسطوانة drum تكون عازلة للكهرباء في الظلام ولكن عندما تسقط فوتونات الضوء على مادتها الحساسة للضوء فإنها تمتص طاقة الفوتونات وتتحرر الكترونات مما يجعلها موصلة للكهرباء. تعمل الإلكترونات السالبة على معادلة الشحنة الموجبة المتكونة على الاسطوانة لتترك المناطق التي لم تتعرض للضوء مشحونة بشحنة موجبة لتشكل الصورة.
أشكال مختلفة للاسطوانة الحساسة للضوء drum
أسلاك الكورونا Corona Wires
لعمل ماكينة التصوير فإنه من الضروري تعريض سطح الاسطوانة والورقة لشحنها بشحنة موجبة في البداية. وتتم هذه العملية من خلال أسلاك الكورونا corona wires حيث تتصل هذه الأسلاك بفرق جهد عالي ومن ثم تتصل بالاسطوانة لتنقل لها الشحنة الإضافية الموجبة.
أسلاك الكورونا تستخدم لشحن الاسطوانة الحساسة للضوء والورقة البيضاء بشحنة موجبة
مصباح ضوئي وعدسات Lamp and Lenses
يعمل المصباح الضوئي بتوفير الضوء الكافي الذي سينعكس على سطح الورقة المراد تصويرها وتكوين صورة للمستند على الاسطوانة. حيث يصل الضوء المنعكس عن الأجزاء البيضاء للورقة الأصلية المراد تصويرها بينما لا ينعكس شيء عن المناطق السوداء (النصوص والصور).
يمسح سطح الورقة ضوء ساطع من مصدر ضوئي مناسب عندما يتحرك المصدر الضوئي ليمسح الورقة في شكل حزمة دقيقة من الضوء فإن مرآة تتحرك مع المصباح تعمل على توجيه الضوء المنعكس من الورقة إلى عدسة مجمعة ليسقط على الاسطوانة التي تتحرك أيضاً. تعمل العدسة نفس وظيفتها في الكاميرا في تكوين صورة مركزة وواضحة على الفيلم والفيلم هنا هو الاسطوانة الحساسة للضوء drum، ويمكن تعديل موضع العدسة بالنسبة للاسطوانة للحصول على تكبير أو تصغير للصورة.
حبيبات البودرة السوداء Toner
الحبيبات السوداء هي عبارة عن حبيبات دقيقة جداً من بودرة من مواد بلاستيكية مشحونة بشحنة سالبة. تلتصق حبيبات البودرة السوداء بالاسطوانة drum نتيجة لانجذابها للشحنات الموجبة التي تشكلت على الاسطوانة والتي تعكس المناطق البيضاء على الورقة المراد تصويرها والتي انعكس عنها الضوء.
شكل حبيبة من حبيبات البودرة السوداء toner عند تكبيرها بواسطة المجهر الإلكتروني
السخان الحراري The Fuser
يتكون السخان الحراري من مصباح من الضوء من مادة الكوارتز مغطي بمادة التفلون (عديمة الالتصاق) في شكل اسطوانة، تمرر الورقة بين اسطوانتين يتم تسخين الورقة بواسطة المصباح الضوئي الموجود داخل الاسطوانة فيعمل على توفير الحرارة اللازمة لإذابة حبيبات البودرة وتثبيتها على الورقة. تعمل مادة التفلون على عدم التصاق حبيبات البودرة على الاسطوانة بدلا من الورقة.
تتلخص فكرة عمل ماكينة تصوير المستندات باعتمادها على المادة الحساسة للضوء photoconductive المكونة لمادة الاسطوانة drum والتي تتكون على سطحها صورة مخفية عن المستند المراد تصويره في شكل شحنات كهربية. تتحول الصورة المخفية من عل سطح الاسطوانة إلى الورقة من خلال حبيبات البودرة السوداء المشحونة بشحنة مخالفة في الإشارة.
ماذا يحدث عندما نضغط على زر ابدأ Start؟
1. تشتغل لمبة الضوء وتتحرك داخل ماكينة التصوير وتتحرك بالمقابل الاسطوانة الحساسة للضوء، وكلما انعكس الضوء على جزء من المستند المثبت على سطح ماكينة التصوير يتم توجيهه إلى الاسطوانة وللعلم المناطق السوداء من المستند تمتص الضوء والمناطق البيضاء هي التي ينعكس عنها الضوء.
2. الضوء الذي يصل الاسطوانة يحرر الكترونات تاركاً ايونات موجبة على سطح الاسطوانة.
3. الايونات الموجبة تنجذب للالكترونات الحرة لتكون جسيمات متعادلة كهربياً. تبقى الجسيمات المشحونة فقط على المواقع التي لم يصلها ضوء نتيجة لعدم انعكاسه عن المستند.
4. يتم مسح جدار الاسطوانة المتحركة والتي عليها الصورة المخفية في شكل شحنات موجبة بحبيبات البودرة المشحونة بشحنة سالبة فتلتصق حبيبات البودرة لسطح الاسطوانة.
5. تعمل أسلاك الكورونا على شحن ورقة التصوير قبل وضع حبيبات البودرة السوداء عليها.
6. تكمل الاسطوانة دورتها بملاصقة الورقة البيضاء المشحونة فتنتقل الحبيبات السوداء إلى سطح الورقة بفعل المجال الكهربي.
7. تترك الورقة وعليها حبيبات البودرة السوداء سطح الاسطوانة لتدخل بين اسطوانتين يتم تسخينهما لتلتصق البودرة بالورقة قبل خروجها من الماكينة.
تتكرر هذه العملية في كل مرة يتم تصوير ورقة.

