Posted in مشروع الأسبوع

مشروع الصاعق الكهربائي

سمعنا كثيرا بالمسدس الكهربائي أو الصاعق الكهربائي، فما هو؟ وكيف يعمل؟

نتعرف من خلال هذه التدوينة على آلية عمل الصاعق الكهربائي وخطوات بنائه باستخدام أدوات متوفرة في الأسواق المحلية.

الصاعق الكهربائي: هو جهاز كهربائي صغير الحجم يوجد بداخله دارة إلكترونية بسيطة تقوم بتوليد شرارة أو نبضة كهربائية ذات فرق جهد عال “يبدأ من 1000 فولت وقد يصل إلى عشرات الآلاف”، وتيار  قليل جدا لايتجاوز 10-15 ميللي أمبير، ويستخدم عادة لدى رجال الأمن كبديل للأسلحة التقليدية كونه غير قاتل. هنا يبرز السؤال: 1000 فولت،  أليست قاتلة إذا ما قورنت بجهد الكهرباء المنزلية البالغ 220فولت، فلماذا لاتعتبر قاتلة؟

تذكروا أن هناك فرقا بين مصطلح التيار ومصطلح الجهد الكهربائي، فليس بالضرورة أنه إذا كان فرق الجهد الخاص بالمصدر “كالبطارية الجافة مثلا” مرتفعا ان تكون كمية التيار المتولدة هي كذلك. تخيلوا معي وجود خزان ماء حجمه 10 متر مكعب، وعمقه متر واحد ومملوء بالماء، ولدينا خزان آخر عمقه متر واحد وحجمه 1 متر مكعب. منطقيا فإن كمية الماء في الخزان الأول هي أكبر من الخزان الثاني، إلا أنهما يشتركان في نفس العمق وهو متر واحد، بالمقابل سيكون الخزان الأول قادرا على إمدادنا بكمية ماء أكبر لحجمه الكبير. كذلك الأمر بالنسبة لمصادر الطاقة الكهربائية، فارتفاع فرق الجهد أو تساويه ليس دليلا على كمية تيار كبيرة يمكن استهلاكها من المصدر

ما علاقة ذلك بالصاعق؟

التيار الكهربائي المتولد من الصاعق “المفترض” أن يكون صغيرا لكن فرق الجهد المتولد لابد أن يكون كبيرا. حيث إن فرق الجهد العالي لوحده لايشكل خطرا على الإنسان بل إن الخطر يأتي من قدرة المصدر على توليد تيار عال هو ما يقتل الإنسان.

إذا ما هي كمية التيار التي تشكل خطرا على حياة الإنسان؟

300-500 ميللي أمبير بالنسبة للتيار المستمر

و60 ميللي أمبير بالنسبة للتيار المتردد 60 هرتز

من هذا المنطلق، يمكننا توليد شرارة كهربائية ذات فرق جهد عال كـ 2000 فولت مثلا وتيار قليل جدا لتنفيذ فكرة الصاعق الكهربائي. ما هو مبدأ العمل؟

سبق أن شاهدنا وتعرفنا خلال مراحلنا الدراسية على المحول الكهربائي، وحينها تعلمنا أن لهذا العنصر الهام القدرة على مضاعفة الجهد أو تقليله عن طريق خواص الملف المغناطيسية والتي تسمح للجهد الانتقال من الملف الابتدائي للمحول إلى الملف الثانوي اعتمادا على ظاهرة الحث المغناطيسي، لذلك فهو يعتبر عنصرا رئيسا عند تصميم دارات المصادر الكهربائية أو الشواحن. انطلاقا من هذا المبدأ يمكننا إذا استخدام جهد صغير مثل 9 فولت وتطبيقه على محول 220/9 فولت لنقوم بمضاعفة الـ 9فولت لنصل لـ 220 فولت. لكن يجب أن نتذكر أن المحول الكهربائي لايقوم بتحويل إلا الجهد المتناوب “المتردد” ولايمكنه التعامل مع الجهد المستمر”كجهد بطارية 9 فولت مثلا”، لابد إذا من الحصول على مصدر جهد متردد ابتداءا كي نتمكن من تكبيره. هنا يبز سؤال: أوليست أغلب أجهزة الصعق تعمل بالبطارية؟ من أين يأتي الجهد المتردد إذا؟

هنا يأتي دور الدارة الإلكترونية البسيطة الموجودة داخل الصاعق والتي ستقوم بتحويل الجهد المستمر “جهد البطارية” لجهد متناوب ليقوم المحول بعدها بتكبير ذلك الجهد القليل لجهد أكبر منه. حسنا، ما هي تلك الدارة إذا؟ وماهي طريقة عملها؟

