المقررات الدراسية العامة للهندسة

( هعم123 ) مقدمة الهندسة :تعريف الهندسة وطبيعتها والتقانة والمهندس وواجباته والإعداد اللازم له والمؤهلات المطلوبة له,تقييم أثر الهندسة والتقانة على تطور المجتمعات,نبذة تاريخية عن الهندسة والتقانة في البلاد الإسلامية والإفريقية والسودان,فقه مهنة الهندسة والقيم الأخلاقية للمهندس في ضوء الإسلام وشرائعه, الأطر والتشريعات المرتبطة بتطوير مهنة الهندسة والمهندس وتنظيم المهنة ومزاولتها,إعداد دراسات الجدوى الاقتصادية مع مراعات الاعتبارات الأخلاقية والاجتماعية والبيئية والسياسية,كتابة التقارير الهندسية وتوصيل المعلومات والإخطار بوضوح وإيجاز كتابة وتخطيطاً وشفاهة,تقديم المفاهيم باستخدام النمذجة وفي شكل منظومات,التفكير المنطقي في تناول المسائل الكمية والمجردة, العمل في فريق (أو مجموعة).

( هعم 212 ) ميكانيكا الهندسة  :الاتزان، تحليل تركيب القوى، تحليل الهياكل. الحركة التوافقية البسيطة والمركبة، الحركة في خط منحني،  الكم الحركي والطاقة للأجسام والمنظومات. الدوران حول محور ثابت، الكم الحركي والطاقة في الحركة الدورانية.

( همك 213 ) علوم المواد : مقدمة عن سلوك وخواص المواد المعدنية ، والسيراميكية(ceramic)، والبلومرية(polymeric) ، والمركبة (composite). العلاقة بين الترتيب الداخلي للذرات في المواد وسلوكها الميكانيكي والحراري والكهربائي والكيمائي. بنيات البلورة، حيود الأشعة السينية(x-ray diffraction)، عيوب البلورات(crystal defects)، مخططات الانتشار والأطوار(diffusion and phase diagrams). الخلط والمزج والسبك(mixing, blending and alloying). تقنيات معالجة المواد مثل المعالجة بالحرارة لإيجاد الخواص المثلى. اختيار ومعالجة المواد للتطبيقات الهندسية .

( همك 222 ) الرسـم الهندسـي :مدخل للهندسة الوصفية(descriptive geometry) استعمال الأدوات ، النقطة ، الخط ، المنحنى ، السطح ، المسـقط الرئيسي والمساعد والمتعامد(principal, auxiliary and orthographic views) ، المسـقط المنظور (isometric view) ، تقاطع الأسطح . الرسومات الفنية ، الأبعاد و عناصر الآلات عالية الدقة، والرسومات التفصيلية والتجميعية(detail and assembly drawings)، عناصر هياكل الإنشاءات. الرسومات التخطيطية(layout drawings ورسومات التصنيع(fabrication drawings) ، رسومات المواسير والكهرباء .

( همك 315 ) ميكانيكا المواد:  نظرية المرونة والإجهاد والانفعال، وتطبيق على العارضات (beams) والأعمدة(columns) والصفائح(sheets) المرنة، الخواص الميكانيكية للمواد : الشد، الانضغاط، الصلادة.

(همك 325) الديناميكا الحرارية وانتقال الحرارة :الديناميكا الحرارية الأساسية: مفاهيم وتعاريف، القانونان الأول والثاني ومستلزماتهما(their implications)، مدخل للنظم الهندسية الحرارية: توليد القدرة، التكييف، التبريد، توليد البخار، مدخل لانتقال الحرارة.