التعليقات (0)
أعلى

2:40 ص

موسوعة كيف يعمل الجزء الثانى ( فكرة عمل نظام GPS )

فكرة عمل نظام GPS


ما هو نظام الـ GPS
في العصور القديمة عندما كان مجموعة من الأشخاص يرغبون في الذهاب في رحلة استكشافية في مكان ما على الأرض لأنهم كانوا يستخدموا احد أفراد المنطقة كدليل ليرشدهم للطريق الصحيح هذا بالإضافة إلى استخدام البوصلة لتحديد الاتجاهات ولكن ماذا لو فقد هذه الدليل واختفى فكيف ستجد المجموعة الكشفية طريقها لابد أن الأمور ستصبح صعبة، كذلك لو افترضنا ان شخص حصل على قارب بحري وانطلق في البحر ولكن فجأة اكتشف أنه لا يعرف كيف يعود إلى نقطة البداية فهو يحتاج إلى من يرشده، فماذا لو كان مرشدك هذا هو مجموعة من الأقمار الصناعية التي تراقبك باستمرار من خلال جهاز استقبال هذا ما يعرف بنظام تحديد الموقع على الأرض والمعروف باسم جهاز GPS.
والآن بأقل من 100 دولار يمكنك الحصول على جهاز بحجم الجوال يخبرك بموضعك على الأرض في أي لحظة وفي أي مكان هذا الجهاز هو جهاز استقبال GPS والذي يعني نظام تحديد الموقع Global Positioning System.
جهاز من شركة كومباك يستخدم نظام GPS لتحديد الموقع.
نبذة
بدأت وزارة الدفاع الأمريكية العمل لاستحداث نظام عالمي لتحديد المكان لاستبدال نظام (Global Navigation System ) الملاحة بالأقمار الصناعية وذلك لتفادي مشكلتين رئيسيتين الأولى التغطية غير الكافية للأقمار الصناعية ، والثانية العمليات الملاحية غير الدقيقة. ولذلك صمم نظام(GPS) ليوفر تغطية كاملة وبدقة عالية لتغطي الاحتياجات العسكرية بالدرجة الأولى، وتأتي الاحتياجات المدنية بالدرجة الثانية.
إذ أنه هو النظام الرئيسي لتوجيه الملاحة الجوية لأغلب الطائرات المدنية والعسكرية، ليس هذا فحسب بل إن هذا النظام يلعب دورا مميزا في مجالات المساحة، فقد أصبح من أكثر أدوات القياس التي عرفها مهندسو المساحة الجيوديسية دقة على الإطلاق، وأيضا في أنظمة المعلومات الجغرافية أصبح هذا النظام أداة ضرورية لابد منها.
شبكة الأقمار الصناعية المتكاملة في نظام GPS
أنظمة تحديد الموقع Global Positioning System (GPS) هي عبارة عن منظومة من 27 قمر صناعي يدور حول الكرة الأرضية (فعليا 24 قمر صناعي مستخدم و3 أقمار احتياطية تعمل في حالة تعطل أي من الأقمار الرئيسية). وأنظمة استقبال المعلومات من GPS تشبه أجهزة الجوال تستطيع تحديد موقعك بدقة في الأبعاد الثلاثة على سطح الأرض. ويكون هذا النظام فعالاً في حالة التواجد في الأماكن المكشوفة فتستخدم في الرحلات الاستكشافية وفي الملاحة الجوية والبحرية وفي التطبيقات العسكرية والتطبيقات المدنية.
فجهاز تحديد الموقع GPS يستخدم في الحروب الحديثة على سبيل المثال في حرب الخليج، هذا الجهاز جعل من الحرب وكأنها لعبة كمبيوتر يقوم فيها المهاجم بتحديد إحداثيات الهدف بدقة والقذيفة الموجهة تعتمد على نظام GPS للوصول إلى الهدف المحدد. فقد شاهدنا كيف يمكن مهاجمة أهداف معينة بدقة متناهية وكأن تلك القذائف ترى وتعرف ماذا تفعل.
فكرة عمل نظام الـ GPS
لقد تم تطوير هذا النظام على مدار عشرين سنة في الولايات المتحدة الأمريكية منذ 1973 وبميزانية تقارب عشرات المليارات من الدولارات. نظام الـGPS يتكون من مرسل ومستقبل أما المرسل فهو عبارة عن شبكة عمل أقمار صناعية تدور حول الأرض على ارتفاع 19300 كيلو متر مرتين في كل يوم. موزعة على 8 مستويات دوران كل مستوى يصنع 55 درجة مع المستوى الآخر ويوجد كل مستوى ثلاثة أقمار صناعية
لماذا نستخدم ثلاث أقمار وليس قمر واحد فقط؟
تخيل أنك فقدت الاتجاهات تماما في أحد المناطق في الصحراء وعندما قابلت أحد الأشخاص سألته أين أنا الآن؟ فأجابك أنت على بعد 500 كيلو متر من مدينة س، لا شك أن هذه المعلومة لن تفيدك كثيرا في تحديد موقعك بدقة لأنك تستطيع رسم دائرة حول مدينة (س ) نصف قطرها 500 كيلومتر من مدينة (ص) فهنا تصبح الأمور أسهل لأنك ستكون في أحد نقطتي التقاطع بين الدائرتين حول مدينتي (س) و(ص) وتحتاج إلى معلومة إضافية من شخص ثالث لتعرف بالضبط أي النقطتين أنت موجود الآن على الأرض
معلومة واحدة من شخص تعطي أبعاد كبيرة لمكان تواجدك على الأرض.
معلومتان من شخصين تحدد مكانك بدقة أكثر.
ثلاث معلومات من ثلاث اشخص تعطي مكانك بالضبط.
وبهذه الفكرة تعمل الأقمار الثالثة لتحديد موقعك على سطح الأرض حيث يصنع كل قمر سطح كروي ومن تقاطعات هذه الأسطح مع سطح الكرة الأرضية يتم تحديد الموقع بدقة كبيرة.
تقاطع الأسطح الكروية عن الأقمار الصناعية الثالثة مع سطح الأرض يعطي نقطة هي المكان الموجود فيه جهاز الاستقبال GPS
كل قمر من الأقمار الـ 24 يرسل باستمرار على نفس التردد إشارة كهرومغناطيسية محملة على موجة ترددها 1575MHz كل قمر صناعي له شفرة معينة Code خاصة به ترسل مع الإشارة الحاملة وبالتالي يمكن لأي قمر صناعي يلتقط هذه الشفرة أن يحدد مكان وزمان تواجد هذا القمر.
أما المستقبل فهو جهاز في حجم راديو صغير يحتوى على دوائر إلكترونية معقدة يتحكم بها ميكروبروسسر Microprocessor متطور يقوم المستقبل بتحديد الموقع باستخدام طريقتين مختلفتين الأولى تعتمد على إزاحة دوبلر Doppler Shift للإشارات الكهرومغناطيسية المرسلة من الأقمار الصناعية وهذه الإزاحة تكون ناتجة عن السرعة النسبية بين الأرض والأقمار الصناعية.
أما الطريقة الثانية وتعتمد على قياس التأخير الزمني بين الإشارات الكهرومغناطيسية الواصلة من الأقمار الصناعية.
هذه المعلومات المستقبلة من الأقمار الصناعية تدخل إلى الميكروبروسسر وتتحد مع المعلومات المخزنة عن كل قمر صناعي من حيث مداره وسرعته وموقعه وبعد عدة عمليات حسابية يحدد المستقبل موقعه على سطح الأرض ويظهر النتائج على شاشة العرض.
ولدقة حساب الموقع فإنه يجب إدخال العديد من العوامل في الاعتبار على سبيل المثال تأثير الغلاف الحيوي على الإشارات المرسلة وكذلك تأثير مجال الجاذبية الأرضية على الإشارات حيث أن الجاذبية الأرضية تعمل على ازدياد ترددها كلما اقتربت من الأرض، ولهذا فإن نظام الـGPS يعتمد وبشكل كبير على عمليات حسابية معقدة جدا قبل أن يخبرنا بالموقع وهذه العمليات ينفذها الميكروبروسسر.
استخدامات نظام الــ GPSالحالية والمستقبلية.
كثيرون جدا الذين يستخدمون هذا النظام مثل البواخر الكبيرة وحتى القوارب الخاصة تستعين بالــ GPS لتحديد موقعها في البحار والمحيطات كذلك شركات النقل تستخدم هذا النظام لتحديد مواقع سياراتها فمثلا شركات السيارات الأجرة في أوربا تستخدم الـــ GPS حتى ترسل أقرب سيارة متواجدة بجوار صاحب الطلب.
وقريبا سيكون مثبت في كل سيارة جهاز مستقبل يقوم بإرشاد السائق إلى أسهل الطرق ليصل إلى مقصده وسيكون مزود بخرائط الكترونية لشوارع العالم
أما في مجال الطائرات فاستخدام هذا النظام يمكن من السماح للطائرات بالطيران على مسافات متقاربة من بعضها البعض للتخفيف من الازدحام الملحوظ في المطارات.

