ربط األرضي - عبدالله احمد علي عبدالحميد

‫ما هو الربط األرضي؟‬ ‫الربط األرضي هو اتصال كهربائي متعمد بين جهاز كهربائي أو شبكة أجهزة من جهة‪ ،‬وكتلة‬ ‫األرض من جهة أخرى‪.‬هذا االتصال ضروري لضمان سالمة األشخاص واألجهزة وحماية‬ ‫المنشأة من التلف الناتج عن التيارات المتسربة أو الصواعق‪.‬‬...

‫ما هو الربط األرضي؟‬ ‫الربط األرضي هو اتصال كهربائي متعمد بين جهاز كهربائي أو شبكة أجهزة من جهة‪ ،‬وكتلة‬ ‫األرض من جهة أخرى‪.‬هذا االتصال ضروري لضمان سالمة األشخاص واألجهزة وحماية‬ ‫المنشأة من التلف الناتج عن التيارات المتسربة أو الصواعق‪.‬‬ ‫أهمية الربط األرضي‪:‬‬ ‫الحماية من الصدمات الكهربائية ‪:‬في حالة حدوث عطل كهربائي وتسرب تيار إلى‬ ‫ ‬ ‫مسارا آم ًنا للتيار إلى األرض ً‬ ‫بدال‬ ‫ً‬ ‫الهيكل المعدني لجهاز ما‪ ،‬فإن الربط األرضي يوفر‬ ‫من جسم اإلنسان‪ ،‬مما يقلل خطر حدوث صدمة كهربائية‪.‬‬ ‫حماية األجهزة ‪:‬يساعد الربط األرضي على حماية األجهزة اإللكترونية الحساسة من‬ ‫ ‬ ‫التلف الناتج عن التداخالت الكهربائية والزيادات المفاجئة في الجهد‪.‬‬ ‫توفير بيئة عمل آمنة ‪:‬يضمن الربط األرضي وجود بيئة عمل آمنة للموظفين والعمال‬ ‫ ‬ ‫في المنشآت الصناعية والتجارية‪.‬‬ ‫كيف يتم تنفيذ الربط األرضي؟‬ ‫يتم تنفيذ الربط األرضي من خالل عدة خطوات‪:‬‬ ‫تحديد نقطة التأريض ‪:‬يتم اختيار نقطة في األرض ذات توصيلية كهربائية جيدة‪ ،‬مثل‬ ‫‪.1‬‬ ‫التربة الرطبة أو األجزاء المعدنية المدفونة‪.‬‬ ‫تركيب قضيب التأريض ‪:‬يتم دق قضيب معدني طويل وسميك في األرض في النقطة‬ ‫‪.2‬‬ ‫المحددة‪.‬‬ ‫توصيل الكابالت ‪:‬يتم توصيل كابل نحاسي عاري بقضيب التأريض‪ ،‬ثم توصيل الطرف‬ ‫‪.3‬‬ ‫اآلخر من الكابل بلوحة التوزيع الرئيسية أو الهيكل المعدني للجهاز المراد تأريضه‪.‬‬ ‫الفحص الدوري ‪:‬يجب فحص نظام التأريض بشكل دوري للتأكد من أنه يعمل بكفاءة‬ ‫‪.4‬‬ ‫ولم يتأثر بالعوامل الجوية أو التآكل‪.‬‬ ‫أنواع قضبان التأريض‪:‬‬ ‫عا واستخدا ًما‪.‬‬ ‫قضبان نحاسية ‪:‬األكثر شيو ً‬ ‫ ‬ ‫قضبان حديدية المجلفنة ‪:‬تتميز بمقاومة عالية للتآكل‪.‬‬ ‫ ‬ ‫قضبان من مادة األلومنيوم ‪:‬تستخدم في األماكن التي تتطلب خفة الوزن‪.‬‬ ‫ ‬  ‫كيفية تحديد المواقع على الطبيعة‪ :‬ثالثية األبعاد وثنائية األبعاد‬ ‫‪1.‬تحديد المواقع ثالثية األبعاد‪:‬‬ ‫نظام تحديد المواقع العالمي‪(GPS):‬‬ ‫ ‬ ‫عا ودقة لتحديد المواقع على سطح األرض‪.