(هكه 125) أساسيات النظم الرقمية: الحواسيب الرقمية ونظم الأعداد: تمثيل المعلومات، نظم الأعداد، الجمع باستخدام التشفير من عشري إلى ثنائيBCD، الشفرات، التماثل(parity)، تمثيل الأعداد السالبة. دوائر التركيب والتتابع(combination and sequential circuits). دوائر التركيب المنطقية(combination logic circuits): المنطق الثنائي والبوابات، جبر بوليان(Poolean algebra) ،الأشكال القياسية، تقنيات تقليل عدد البوابات, خرائط كارنو(Karnaugh maps).، رموز المنطق المعتمدة بواسطة معهد مهندسي الكهرباء والالكترونيات (IEEE ) الأمريكي. عائلات دوائر المنطق  المتكاملة. تحقيق مخططات المنطق باستعمال الدوائر المتكاملة المعيارية.

(هكه 214)  الدوائر الكهربائية:  الوحدات الأساسية, عناصر الدوائر الكهربائية ومعادلاتها(R.L.C) المصادر المستقلة وغير المستقلة, قوانين كيرشوف, تحليل الدوائر (شبكات المقاومات), تطبيق قوانين كيرشــوف, تحليـل العقـدة (nod) , تحليل الشبكة(mesh), نظريات التراكب, ثفينين ونورتن, تبسيط الشبكات, الكهرباء الساكنة والمكثفات, المغنطيسية الساكنة والملفات, التيار المتردد وخصائص الموجة الجيبية, التمثيل الطوري, المفاعلة,المعاوقة, المسامحة, القدرة , معامل القدرة,الدوائر ثلاثية الأطوار, توصيل النجمة والمثلث(جهد الخط وجهد الطور), القدرة.

( هكه 215) إلكـترونيات ونبائط الحالة الجامـدة:   أساسيات التركيب البلوري ، حزم الطاقة ، كثافة الشحنات في أشباه الموصلات المشوبة بالشوائب وبالأخص السيلكون . آليات التوصيل : الإزاحة(drift) والانتشار(diffusion) ، عمر الحامل ، الحركة ، معادلة الاستمرار . معادلة ثنائي الوصلة ، مكثف النبيطة(device)، آليات الانهيار(breakdown mechanisms) نماذج الثنائي الكهربائية وتطبيقاته. أساسيات تشغيل ومعادلات النبيطة وخواص ترانسستور الوصلة  ثنائية القطبية ، وترانسستور تأثير المجال (FET). سعة شبه الموصل MOS، ترانسستور شبه الموصل المغطى بأكسيد المعادن(MOS) ، الأدوات المقرونة بالشحنات (CCD).

( هكه 223 ) تصميم النظم الرقمية:  تصميم دوائر التوافقيات المركبة (combinational circuits design)  باستعمال الدوائر المتكاملة. دوائر القلابات، العدادات، والمسجلات، دوائر الذاكرة. نبائط المنطق المبرمجة(PLDs). الدوائر التتابعية .تصغير الدوائر التتابعية. تصميم الدوائر التتابعية المتزامنة وغير المتزامنة والنبضية . تصغير الماكينة التتابعية. التصميم المنطقـي والإلكتروني للوحدات الرقمية الوظيفية.

(هكه224) الدوائر الكهربائية:  تحليل الحالة العابرة في الدوائر الكهربائية, الاستجابة التلقائية والقسرية و الكلية, إزاحة لابلاس وتطبيقها على الدوائر, دالة الشبكة(network function) ,الأقطاب والاصفار, مخطط بود, تحليل الشبكات ثنائية المنفذ(two port network) , طوبولجيا الشبكات,تمثيل وتحليل الشبكات بالحاسوب وبرنامج SPICE .

( هكه 225 ) الإلكترونيات:   مدخل لمفاهيم التصميم  . الانحياز ، نموذج الإشارة الصغيرة ، التطبيقات الأولية لدوائر الترانسستور ثنائي القطبية وترانسستور التأثير الحقلي. تصميم مكبرات الترانسستور ثنائي القطبية : انحياز التيار المستمر ، وأداء الإشارة الصغير، المكبرات متعددة المراحل ، استجابة التردد . منطق وتصميم ذاكرة الترانسستور ثنائي القطبية ، مرصوصات البوابـات ، دوائـر ECL)) . مدخــل لتصميـم دوائـر (MOSFET) . الضوضاء : المصادر ، النماذج لترانسستور ثنائي القطبية  وترانسستور التأثير الحقلي .

(هكه 312 ) التحويل الكهروميكانيكي :    معادلة الطاقة الأساسية أسس التحويل الكهروميكانيكي؛ نظم المجال المغنطيسي الخطية؛ نظم المجال اللاخطية، الإثارة الفردية والمتعددة؛ آلات التيار المستمر؛ المكونات وأسس العمل، توزيع قوة الدفع المغنطيسية، أنواع وأداء مولدات التيار المستمر المختلفة؛ طرق بدء الحركة في محركات التيار المستمر وأداء أنواعها المختلفة، المحولات تركيب المحولات وأنواعها؛ أداء المحول وارتباطه بمنحني المغنطة؛ المحولات الذاتية، الدائرة المكافئة للمحول، المحولات ثلاثية الطور؛ محولات سكوت؛ أداء المحولات علي التوازي؛ محولات الجهد ومحولات التيار محولات الأجهزة.

( هكه313 ) الكهرومغنطيسية:  تحليل المتجهات, حقول الكهرباء الساكنة قانون كولوم وشدة المجال الكهربي, كثافة التدفق قانون جاوس والانفراج , الطاقة والجهد, الموصلات والعوازل , السعة, طرق التخطيط التجريبي, معادلتا بواسون و لابلاس, المجال المغنطيسي الثابت, قانون بيورسافار,قانون أمبير, الالتواء , نظرية ستوك, التدفق المغنطيسي, المواد المغناطيسية, التمغنط والانفاذية, الدوائر المغنطيسية, طاقة الجهد والقوى على المواد المغنطيسية, المحاثة المتبادلة.

(هكه 314 ) إلكترونيات:  تصميم المكبرات متعددة الترانسستورات : المراحل المتتالية ، مكبر الفرق ، دائرة دارلينقتون ، مكبرات القدرة. التغذية المرتدة : المفاهيم، التأثير على الأداء ، الاستقرارية . تصميم مكبرات العمليات واستعمالاتها في الترشيح   والنظم الإلكترونية . تصميم المتذبذبات ، والمرشحات النشطة(active filters) ، دوائر التضمين وإزالة التضمين(modulators & demodulators) . تصميم  مصادر القدرة(power supplies) .

(هكه 322 ) تحليل الإشارة والنظم:  مفاهيم الإشارات والنظم المستمرة والمتقطعة. تمثيل الإشارات والنظم. متسلسلة ومتحول فورير. الدوال ذات النقاط الشاذة(singularity functions)، المعادلات التفاضلية  والمعادلات الفرقية(difference equations) . الالتـفاف(convolution)، متحول زي  Z ،متحول فورير المتقطع(DFT)، متحول فورير السريع(FFT). دالة النقـل للنظام(system transfer function). إنتقال الإشارة عبر النظم الخطية غير المتغيرة مع الزمن. العلاقة بين دالة النـقل و الاستجابة النبضية(impulse response) للدائرة. استعمال الالتفاف المستمر في الزمن لتحديد استجابة الدائرة. تصميم المرشحات.

(هكه 323) القياسات الكهربائية والأجهزة :  أسس ونظم قياس التيار والجهد والقدرة، والمقاومة والسعة والمحاثة والطاقة وزاوية الطور والتردد والزمن عند مختلف الترددات (التيار المستمر، ترددات الراديو، ترددات المايكرويف، والترددات البصرية). قياس شدة المجال عند الترددات العالية، ونسبة قدرة الإشارة إلى الضجيج والتداخل، وقياس التوهين والاستجابة الترددية للمواد والنظم.

(هكه 324 )  إلكترونيات القدرة :   الأدوات الإلكترونية عالية القدرة، الثنائي، الثايريستور والتراياك الترانزيستور عالي القدرة ترانزيستـور التأثيـر الحلقـي عالـي القـدرة ( power   MOSFET)؛ حدود الأداء (rating) التبريد متطلبات إشعال الثايريستور (thyristor gating) requirements) دوائر التقويم (rectifiers): أحادية الطور؛ نصف الموجية, كاملة الموجة، ثلاثية الطور؛ دوائر الإشعال؛ عامل القدرة (pf)؛ المنعمات (smoothing)، المنظمات (regulators)؛ تقنيات الإخماد القسري (forced commutation) مقلمات التيار المستمر (DC choppers)؛ المغيرات الدورية (cycloconverters )؛ مغيرات التيار المستمر (inverters): أحادية الطور العاملة بمصدر الجهد أو مصدر التيار (voltage or current source)  ثلاثية الأطوار، التوافقيات (harmonics)؛  نقل الضغط العالي المباشر؛ (H. D. C transmission) حماية الأدوات.

(هكه 326 ) إلكترونيات:  مدخل لتصميم دوائر الإشارات الكبيرة المستعملة في الحاسوب ونظم الاتصالات. تصميم بوابات المنطق ودوائر الصعود والهبوط. مفاهيم في تصميم الدوائر التكاملية. تصميم دوائر العدادات والتوقيت باستعمال الدوائر المتكاملة. دوائر النبضات, والاكتساح(sweep), تشكيل الموجة.

 (هكه 412 ) الاتصالات:  مراجعة تحليل الإشارة ،ومتحول فورير ، والأطياف. أساسيات التعديل(modulation) . تعديل الاتساع(AM) والتردد(FM) والطور(PM) ، التعديل المركب(composite modulation) ،وتعديل النبضات(pulse modulation) . ترقيم الصوت (voice digitization)، تعديل شفرة النبضة(PCM) ، تعديل دلتا(delta modulation) ، تشفير التنبؤ الخطى (LPC)  المقارنة بين الإرسال الرقمي والتماثلي . خلط الإشارات بتقسـيم التردد و بتقسـيم الزمن وبتقسيم الشفرات(TDM. FDM. CDM).

(هكه413 ) نظرية التحكم:  نظم الحلقات المفتوحة، مفاهيم التغذية المرتدة، ونظم الحلقات المغلقة. نظم التحكم  اليدوي والآلي. أمثلة مختلفة  من النظم الهندسية وغيرها. تمثيل نظم التحكم، دوال النقل والمخططات الصندوقية، ومخططات انسياب الإشارة(signal flow diagrams) ونظرية ماسون(Mason’s theorem) ،مخطط متغيرات الحالة(state variables diagram) ، البرمجة. مصفوفة الانتقال(transition matrix) ، حل معادلات الحالة باستخدام الحاسوب.  استجابة النظام لدخل الدرجي (step input) والدخل المنحدر(ramp) والدخل الأسي(exponential) ،الاستجابة الزمنية، مكونات منظومات التحكم : مقسمات الجهد(potentiometers) ومحركات التيار المستمر ومحركات التيار المتناوب، أثر التغذية المرتدة. استقرارية النظم(systems stability) : معيار راوث_هيروتز ، الأساليب البيانية، معيار نيكوسف ومخططات بود و نيكولز ومسار الجذور، تطبيقات الحاسوب لإيجاد الاستقرار.

(هكه 414 )  المعالج الدقيق والبرمجة بلغة  التجميع : أنواع المعالج الدقيق. معالج موتورولا 68000. عائلة معالجات أنتل 80x . برمجة الحواسيب الدقيقة والصغيرة والكبيرة بلغة الماكينة والتجميع. نظم الأرقام والتشفير . الحسابات لأنواع الحواسيب المختلفة . طرق العنونة والتحكم في كلمات الحاسوب الثابتة والمتغيرة . البرمجة على بنية الحاسوب الحزمية، التحكم في الدخل والخرج . تقنيات الزمن والاختبار. (استعمال المعالج 8086  ).

( هكه 415 ) ميكانيكا وماكينات الموائع:  خواص الموائع، وحدات القياس، الكثافة النسبية، اللزوجة الكيناميتكية، تعريف المائع المثالي والغاز المثالي، قانون الحالة. أنواع طاقة الموائع، معادلة الطاقة، تطبيقات على معادلة الطاقة، معادلات الانسياب المستقر والانسياب من الفتحات والحزوز،. معادلة كمية الحركة، تطبيقات على  معادلة كمية الحركة‘ القوى المؤثرة على السطوح العمودية، والريش المنحنية. التربينات وتبويبها، السرعة النوعية، عجلة بلتون وتربينات فرانسس وكابلان، والتربينة المروحية، منحنيات الأداء‘ عمل المضخات: الترددية، والمركزية الطاردة، والمحورية. التربينات الغازية.

( هكه 416 ) القدرة الكهربائية :  مخطط تعريفي عام لنظام القدرة الكهربائية وبيان مكوناته المختلفة التوليد, النقل, التوزيع , الاستخدام, التحكم, طرق التوليد الحراري بأنواعه المختلفة, المائي, الطاقات المتجددة, المقارنة بين طرق التوليد , حسابات خطوط النقل الهوائية

القصيرة,المتوسطة, الطويلة المقاومة, المفاعلة, المحاثة للخطوط, الدوائر المكافئة  أنواع الكوابل لنقل التيار المتردد , نقل التيار المستمر, التوزيع , الخطوط المنتشرة الحلقية المحولات ثلاثية الأطوار ,الدوائر المكافئة المجموعات , الماكينات المتزامنة , الدوائر المكافئة,منحنى التشغيل, المحاثات, المرحلات, قواطع الدائرة,أنواعها,القوس الكهربائي, خصائصه, إطفاؤه.

(هكه 417 ) الحقول الكهرومغنطيسية  :معادلات ماكسويل :قانون الشغل لأمبير في شكله المتجهى التفاضلي , نظرية استوك , معادلة الاستمرارية ومعادلة ماكسويل الأولى , المعادلة العامة لقوة الدفع المغنطيسية , قانون فرادى , معادلة ماكسويل الثانية , معادلات المجال في الشكل المتجهى التفاضلي , معادلات المجال في الشكل المقدارى التفاضلي , معادلات المجال في الشكل التكاملي , الشروط عند السطح الحدي , الوصل المثالي الموجات الكهرومغنطيسية:المجالات المتغيرة مع الزمن , الحل في ظروف الفراغ , انتشار الموجات المستوية المنتظمة , التغير الجيبى , الموجات المستوية المنتظمة  الجيبية , الاستقطاب الخطى, والاهليلجى , والدائري , المعادلات الموجية في الوسط الموصل , الانتشار في وسط موصل ,  الموصلات والعوازل , الانتشار في عازل جيد , الانتشار في موصل جيد وعمق التغلغل. انعكاس وانكسار الموجات المستوية: الانعكاس بواسطة موصل مثالي في حالتي سقوط الموجة عمودياً وبميل , الانعكاس بواسطة عازل مثالي عمودياً وبميل , أثر الاستقطاب على الانعكاس , الانعكاس من سطح وسط بخواص غير مثالية , معاوقة السطح , نظرية بوينتق , متجهة بوينتق , اللحظية , والمتوسطة والمركبة , فقد القدرة في موصل مستوى وحسابه بواسطة متجهة بوينتق.

( هكه 421 ) نظم القياس والمحساسات  :مقدمة، الكميات التماثلية والرقمية، أنواع المحوِّرات(transducers)، تماثل النظم: تماثل النظم الميكانيكية والكهربائية، تماثل نظم الموائع والحرارة. التأثير الفيزيائي للمحورات، تمثيل المحورات، مكبرات وقناطر المحورات.

( هكه 422 )  الاتصالات :  الإشارات العشوائية والضجيج، معامل ضجيج النظم الخطية، أثر الضجيج على استقبال الإشارات المعدلة تعديلاً تماثلياً. خطـوط النقل. موجهات الموجات(waveguides). نظم الإرسال المستخدمة لوصلات الكوابل والراديو و الأقمار الصناعية والألياف الضوئية .

( هكه 423 ) الإلكترونيات الدقيقة :   أساسيات عمليات تصنيع دوائر السيلكون المتكاملة . الحدود التقنية لتصميم الدوائر المتكاملة . النموذج الفيزيائي والكيميائي لنموء البلورة ، (epitaxial crystal growth), انتشار الأكسدة ، زراعة الأيونات ، الحرف بالتصوير . المخطط الهندسي للنبائط الثنائية القطبية (MOS),  والدوائر المتكاملة . منهجية تصميم الدوائر المتكاملة ، أتمتة التصميم ، المفاضلة الاقتصادية

(هكه 424 ) معالجة الإشارة الرقمية : تقنيات معالجة الصورة الرقمية وضغط البيانات (Data Compression)، التطبيقات في الاتصالات ، تعزيز الصورة  (image enhancement) ، والرادار، ومعالجة  الكلام . أخذ العينات: نظرية نيكوست. نظرية شانون. تمثيل الإشارات الرقمية، الاسـتجابة النبضية الرقمية ودالة النقل، ملاءمة  متعددة الحدود بطريقة مجموع المربعات الأصغر، أخذ العينات (sampling) والتقسيم الكمي (quantization) تصميم المرشحات الرقمية . توليد وتشكيل الضجيج شبه العشوائي. تقدير دوال الترابط وكثافات الطيف. المعالجة الرقمية لمرشح كالمن وباسى (Kalman-Bucy filter) . استخلاص الإشارات والتزامن من الضجيج . متحول فورير السريع (FFT) ومتحول هادمارد (Hadamard transform). تحقيق خوارزميات معالجة الإشارة  بواسطة البرمجيات (software) وبواسطة المكونات المادية (hardware).

( هكه 425 ) تطبيقات المعالج الدقيق :   مراجعة لغة التجميع للمعالج 88086/88 الربط مع حاسوب IBM الشخصي. تصميم الروابط المساقة بالاعتراض الفجائي. استعمال أجهزة الذاكرة (الربط التمثيلي).  تصميم نظام 8088  في حده الأدنى. الحد الأقصى لنظام 8088 قضية النظام:  الاتصالات، الوصول المباشر للذاكرة، الأدوات  المعقدة.

( هكه426 ) التحكم في الآلات الكهربائية :  التحكم في آلات التيار المستمر: معامل التحويل في الآلة، نظم التحكم غير الآلية في السرعة والجهد، الطرق التقليدية في التحكم الآلي في السرعة والجهد، ونظام التغذية الراجعة؛ نظم التحكم المحكومة بنظم الكترونية، أداء الآلة تحت تأثير منظومات التحكم الإلكترونية؛ التحكم في المحركات الحثية، أداء المحرك الحثّى مع تغير التردد والأثر على الدائرة التوافقية، نظم التحكم الآلي في السرعة المحكومة بنظم إلكترونية.

 ( هكه 427 ) مقدمة نظم التكامل الأعظم:   تصميم  (MOS) واسع المدى، ترانسستور (MOS) ، بوابات (MOS)   الديناميكية والإستاتيكية ، مخطط العصا ، تصميم مرصوصات المنطق المبرمجة ومصفوفات  البوابات ، طرق صناعة  MOS ، قواعد التصميم، استخلاص المقاومة والسعة، تقدير القدرة والتأخير ، القياس ،تصميم  دوائر (MOS)  المركّبة والتتابعية ، المسجلات ، وطـــرق التوقيت ، الذاكرة ، مسالك المعطيات ، وتصميم وحدة التحكم . تصميم ž