الدارة العملية  هي دارة تحويل الجهد المستمر لجهد متناوب، وتجدر الإشارة إلى أن هناك أكثر من طريقة لتنفيذ هذه الحيلة وهنا سنناقش إحداها. دارتنا -كما تظهر في الصورة أدناه- تعتمد على مبدأ تصميم المذبذبات الترانزستورية، فهي تقوم بتحويل جهد المصدر لجهد متناوب بالاستفادة من وجود ملفين ثانويين للمحول. وهنا إشارة هامة جدا، لابد من استخدام محول يحتوي ملفين ثانويين كي تعمل الدارة بشكل صحيح. تتألف الدارة من المحول “أي نوع يحول من 220 فولت أو 110 فولت إلى 9 فولت مثلا ويمكن الاستفادة من أي جهاز منزلي يحتوي شاحنا”، ترانزستور يحمل الرقم BD139 وأخيرا مقاومتان بقيمة 10 كيلو اوم الأولى ثابتة والأخرى متغيرة.

لنشاهد المحول المستخدم:

 

 

ودققوا جيدا في الطرف العلوي للمحول لتشاهدوا طرفي الملف الابتدائي وهنا يتم وصل جهد الـ 220 فولت. وفي الأسفل 4 أطراف كل اثنين منها يشكل ملفا ثانويا يولد جهدا قدره 9 فولت. لنشاهد الدارة بعد تركيبها:

 

 

وهاهو الشكل النهائي بعد تركيب القطع، والسلك الأحمر ستيم وصله بالطرف الموجب لبطارية 9 فولت، ومشع الترانزستور Emitter يتم وصله بالطرف السالب للبطارية

هذه الدارة كفيلة يتوليد جهد يبلغ حوالي 2000 فولت متناوبة، ولتحويلها لجهد مستمر يمكن وصل قنطرة باستخدام دايودات كما تظهر في الصورة أدناه:

هاهو الشكل النهائي للدارة:

ويمكن استخدام هذا الخرج بحيث يوصل مباشرة بطرفي الصاعق ليتم تفريغها في جسم الإنسان، أو أن يتم زيادة ذلك الجهد بدارة مكونة من مكثفات ودايودات لتقوم بمضاعفة الجهد لقيمة أكبر تصل لـ5000 فولت أو أكثر من ذلك. يمكن التعرف على هذه الدارة من هنا أو هنا

 أخيرا إليكم مقطعا للدارة وهي تعمل:

مصدر التدوينة هنا

ملف المواصفات الفنية الخاص بالترانزستور هنا

يمكن شراء القطع كلها من موقع Farnell  أو أي موقع شهير آخر أو من السوق المحلي.

تنبيه أخير، الهدف من التدوينة هو نشر العلم والتجربة العملية للمبادئ الإلكترونية فأرجو أن لايساء استخدامها في إيذاء الآخرين. وأخيرا هناك سؤال يتبادر إلى ذهني: كيف يتم تعطيل هذا الصاعق في حال استخدم ضدك؟

فكروا وشاركونا إبداعاتكم.

59 thoughts on “مشروع الصاعق الكهربائي

  1. السلام عليكم اخ وسيم , الله يعطيك العافية
    انا حابب ادخل عالم الالكترونيات و بدي أسالك من وين ابدأ ؟
    وانا حابب اتخصص هندسة ميكاترونكس ممكن اعرف رأيك فيها ؟
    بالمناسبة في موقع اعجبني وممكن يفيدك اذا ما بتعرفوا http://www.picaxe.com/
    وشكرا على التدوينة الرائعة

    1. وعليكم السلام ابراهيم وأهلا بك متابعا للمدونة
      سررت أنك أحببت الإلكترونيات ..والبداية سهلة إن شاء الله
      لا أعلم عن مستواك لكن خير بداية إن كانت لغتك الإنجليزية جيدة أن تتابع مجلة اسمها Make وسبق أن تحدثت عنها فابحث في التدوينات القديمة عنها وحاول متابعة مدونتهم والأشخاص الذين يكتبون في الموقع كما أن هناك مواقع عديدة للمصادر المفتوحة Open Source Hardware يمكن البداية بها
      وبما أنك مهتم بالميكاترونكس فانصحك بمتابعة عالم الأردوينو وهو متحكم دقيق على منصة جاهزة وبه المئات من المشاريع مفتوحة المصدر وستفيدك كثيرا في تخصصك
      بالنسبة للتخصص، أرى أن تراعي أمرين هامين:1. الرغبة والميول الشخصية وهو أمر تحدده أنت وليس أي شخص آخر حتى أقرب المقربين، فما يناسبك ويناسب قدراتك قد لايهم الآخرين فلا تخطئ بكثرة سؤال شخص قد يكرهك في التخصص. 2. سوق العمل وهنا لابد ان تراعي حاجة سوق العمل في الأردن للسنوات الخمس القادمة. وبرأيي الشخصي أنه لازلنا بحاجة للمزيد من الخريجين
      تحياتي لك ابراهيم وأهلا بكافة أهلنا في الأردن.
      ساهم بنشر المدونة بين زملائك كي تعم الفائدة