‬‬ ‫أكثر الطرق شيو ً‬ ‫‪o‬‬ ‫يعتمد على شبكة من األقمار الصناعية تدور حول األرض‪ ،‬ترسل إشارات إلى جهاز‬ ‫‪o‬‬ ‫االستقبال( مثل الهاتف المحمول أو جهاز ‪ GPS‬المستقل )لحساب موقعه بدقة عالية‪.‬‬ ‫يستخدم في العديد من التطبيقات مثل المالحة‪ ،‬المسح‪ ،‬والجيوديسيا‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫نظام تحديد المواقع العالمي المزدوج‪(GNSS):‬‬ ‫ ‬ ‫يشمل مجموعة من األنظمة المماثلة لـ‪ ، GPS‬مثل ‪ GLONASS‬الروسي و‬ ‫‪o‬‬ ‫‪Galileo‬األوروبي‪ ،‬و ‪ BeiDou‬الصيني‪.‬‬ ‫يوفر تغطية أوسع ودقة أعلى من نظام ‪ GPS‬وحده‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫المسح بالليزر‪:‬‬ ‫ ‬ ‫يستخدم إلنشاء نماذج ثالثية األبعاد عالية الدقة لسطح األرض‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫يعتمد على إطالق نبضات ليزر وقياس الوقت الذي يستغرقه الضوء للعودة إلى‬ ‫‪o‬‬ ‫الجهاز‪.‬‬ ‫يستخدم في العديد من التطبيقات مثل المسح الجيولوجي‪ ،‬الهندسة المدنية‪ ،‬واآلثار‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫المسح الضوئي‪:‬‬ ‫ ‬ ‫يستخدم كاميرات خاصة اللتقاط صور عالية الدقة لسطح األرض‪ ،‬ثم يتم معالجة هذه‬ ‫‪o‬‬ ‫الصور إلنشاء نموذج ثالثي األبعاد‪.‬‬ ‫يستخدم في مجاالت مثل الهندسة المعمارية‪ ،‬تصميم األلعاب‪ ،‬والسينما‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪2.‬تحديد المواقع ثنائية األبعاد‪:‬‬ ‫الخرائط والبوصلة‪:‬‬ ‫ ‬ ‫طريقة تقليدية لتحديد المواقع‪ ،‬تعتمد على قراءة الخرائط وتحديد االتجاهات باستخدام‬ ‫‪o‬‬ ‫البوصلة‪.‬‬ ‫ال تزال تستخدم في العديد من األنشطة الخارجية مثل المشي لمسافات طويلة والتخييم‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫نظام تحديد المواقع العالمي‪(GPS):‬‬ ‫ ‬ ‫يمكن استخدام جهاز ‪ GPS‬لعرض موقعك على خريطة ثنائية األبعاد‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫أجهزة االستقبال الالسلكي‪:‬‬ ‫ ‬ ‫تستخدم في بعض األنشطة المتخصصة‪ ،‬مثل البحث واإلنقاذ‪ ،‬لتحديد موقع األشخاص‬ ‫‪o‬‬ ‫المفقودين باستخدام إشارات الراديو‪.‬‬  ‫السيليسكوب‪ :‬نافذتنا إلى الكون‬ ‫السيليسكوب هو أداة بصرية أساسية في علم الفلك‪ ،‬يستخدم لتكبير األجسام السماوية البعيدة ورصدها بدقة‬ ‫عالية‪.‬يتيح لنا السيليسكوب رؤية ما ال تستطيع العين المجردة رؤيته‪ ،‬مما يساعدنا على فهم الكون بشكل‬ ‫أفضل‪.‬‬ ‫كيف يعمل السيليسكوب؟