التعليقات (0)
أعلى

2:31 ص

موسوعة كيف يعمل الجزء الثانى ( كيفية عمل الكمبيوتر الكفي )




كيفية عمل الكمبيوتر الكفي





(1) - كيف يعمل الكمبيوتر الشخصي:
تنقسم المساحة التخزينية في الكمبيوتر الشخصي بشكل عام إلى:
رام (Random Access Memory=RAM)، روم (Read Only Memory=ROM)، هارد ديسك (Hard Disk)...
تحتوي الروم في الكمبيوتر الشخصي (تسمى Basic Input/Output System=BIOS) على تعريف الكروت المتصلة باللوحة الأم (Mother Board) و التعريفات الأساسية لتشغيل الجهاز.
يحتوي الهارد ديسك على ملفات النظام الأساسية (مثل ويندوز) و ملفات البرامج بعد تنصيبها، كما يحتوي على ملفات المستخدم الشخصية.
من المهم العلم أن أي برنامج لا يعمل إلا من الرام فقط، فإذا أردت تشغيل برنامج فإنه ينسخ ملفاته إلى الرام أولاً ليتم تشغيله.
كيف يعمل البرنامج في الكمبيوتر الشخصي
عندما تعمل تنصيب لأحد البرامج على جهاز الكمبيوتر، فإنه يقوم بنسخ ملفاته كلها داخل أحد الدلائل في الهارد ديسك. بعدها، و عند تشغيلك للبرنامج، يقوم البرنامج بنسخ الملفات الضرورية لتشغيل البرنامج من الهارد ديسك إلى الرام، و عند حاجة البرنامج لأي ملفات أضافية، فأنه يقوم بنسخها من الهارد ديسك إلى الرام لكي يقوم بتشغيلها.
الآن، عندما تقوم بإطفاء جهاز الكمبيوتر، فإن الرام تمسح كلياً، و عندما تقوم بتشغيل جهاز الكمبيوتر مرة أخرى، يقوم الكمبيوتر بالرجوع إلى الروم (BIOS) لكي يتعرف على القطع المتصلة بالمذر بورد و يقوم بنقل ملفات الويندوز المهمة من الهارد ديسك إلى الرام لتشغيلها، بعدها يتم تشغيل الويندوز.
بعدها، وعند اختيار المستخدم لبرنامج ما، وبعد النقر عليه، فإن البرنامج يقوم بنسخ ملفاته الأساسية من الهارد ديسك إلى الرام ليعمل البرنامج و لتبدأ الدورة مرة أخرى.
تجدر الإشارة إلى أن الروم هي ذاكرة لا تستطيع التعديل فيها و المقصود أنها عندما تنتج من مصنع الجهاز (سواء أكان كمبيوتر أو ريسيفر أو أي جهاز الكتروني يستخدم (ROM) فإنه لا يمكن تعديلها أو تحديثها...!
لكننا نجد أن أغلب الأجهزة الإلكترونية تتطلب تحديثها (تحديث الروم الخاصة فيها) وتتقبل ذلك، لذلك فإن الغالبية العظمى من الأجهزة الإلكترونية لا تستخدم روم عادية بل تستخدم روم خاصة تسمى (EEPROM= Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) أو (Flash Memory)، و هي روم لا تستطيع الكتابة عليها إلا باستخدام أدوات خاصة (هارد وير أو سوفت وير أو جميعهما معاً) للتعديل فيها، بل وربما تحتوي على كلمة سر و مرور خاصة بحيث لا يستطيع أحد العبث فيها إلا باستخدام تحديث معتمد من الشركة المصنعة و بحيث يحتوي الملف على كلمة المرور ليتيح له الجهاز الدخول و التعديل على الإيبروم. (الفرق طفيف جدا بين روم من نوع [EEPROM] و روم من نوع [Flash Memory]، فالأولى تكتب البيانات على هيئة بتات [Bit By Bit] بينما تكتب الثانية البيانات على هيئة مجموعات متساوية الحجم [Block By Block])
(2) - الرام و الروم:
هنالك فروق أساسية بين الرام و الروم تتلخص فيما يلي:
• الرام: سريعة (أسرع من الروم بعشر مرات على الأقل)، تفقد معلوماتها عند انقطاع التيار الكهربائي عنها، تستهلك الكثير من الطاقة الكهربائية.
• الروم: بطيئة، لا تفقد معلوماتها عند انقطاع التيار الكهربائي عنها، تستهلك القليل من الطاقة الكهربائية (بالمناسبة، كروت الذاكرة الخاصة بالهواتف النقالة بأنواعها المختلفة هي ذاكرة من نوع روم (تحديداً من نوع [NAND ROM])).
ملحوظة:
كما عرفنا قبلاً، فإنه لا يمكن تشغيل برنامج إلا بعد نقل ملفاته إلى الرام، لكن هنالك تقنية جديدة خالفت هذه القاعدة. تدعى هذه التقنية بـ(XIP=eXecute In Place) و هي تقنية تسمح بتشغيل البرامج (وليست ملفات الصور و الفيديو) مباشرة من نوع خاص من الروم و من دون الرجوع إلى الرام.