  2. لو سمحت اسم الملف الاصفر دا ايه وشكرا وياريت رقم موبايلك

  3. السلام عليكم اخ وسيم اللى هو محول التيار واين اجده فى مصر او الاسكندرية وعند من اجده ولك منى خالص الشكر

  4. السلام عليكم اخ وسيم لقد وجدت الترانسفورمر المطلوب لعمل الصاعق ولكنه سيكلفنى اكثر من ثمن الصاعق الاصلى لاننى فى اقصى الشمال وهو باقصى الجنوب ولكن هذا لايعنينى بشئ المهم انه يعمل بشكل صحيح لان الفديو المرفق لايعطى الصوت المطلوب وشكرا

    1. كلام جميل إبراهيم، الحمد لله أنك عثرت عليه
      مسألة السعر تعتمد الآن عليك، فهل الهدف مجرد الاقتناء؟ أم التطوير؟
      برأيي أنه من الأفضل أن تشتري صاعقا جاهزا وقم بفكه وتعرف على دائرته الداخلية وقارنها بماتعلمته لتتعلم بشكل أكبر، برأيي أنت الآن تعرف المبدأ فاحرص على رؤية دارة حقيقة تعمل وقم بتحليلها.
      سررت بحرصك على التعلم ومتابعتك لتركيب الدارة.

  5. السلام عليكم يااخ وسيم حضرتك طالب 2مقاومة بقيمة 10ك الاولى ثابته والثانية متغيره والصوره لايظهر بها الامقاومه واحدة الرجاء التوضيح واستأذنك فى اعطائى ايمل الياهو الخاص بك وشكرا…

    1. كما يظهر في الصورة الاولى لمخطط الدارة فالمقاومة الاولى متغيرة وقيمتها العظمى هي ١٠كيلو وتقع بعد المفتاح مباشرة
      يمكنك مراسلتي على بريدي التالي
      Muslimlead@hotmail.com
      مرة اخرى اهلا بك ابراهيم
      واصل حماسك

  6. شكـــــــــــــــــــــــــــــرا
    عــــــــــــــــــــــــــــــــل
    صــــــــــــــاعــــــــــــــــق

  7. ياأخ وسيـــــــم أنا عاوز اتابع معاك لكنك ديما غير متصل

  8. السلام عليكم انا عملت الصاعق ولكن الصوت صعيف جدا فما الحل؟

    1. وعليكم السلام ابراهيم
      أهلا وسهلا بك..مبروك أنك قمت بعمله، ماذا تقصد بأن صوته ضعيف؟ ماعلاقة الصعق بالصوت؟

  9. أستاد هل انت متأكد من ان هذا الصاعق سيعمل ؟هل صنعته انت من قبل؟

  10. السلام عليكم اخي
    ياليت تعطيني اسم الترانسفورم او رقمه لكي ابحث عنه في المحلات او المواقع

    1. أهلا فهد..تفضل الرقم:
      44092
      من شركة ZETTLER Magnetics
      وملف المواصفات الفنية هنا:
      http://www.zettlermagnetics.com/pdfs/44000-015.pdf
      أو من شركة MYRRA
      http://www.farnell.com/datasheets/41245.pdf
      مجرد اقتراح: ليس بالضرورة الالتزام بنفس الرقم أو الشركة المصنعة، احرص على الحصول على نفس النوعية وهي محولات عادية كالتي تستخدم في تحويل الأجهزة الكهربائية من 220 إلى 9فولت ذات مخرجين
      متواجدة في محلات القطع الإلكترونية
      حظا موفقا

  11. سوال هل يمكن تغيير المقاومة الثابته الى متغيره(ريوستات) بحيث استطيع ان اغير قوة صعق الصاعق؟

    ياليت تجاوبني لان اريد ان اجعله مشروع التخرج لي

    1. فهد: تغيير المقاومة له دور في تغيير تشغيل الترانزستور ويحكم التيار المار هناك وليس له علاقة بزيادة الصعق
      إذا أردت أن تزيد فرق الجهد الخاص بالصعق فهناك طريقة أخرى وهي أن تضيف مرحلة مضاعفة جهد على خرج الدارة . ولمعرفة المزيد حول هذا الموضوع وماهية المكونات:
      http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_3/8.html

  12. السلام عليكم وشكرا على المعلومات القيمه هل يوجد موحول كهرباء يعمل بي التيار المستمر

    1. لايمكن للمحول أن يتعامل مع التيار المستمر. فخصائصه المغناطيسية تحتاج لتيار متردد.