‬ ‫يعمل السيليسكوب على مبدأ بسيط‪ :‬يجمع الضوء القادم من األجسام السماوية ويقوم بتكبير الصورة الناتجة‪.‬‬ ‫يتكون السيليسكوب بشكل عام من عدسات أو مرايا‪ ،‬أو مزيج منهما‪ ،‬مرتبة بطريقة محددة لتركيز الضوء‬ ‫وتكبير الصورة‪.‬‬ ‫أنواع السيليسكوبات‪:‬‬ ‫‪.1‬السيليسكوبات االنكسارية‪:‬‬ ‫تعتمد على العدسات لجمع الضوء وتكوين الصورة‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫تتميز بسهولة االستخدام وصغر الحجم‪ ،‬ولكنها تعاني من بعض العيوب البصرية مثل‬ ‫‪o‬‬ ‫االنحراف اللوني‪.‬‬ ‫تستخدم بشكل شائع في التلسكوبات الصغيرة والمنظار‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪.2‬السيليسكوبات العاكسة‪:‬‬ ‫تعتمد على المرايا لجمع الضوء وتكوين الصورة‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫تتميز بقدرتها على جمع كمية أكبر من الضوء وتجنب االنحراف اللوني‪ ،‬مما يجعلها مثالية‬ ‫‪o‬‬ ‫لرصد األجرام الخافتة‪.‬‬ ‫تستخدم في التلسكوبات الكبيرة والمحترفة‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫‪.3‬السيليسكوبات الكاتادبتية‪:‬‬ ‫تجمع بين المزايا اإليجابية للسيليسكوبات االنكسارية والعاكسة‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫تستخدم مزي ًجا من العدسات والمرايا لتقليل العيوب البصرية وتحسين األداء‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫تستخدم في العديد من التلسكوبات الحديثة‪.‬‬ ‫‪o‬‬ ‫أجزاء السيليسكوب األساسية‪:‬‬ ‫العدسة الموضوعية (أو المرآة الرئيسية) ‪:‬هي الجزء األكبر في السيليسكوب‪ ،‬وتقوم بجمع الضوء‬ ‫ ‬ ‫القادم من الجسم السماوي‪.‬‬ ‫العدسة العينية ‪:‬هي العدسة التي ننظر من خاللها لرؤية الصورة المكبرة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫أنبوب السيليسكوب ‪:‬يحمل العدسات والمرايا ويحميها من الغبار واألوساخ‪.‬‬ ‫ ‬ ‫استخدامات السيليسكوب‪:‬‬ ‫رصد الكواكب والنجوم والمجرات ‪:‬يمكن للسيليسكوب أن يكشف تفاصيل دقيقة عن سطح الكواكب‪،‬‬ ‫ ‬ ‫ورؤية النجوم البعيدة‪ ،‬واستكشاف المجرات األخرى‪.‬‬  ‫دراسة الظواهر الفلكية ‪:‬يستخدم السيليسكوب لدراسة الظواهر الفلكية مثل الكسوف والخسوف‬ ‫ ‬ ‫والمذنبات والنجوم المتغيرة‪.‬‬ ‫اكتشاف األجرام السماوية الجديدة ‪:‬يساعد السيليسكوب العلماء على اكتشاف أجرام سماوية جديدة‬ ‫ ‬ ‫مثل الكواكب الخارجية والثقوب السوداء‪.‬‬ ‫البوصلة الجيروسكوبية‪ :‬دقة ال تتأثر بالمجال المغناطيسي‬ ‫البوصلة الجيروسكوبية هي أداة مالحة دقيقة ال تعتمد على المجال المغناطيسي لألرض لتحديد االتجاهات‪،‬‬ ‫بل تستغل مبدأ دوران جسم دوار (الجيروسكوب) للحفاظ على اتجاه ثابت‪.‬هذا يجعلها مثالية لالستخدام في‬ ‫األماكن التي يتداخل فيها المجال المغناطيسي‪ ،‬مثل السفن والطائرات‪ ،‬حيث قد تؤثر المعادن والمكونات‬ ‫اإللكترونية على دقة البوصلة المغناطيسية التقليدية‪.‬‬ ‫مبدأ عمل البوصلة الجيروسكوبية‪:‬‬ ‫الجيروسكوب ‪:‬هو عبارة عن عجلة تدور بسرعة عالية حول محورها‪.‬عندما يدور الجيروسكوب‪،‬‬ ‫ ‬ ‫فإنه يقاوم أي تغيير في اتجاه محوره‪.‬‬ ‫تأثير دوران األرض ‪:‬بسبب دوران األرض حول محورها‪ ،‬فإن محور دوران الجيروسكوب سوف‬ ‫ ‬ ‫يتحرك ببطء حتى يستقر موازيا ً لمحور دوران األرض‪ ،‬أي يشير إلى الشمال الحقيقي‪.‬‬ ‫العوامل المساعدة ‪:‬تستخدم البوصلة الجيروسكوبية عوامل مساعدة مثل الثقالة والبندول لتسريع‬ ‫ ‬ ‫عملية االستقرار وتقليل تأثيرات الحركة‪.‬‬ ‫مزايا البوصلة الجيروسكوبية‪:‬‬ ‫دقة عالية ‪:‬تحدد الشمال الحقيقي بدقة عالية وال تتأثر بالمجال المغناطيسي‪.‬‬ ‫ ‬ ‫ثبات ‪:‬تحافظ على اتجاهها الثابت حتى في حالة حركة المركبة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫موثوقية ‪:‬ال تتأثر بالمعادن والمكونات اإللكترونية‪.‬‬ ‫ ‬ ‫استخدامات البوصلة الجيروسكوبية‪:‬‬ ‫المالحة البحرية والجوية ‪:‬تستخدم في السفن والطائرات لتحديد االتجاه بدقة‪.‬‬ ‫ ‬ ‫األجهزة اإللكترونية ‪:‬تدخل في صناعة األجهزة اإللكترونية مثل الهواتف الذكية وأجهزة األلعاب‬ ‫ ‬ ‫لتحديد االتجاه‪.‬‬ ‫األنظمة العسكرية ‪:‬تستخدم في األنظمة العسكرية لتوجيه الصواريخ والمركبات‪.‬‬ ‫ ‬  ‫مقارنة بين البوصلة الجيروسكوبية والبوصلة المغناطيسية‪:‬‬ ‫الميزة‬ ‫البوصلة الجيروسكوبية‬ ‫البوصلة المغناطيسية‬ ‫مبدأ العمل‬ ‫تعتمد على دوران الجيروسكوب‬ ‫تعتمد على المجال المغناطيسي لألرض‬ ‫الدقة‬ ‫عالية جدًا‬ ‫جيدة‪ ،‬ولكن تتأثر بالمجال المغناطيسي‬ ‫الثبات‬ ‫عالية‬ ‫متأثرة بالحركة والمعادن‬ ‫التكلفة‬ ‫أعلى‬ ‫أقل‬ ‫التعقيد‬ ‫أعلى‬ ‫أقل‬ ‫"‪Google‬‬ ‫التطورات الحديثة‪:‬‬ ‫مع التطور التكنولوجي‪ ،‬أصبحت البوصالت الجيروسكوبية أصغر حج ًما وأكثر دقة واقتصادية‪.‬يتم‬ ‫استخدامها اآلن في العديد من التطبيقات اليومية‪ ،‬مثل الهواتف الذكية وأجهزة الواقع المعزز‪.‬‬ ‫التثليث الجوي‪ :‬ربط السماء باألرض‬ ‫التثليث الجوي هو تقنية أساسية في مجال المساحة والجيومعلومات‪ ،‬تستخدم لربط الصور الجوية بسطح‬ ‫األرض وبالتالي إنشاء خرائط دقيقة ومتكاملة‪.‬تعتمد هذه التقنية على مبادئ علم المثلثات‪ ،‬حيث يتم قياس‬ ‫الزوايا والمسافات بين نقاط مرجعية على األرض والصور الجوية لتعريف موقع هذه النقاط بدقة على‬ ‫الخريطة‪.‬‬ ‫كيف يعمل التثليث الجوي؟‬ ‫التصوير الجوي ‪:‬يتم التقاط صور جوية لمنطقة الدراسة من ارتفاع محدد باستخدام طائرات مجهزة‬ ‫‪.1‬‬ ‫بكاميرات خاصة‪.‬‬ ‫نقاط التحكم األرضية ‪ (Ground Control Points):‬يتم تحديد نقاط مرجعية على األرض‬ ‫‪.2‬‬ ‫بشكل دقيق‪ ،‬مثل أبراج االتصاالت أو المباني المميزة‪ ،‬وتحديد إحداثياتها بدقة باستخدام طرق‬ ‫مساحية تقليدية‪.‬‬ ‫تحديد النقاط على الصور ‪:‬يتم تحديد نفس نقاط التحكم األرضية على الصور الجوية‪.‬‬ ‫‪.3‬‬ ‫الحسابات الرياضية ‪:‬باستخدام برامج الحاسوب المتخصصة‪ ،‬يتم إجراء حسابات رياضية لتحديد‬ ‫‪.4‬‬ ‫المعادالت الرياضية التي تربط بين إحداثيات النقاط على الصور وإحداثياتها على األرض‪.‬‬ ‫التحويل الهندسي ‪:‬يتم تطبيق هذه المعادالت على جميع النقاط الموجودة على الصور الجوية‬ ‫‪.5‬‬ ‫لتحويلها إلى إحداثيات على األرض‪.‬‬ ‫إنشاء الخرائط ‪:‬يتم استخدام النقاط المحولة إلنشاء خرائط رقمية دقيقة للمنطقة المدروسة‪.‬‬ ‫‪.6‬‬  ‫أهمية التثليث الجوي‪:‬‬ ‫إنشاء خرائط دقيقة ‪:‬تستخدم الخرائط الناتجة عن التثليث الجوي في العديد من التطبيقات‪ ،‬مثل‬ ‫ ‬ ‫التخطيط العمراني‪ ،‬إدارة الموارد الطبيعية‪ ،‬دراسات التأثير البيئي‪ ،‬وغيرها‪.‬‬ ‫تحديث الخرائط ‪:‬يمكن استخدام التثليث الجوي لتحديث الخرائط الموجودة بشكل دوري‪ ،‬خاصة في‬ ‫ ‬ ‫المناطق التي تشهد تغييرات سريعة‪.‬‬ ‫دراسة التغيرات الزمنية ‪:‬يمكن مقارنة الصور الجوية الملتقطة في أوقات مختلفة لدراسة التغيرات‬ ‫ ‬ ‫التي تحدث على سطح األرض‪ ،‬مثل التوسع العمراني أو التغيرات في الغطاء النباتي‪.‬‬ ‫التطبيقات العملية للتثليث الجوي‪:‬‬ ‫المسح الطبوغرافي ‪:‬إنشاء خرائط توضح تضاريس األرض‪.‬‬ ‫ ‬ ‫تخطيط المدن ‪:‬تصميم وتخطيط المدن الجديدة وتطوير المناطق الحضرية‪.‬‬ ‫ ‬ ‫إدارة الكوارث ‪:‬تقييم األضرار الناجمة عن الكوارث الطبيعية مثل الزالزل والفيضانات‪.‬‬ ‫ ‬ ‫الزراعة ‪:‬دراسة األراضي الزراعية وتخطيط االستخدام األمثل لألراضي‪.‬‬ ‫ ‬ ‫اآلثار ‪:‬توثيق المواقع األثرية ورسم خرائط لها‪.‬‬ ‫ ‬