أنواع الروم الأساسية:
• روم من فئة (NOR): قراءة سريعة، كتابة بطيئة، مرتفعة الثمن، بالإمكان استخدام تقنية (XIP) معها.
• روم من فئة (NAND): قراءة بطيئة، كتابة سريعة، رخيصة الثمن، ليس بالإمكان استخدام تقنية (XIP) معها.
ملحوظة:
كروت الذاكرة الخاصة بالهواتف النقالة (SD, MiniSD, MicroSD{Transflash}, MMC, RS-MMC, MMCMobile) كلها عبارة عن روم من نوع (NAND)، و بالتالي لا يمكن استخدام تقنية (XIP) مع البرامج المخزنة فيها. أما بالنسبة لكرت الذاكرة من نوع (Compact Flash) فهو من روم من نوع (NOR) مما يعني أنه بالإستطاعة استخدام تقنية (XIP) معه.
الآن...
وبعدما عرفنا كيف يعمل الكمبيوتر وماهية الرام و الروم بأنواعها، بقي علينا أن نعرف كيف يعمل الكمبيوتر الكفي...
(3) - كيف يعمل الكمبيوتر الكفي:
تتكون المساحة التخزينية في الكمبيوتر الكفي بشكل عام من رام و روم فقط...! ولم يقم المصنعون بإضافة هارد ديسك (ربما لحساسية الهارد ديسك و عدم فاعليته للاستخدام مع الهاتف النقال... أو لخوفهم من تكبير حجم الكمبيوتر الكفي بإضافة الهارد ديسك). أساساً، يعمل الكمبيوتر الكفي على حسب نوع الويندوز المثبت فيه، ويختلف الويندوز إلى: (نظام ويندوز 2003 وما قبله، نظام ويندوز 2005).
(أ) - نظام ويندوز 2003SE و ما قبله:
(1) - الرام:
تم تقسيم الرام إلى قسمين:
• القسم الأول: يعمل كـ(RAM) عادية لتحميل البرامج.
• القسم الثاني: يعمل كـ(Hard Desk) لتخزين البرامج و ملفات المستخدم.
كلما زادت الـ(RAM)، كلما زادت كمية البرامج التي يمكنك تنصيبها و تشغيلها على الجهاز. أيضاً، تزيد المساحة لوضع ملفاتك الخاصة في الجهاز نفسه. لكن استهلاك البطارية سيكبر لاستهلاك الرام الكثير من الطاقة. لاحظ أن الملفات الشخصية للمستخدم يتم تخزينها في الرام، فمن الممكن جداً أن يتم ضياعها عند مسح الرام بسبب إنتهاء الطاقة الكهربائية في البطارية.
(2) - الروم:
تم تقسيم الروم إلى عدة أقسام:
• القسم الأول: ويسمى (OS ROM)، وهو القسم المحتوي على نظام الويندوز بالإضافة للتطبيقات الأساسية مثل برنامج الهاتف.
• القسم الثاني: ويسمى (Extended ROM)، وهو لإضافة بعض البرامج الأساسية كبرامج التعريب و البرامج الأساسية حسبما يراه الموزعون المعتمدون للجهاز في المناطق المختلفة.
• القسم الثالث: ويسمى (Storage)، و هو لحفظ البيانات التي يراها المستخدم للكمبيوتر الكفي بأنها أساسية كأرقامه الشخصية و مواعيده و غيرها. عند تخزين البيانات في هذا القسم فإن المعلومات التي فيه لا تمسح عند انتهاء البطارية تماماً لأنه مخزن في الروم وليس الرام.
• عدة أقسام أخرى لحفظ: بوت سبلاش إميج [كصورة ايميت التي تأتي في البداية عند عمل سوفت ريسيت]، رقم الجهاز، معلومات المكالمات [المدة الزمنية التي يمكن رؤيتها عن طريق برنامج الاتصال].
(3) - كيفية عمل البرامج:
يتم تنصيب البرنامج في القسم الثاني من الرام (الجزء الذي يعمل كهارد ديسك)، و عند تشغيله ينسخ الملفات الضرورية من القسم الثاني إلى القسم الأول (الذي يعمل كرام عادية) ليبدأ عمل البرنامج.
(4) - سيناريو عمل السوفت ريسيت (Soft Reset):
عند عمل سوفت ريسيت، فإنه يتم مسح القسم الأول من الرام (الذي يعمل كرام)، بعدها يقوم الويندوز الموجود في الروم بنسخ بعض ملفاته الضرورية لعمله في الرام (أي أن الويندوز يقوم بنسخ ملفاته إلى الجزء الذي يعمل كرام و الجزء الذي يعمل كهارد ديسك).
(5) - سيناريو عمل الهارد ريسيت (Hard Reset):
عند عمل هارد ريسيت، فإنه يتم مسح كامل الرام (الجزء الذي يعمل كروم و الجزء الذي يعمل كهارد ديسك)، بعدها يقوم الويندوز بنسخ ملفاته الضرورية لعمله في الرام (الجزء الذي يعمل كرام و الجزء الذي يعمل كهارد ديسك)، بعدها يتم تنصيب البرامج الموجودة في الـ(Extended ROM).
ملاحظات:
• جميع البرامج في الإكستندد روم لا تظهر في (إزالة البرامج) في لوحة التحكم، فعندما تضيف برنامج في الإكستندد روم و تعمل هارد ريسيت، فإنك لا تستطيع إزالته إلا باستخدام طرق و برامج خاصة.
• لشركة كمايكروسوفت سياسة خاصة في التحذير من نفاذ البطارية، أولاً يظهر لك تحذير بان البطارية على وشك أن النفاذ، و تتكرر هذه التحذيرات حتى نصل إلى التحذير النهائي و الذي يقوم بإيقاف عمل الجهاز تماماً بحيث لا يستطيع المستخدم تشغيل الجهاز إلا بعد القيام بشحنه. كمية الطاقة الموجودة في البطارية بعد أن يقف الجهاز عن العمل هي النصف لجهاز ذو ذاكرة رام بحجم (128MB) أو الربع لجهاز ذو ذاكره رام بحجم (64MB) وذلك حتى لا تنفذ البطارية تماماً فتمسح الرام و تضيع معلومات المستخدم. فيتم استخدام المدة الباقية من البطارية لضمان الحفاظ على بيانات المستخدم و الموجودة في الرام لمدة ثلاثة أيام كاملة (بفرض أن البطارية تنتهي قبل نهاية الأسبوع فتكفيه مدة إجازة نهاية الأسبوع بدون أن تنتهي الطاقة الكهربائية في البطارية تماماً فلا تمسح بيانات المستخدم).
(ب) - نظام ويندوز Windows Mobile 5:
(1) - الرام:
تم رجوع الرام لمهمتها الأساسية وهي تشغيل البرامج فقط
(2) - الروم:
بقيت على حالها في السابق في نظام (Windows 2003)، لكن تم إضافة قسم خاص لتخزين البرامج و ملفات المستخدم (لاحظ أن حجم الروم قد أصبحت بالقليل 128MB مما أتاح الفرصة لتخزين ملفات و برامج المستخدم).
كلما زادت الرام، كلما زادت كمية البرامج التي يمكنك تشغيلها على الجهاز. وكلما زادت الروم زادت كمية البرامج التي يمكنك تشغيلها على الجهاز كما تكبر المساحة لوضع ملفاتك الخاصة على الجهاز. لاحظ أن الملفات الشخصية للمستخدم يتم تخزينها في الروم، فمن غير الممكن أن يتم ضياعها عند مسح الرام بسبب انتهاء الطاقة الكهربائية في البطارية.
(3) -كيفية عمل البرامج:
يتم تنصيب البرنامج في الروم، و عند تشغيله ينسخ الملفات الضرورية من الروم إلى الرام ليبدأ عمل البرنامج.
(4) - سيناريو عمل السوفت ريسيت (Soft Reset):
عند عمل سوفت ريسيت، فإنه يتم مسح الرام، بعدها يقوم الويندوز الموجود في الروم بنسخ بعض ملفاته الضرورية لعمله في الرام.
(5) - سيناريو عمل الهارد ريسيت (Hard Reset):
عند عمل هارد ريسيت، فإنه يتم مسح كامل الرام و يمسح القسم الخاص بتخزين البرامج و معلومات المستخدم في الروم، بعدها يقوم الويندوز بنسخ ملفاته الضرورية لعمله في الرام، بعدها يتم تنصيب البرامج الموجودة في الـ(Extended ROM).
ملاحظات:
• كلما زادت الرام كلما زاد استهلاك البطارية (بعكس الروم التي لا تستهلك الكثير من الطاقة)، مع الأخذ في الحسبان أن الرام أسرع من الروم في التعامل، لهذا تم علاج بطء الروم بتسريع المعالجات.
• بسبب بطء التعامل مع الروم، ولكي لا يشعر المستخدم بالبطء في تعامله مع الكفي، لا يقوم WM5 بكتابة البيانات بعد تغييرها و حفظها مباشرة على الروم، لأنه يقوم بحفظها في مكان خاص (Buffer) مخصص له من ضمن الرام، و عند امتلاء هذا الـ(Buffer) أو عمل إيقاف (Suspend) للجهاز فأن الويندوز يقوم بكتابة معلومات هذا الـ(Buffer) في الروم. كنتيجة طبيعة لهذا الطريقة، قد تضيع بعض المعلومات في حالة خاصة. جرب مثلاً أن تكتب شيئاً و تعمل (Soft Reset) مباشرة للكفي، ستجد أن المعلومات المدخلة لم تحفظ لأن الـ(Buffer) قد مسح قبل أن يكتب ما فيه على الروم.
• بسبب التحول الكلي لنظام التشغيل ويندوز 2005، فأن الفائدة لا تأتي فقط على تخزين بيانات المستخدم في الروم و عدم قابلية مسحها إلا برغبته، بل تتعلق أيضاً بمدة البطارية، فمع الاكتفاء على رام (64MB) أو (32MB) و الاكتفاء بالروم مع تقنية (XIP)، فإنه يمكن مضاعفة مدة بقاء البطارية.

التعليقات (0)
أعلى

2:28 ص

موسوعة كيف يعمل الجزء الأول ( كيف يعمل أمان الكهرباء )


كيف يعمل أمان الكهرباء ..!
لا يمكن أن يكون هناك بيت أو مؤسسة أو مصنع إلا ويوجد ضمن شبكة الكهرباء أمان كهربائي يعرف باسم circuit breaker وتعمل هذه الأداة كمراقب للتيار الكهربائي المار عبر الأسلاك الكهربية في المنزل فإذا ما زادت قيمة التيار الكهربي عن حد معين فإنها تقوم مباشرة بفصل التيار الكهربي ولا يعود التيار الكهربي إلا إذا تدخل احد وأعاد مفتاح الأمان الكهربي بعد إصلاح الخلل الذي سبب فصل التيار الكهربي.

ولكن ماذا يحدث لو لم يقم الأمان بعمله أو انه غير موجود؟
الأمر في هذه الحالة خطير جدا لأنه أي خلل قد يسبب في ارتفاع درجة حرارة الأسلاك فورا ونشوب حريق.

وفي هذه المقالة من كيف تعمل الأشياء سوف نكتشف المزيد من المعلومات عن الأمان الكهربي وكيف يقوم بفصل التيار الكهربي في حالة ارتفاعه عن قيمة معينة.

أساسيات في الكهرباء
لفهم فكرة عمل أمان الكهرباء يجب أن نتعلم بعض الحقائق الأساسية عن الكهرباء فالكهرباء تعرف من خلال ثلاث كميات فيزيائية هي

(1) فرق الجهد الكهربي voltage

(2) التيار الكهربي current

(3) المقاومة الكهربية Resistance

فرق الجهد الكهربي هو بمثابة القوة التي تسبب في دفع الشحنة الكهربية لتتحرك نتيجة لاختلاف فرق الجهد بين نقطتين. والتيار الكهربي هو معدل تدفق هذه الشحنات في السلك. والمقاومة هي الممانعة التي تعيق الشحنات من أن تتحرك بحرية تامة في السلك.

معنى ذلك أن كلا من الجهد والتيار والمقاومة يربطهم علاقة مع بعضهم البعض، بمعنى أن أي تغير بحدث لأحدهما سوف يؤثر على الباقي. وبالتجربة وجد أن التيار الكهربي يساوي الجهد الكهربي مقسوما على المقاومة وتكتب هذه العلاقة على النحو التالي

التيار الكهربي = الجهد الكهربي / المقاومة

وبالتالي نستطيع أن نعرف انه إذا زادت قيمة الجهد أو قلت قيمة المقاومة فان التيار الكهربي سيزداد. والعكس صحيح بمعنى انه لو قل الجهد أو ارتفعت قيمة المقاومة فان التيار الكهربي سوف يقل.

والآن ما علاقة هذه الأمور بالأمان الكهربي؟
يمكننا أن نتصور دائرة كهربية بسيطة تتكون من مصباح كهربي وأسلاك وبطارية ولكي نضيء المصباح الكهربي فإننا يجب ان نصمم دائرة كهربية نوصل فيها المصباح الكهربي بطرفي البطارية فينتقل التيار الكهربي من الطرف الموجب إلى الطرف السالب مرورا بالمصباح الكهربي فيضيء

وبنفس هذه الفكرة تقوم شبكة توزيع الكهرباء في المدينة بتوصيل التيار الكهربي للمنزل، ولذلك فان المنزل يكون في الأساس مجهزا بالدائرة الكهربية التي سوف تستفيد من التيار الكهربي القادم من المحطة فيتم مد أسلاك كهربية داخل المنزل لتشكل دائرة كهربية. ولا يمكن الاستفادة من هذه الدائرة إلا إذا وضعنا فرق جهد على طرفي الدائرة وهنا يأتي دور محطة الكهرباء فنقوم بتوصيل التيار الكهربي القادم من المحطة بأحد طرفي الدائرة الكهربية للمنزل والذي نسميه الطرف الموجب والسلك الذي يستقبل هذا التيار يسمى السلك الحي hot wire في حين ان الطرف الثاني من الدائرة الكهربية يسمى الأرضي أو neutral wire لأنه يتم توصيله بالأرض. وبهذا يكون لدينا دائرة كهربية مشابهة للدائرة الكهربية البسيطة الموضحة أعلاه.

وبهذا يكون لدينا فرق جهد كهربي مطبق على طرفي الدائرة الكهربية في المنزل، وعند توصيل أي جهاز كهربي في مقبس الكهرباء فاننا نغلق الدائرة الكهربية ويمر التيار في الجهاز فيعمل حسب طبيعة الجهاز.

ملاحظة: تتكون الدائرة الكهربية الأساسية للمنزل من دوائر كهربية فرعية وكلها تتجمع لتكون الدائرة الكهربية المركزية.

تنتج محطة الكهرباء تيار كهربي متردد. ويكون فرق الجهد له قيمة واحدة هي 240 فولت، وبالتالي فان مقاومة الجهاز هي التي تحدد قيمة التيار الكهربي المار فيه. فمثلا لو أخذنا المصباح الكهربي فان الفتيلة (سلك التنجستن) لها مقاومة معينة تحدد قيمة التيار المار فيه وبالتالي عند مرور هذا التيار الكهربي في الفتيلة فإنها تسخن وتتوهج وتنتج الضوء.

عند تصميم شبكة الأسلاك في المنزل فانه يتم مراعاة ان لا يوجد أي احتمالية لالتقاء الخط الموجب hot wire مع الخط الأرضي neutral wire مباشرة. فيتم ضمان مرور التيار الكهربي فقط في الأجهزة والمعدات الكهربية المنزلية التي تعمل كمقاومة كهربية في الدائرة. وبهذا فان قيمة التيار الكهربي المار في الأسلاك محدد بقيمة معينة لان قيمة فرق الجهد ثابتة وقيمة مقاومة الجهاز ثابتة أيضا.

بهذا نضمن ان تسير الأمور على النحو المطلوب وبأمان وبدون مشاكل، ولكن من المحتمل ان يحدث شيء خطأ فيتصل الخط الموجب مباشرة مع الخط الأرضي، كان يسخن موتور المرحة فتنصهر المادة العازلة على الأسلاك الكهربية فيحدث تلامس بين الأسلاك أو ان يقوم شخص باستخدام المقدح ليحدث ثقب في الجدار دون علم بالشبكة الداخلية لكهرباء المنزل يصيب احد الأسلاك فيحدث الاتصال الكهربي بين الطرف الموجب فينتقل التيار الكهربي إلى الأرض عبر المقدح والشخص الذي سيتعرض لصدمة كهربية في هذه الحالة. لاحظ هنا انه في هذه الحالات فان المقاومة الكهربية الموجودة بين الطرف الموجب والأرضي تكون صغيرة جدا مما يعني ان تيار كبيرا سوف يمر في هذا الحدث، وإذا استمر مرور التيار الكهربي بهذه الطريقة فان الأسلاك الكهربية سوف ترتفع درجة حرارتها بسرعة وتنصهر المادة العازلة وتحترق ويحدث ما لا يحمد عقباه.

يأتي هنا دور الأمان الكهربي ليقوم بفصل التيار الكهربي قبل ان تحدث كل هذه الكوارث، وفي الجزء التالي سوف نقوم نوضح كيف يعمل الأمان الكهربي ويقوم بالدور المطلوب منه.


التصميم الأساسي البسيط للأمان الكهربي
ابسط دائرة حماية هي استخدام ما يسمى بالفيوز fuse. وهي عبارة عن سلك رفيع داخل حافظة لها طرفين توصيل ويتم تثبيتها في الدائرة الكهربية بحيث تقوم بالانصهار إذا زادت قيمة التيار الكهربي عن حد معين فتمنع على الفور مرور التيار الكهربي. ويوجد في اغلب الأجهزة الكهربية هذا الأمان البسيط كخطوة أساسية من اجل حماية الجهاز نفسه من ان تصاب احد مكوناته الأساسية بحرق فيتعطل كامل الجهاز.

وتكمن المشكلة في الفيوز انه يعمل لمرة واحدة فقط فبعد أن يحترق فإنه يجب أن يتم استبداله، ولكن في الأمان الكهربي الذي يقوم بنفس الوظيفة وهي فصل التيار الكهربي إذا زاد عن حد معين إلا أن الأمان الكهربي يمكن استخدامه مرات ومرات.

تتكون الدائرة الكهربية للأمان الكهربي من مفتاح كهربي متصل مع شريحة معدنية أو مع مغناطيس كهربي. والشكل أدناه يوضح أمان كهربي يستخدم مغناطيس كهربي.

يتم توصيل الخط الموجب hot wire في احد طرفي المفتاح الكهربي وعند وجود المفتاح الكهربي في وضعية التشغيل فان التيار الكهربي يمر من طرف التوصيل terminal السفلي إلى المغناطيس الكهربي ثم إلى قطعة معدنية متحركة ثم إلى طرف التوصيل terminal العلوي.

يعمل التيار الكهربي المار على مغنطة المغناطيس الكهربي وكلما زادت التيار الكهربي زادت القوة المغناطيسية له. وعندما يصبح التيار الكهربي كبير جدا فان المغناطيسي يصبح لديه القوة الكافية لسحب القطعة المعدنية المتحركة فتبتعد عن طرف التوصيل العلوي وينقطع مرور التيار الكهربي عبر الأمان.

أما في الأمان الكهربي المستخدم للشريحة المعدنية bi####llic strip (عبارة عن معدنين متلاصقين يتمدد كلا منهما بطريقة مختلفة مما يجعله ينحني في اتجاه المعدن الأقل تمدداً) بدلا من المغناطيس الكهربي فإن فكرة عمله تعتمد على فصل التيار الكهربي من خلال استخدام التيار الكهربي عندما تزداد قيمته عن القيمة المسموح بها فتفجر مادة قابلة للاحتراق فتدفع مكبس صغير يعمل على إبعاد الشريحة عن نقطة التوصيل فتفصل التيار الكهربي.

الأمان الكهربي المتطور
تم تصنيع أمانات كهربائية أكثر تطورا تستخدم شرائح الكترونية مصنعة من مواد شبه موصلة لمراقبة مستوى التيار الكهربي، وتعد هذه الشرائح الإلكترونية أكثر دقة وتقوم بفصل التيار الكهربي بشكل أسرع. ولكنها أكثر تكلفة ولهذا السبب فإن أغلب المنازل تستخدم الأمان الكهربي البسيط.

حديثا تم تطوير أجهزة الكترونية لحماية الأشخاص من الإصابة بصدمة كهربية وهذه الأجهزة تعرف باسم ground fault circuit interrupter وتعرف بالاختصار GFCI وهذه الأجهزة تقوم بمراقبة التيار المار في كلا من السلك الموجب والسلك الأرضي والتي من المفترض أن تكون قيمة التيار في كلا منهما ثابتة طالما الأمور تسير على ما يرام ولكن في حالة أن يقوم شخص بطريق الخطأ لمس الخط الموجب فان التيار الكهربي في الخط الأرضي سوف يتغير فيقوم الـ GFCI بفصل الدائرة الكهربية على الفور. ويعمل الـ GFCI بسرعة اكبر من استجابة الأمان الكهربي العادي.

نشاهد في هذا العرض كيف نقوم بإعادة تشغيل أمان الكهرباء في حالة حدوث خلل في التيار الكهربي

إذا الأمان الكهربي جهاز بسيط ولكنه يحمينا من مخاطر قاتلة، ولهذا فان كل بيت وكل مؤسسة تستخدم الكهرباء لا يمكن ان تستغني عن الأمان الكهربي في وحدة تؤسس ضمن شبكة توزيع الكهرباء بحيث تحتوي على مجموعة من الأمانات الكهربية لمختلف الدوائر

التعليقات (0)
أعلى

الاشتراك في: الرسائل (Atom)