    1. أهلا بك فهد.
      بالنسبة لسؤالك عن مكان مضاعف الجهد الخاص بالموجة الكاملة، فالمناسب أن يوضع في مرحلة خرج المحول وتحديدا بعد المقاومة R4 وعند المكان المسمى Output
      بالتوفيق

  13. انا مستني ردك عشان ابدا بي عمل الصاعك و جزاك الله كل خير

    وهل ينفع ان اضع بها دائرة بمفتاح تقوم عند فتح المفتاح تقلل الجهد وعند قفله يرجع الجهد الي 2000volt مره اخره ؟؟؟؟؟؟؟؟ pleas انا حاطتت املي علي المشروع ده

    1. أهلا وسهلا محمد..يمكنك استخدام دايودات مثل:
      1N4007
      ويمكنك تركيب مفتاح لتغيير فرق الجهد..

    1. لاشكر على واجب محمد
      بامكانك التواصل من خلال بريد المدونة اسال ماشئت
      واهلا بك في اي وقت

  14. انا عندي كذا سؤال

    1:هوا ايه الي هيخليه البطارية ال 9volt الي 2000volt
    2:هل 2000 فولت تكفي لي تجعل الشخص يدوخ و يغما عليه
    3:اين وضعت المقاومه المتغيره انا لا اري سوي الثابتة
    4:هل يوجد بديل لهذا الترانزوستور 😀 معلش طألت عليك بس الواحد بيتعلم 😀 وي ياريت تفتح الhot mail انا اسم اميلي ahmedragih عشان نفسي نباه اصدقاء

  15. اشكركم جزيل الشكر ونحمد الله على نعمه … انا ضمن الاختراعات والابتكار ,انا من المغرب والامر خطير هنا للمخترعين …..
    ان هذه التجربة جربتها وناجحة جدا شكرا جزيلا لكم………..

    1. لاشكر على واجب
      أهلا بك شيبان وبكافة متابعينا من المغرب
      دمت على إنجاز

    1. اهلا محمد..أتوقع أنه موجود في السوق المصري والمفروض أنه بحدود نصف دولار.
      وفي حال لم تتمكن فيمكن قراءة خصائص الترانزستور من هنا:
      http://www.fairchildsemi.com/ds/BD/BD135.pdf
      واختيار أي بديل بناء على التيار والجهد والتكبير الخاص بالترانزستور الأساسي.
      بالتوفيق

  16. السلام عليكم الشرح ليس هناك اجمل منه وعندي استفسار
    انا استخدمت محول وجدته بشاحن الهاتف
    والشاحن مكتوب عليه الاتي فهل هذا ينفع
    input :100-240 v
    50-60Hz/25mA
    Output : DC 5.7 v
    800mA
    ارجو الرد وشكرا

    1. مانبحث عنه هو محول يقبل فولتية 9 فولت في ملفه الابتدائي ويخرج في ملفه الثانوي 230 فولت
      بمعنى أن عدد لفات الملف الثانوي أكبر من الملف الابتدائي
      بالتالي أن استخرجته من محول الشاحن يجب أن توصل الدارة التي شرحناها في الجزء المسمى الخرج
      Output
      بحيث تفصل أي دارة متصلة بهذا الجزء وتركب دارتك بدلا منها
      لم أجرب هذا المحول لكن أفترض أنه سيمل إن شاء الله

    1. أهلا بك محمد..المكونات شرحت باللغة العربية..ولمزيد من التفصيل اقرأ التعليقات فلقد تم طرح العديد من الأسئلة التي ستساعدك في المشروع

  17. السلام عليكم
    يرجى تصحيح الخطئ المطبعي وهو ان المحول يحول من9 إلى 220 وليس بالعكس كما هو مكتوب

  18. السلام عليكم اخ وسيم
    يعطيك العافية على هالمجهوود
    بالنسبة للترانسفورمر مو متوفر في منطقتي
    اذا غيرت المحمول بمحول ياني من ٩ الى ٢٢٠ هل راح احتاج اني اغير في نفس الدايقرام للسيركت

  19. شكرا أخ وسيم
    كيف يمكن لي توليد شرارة قدرها 45000 فولت وذلك إذا أردنا الحصول على غار الأوزون
    وشكرا

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *