الکترونیک چه کاربرد هایی دارد ؟ و انواع مدار های الکتریکی ؟

الکترونیک

الکترونیک شاخه ایی از علم فیزیک است.که به عبور جریان الکتریکی از چیزهایی مثل  نیمه ‌رساناها، مقاومت‌ها، القاگرها و خازن‌ها و آثار آن می‌پردازد.

طراحی کردن و ساختن مدارهای الکترونیکی برای حل کردن مشکلات از مباحث موجود در مهندسی الکترونیک را تشکیل می‌دهد.

انرژی الکتریکی به وسیله ژنراتور، توزیع، انتقال، ذخیره و به سایر اشکال انرژی تبدیل میشود. با استفاده از ابزاری مثل سیم‌ها، موتور الکتریکی، باتری‌ها، کلیدها، ترانسفورماتورها، مقاومت‌ها سایر اجزای غیرفعال است.

بخوانید   سیم کشی سانترال چیست ؟ و برای تعمیر آن باید چه کار هایی انجام داد

مدارهای الکترونیکی ویرایش

قطعات الکترونیکی

از مدارهای الکترونیکی برای کارهای متفاوتی استفاده میکنند. از کاربردهای اصلی  میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

کنترل کردن و پردازش داده‌ها

تبدیل و توزیع توان الکتریکی

اجراء کردن عملیات خاص

 با وجود اینکه  در سال‌های انتهایی قرن ۱۹ برای انتقال دادن پیام به وسیله تلگراف و تلفن از انرژی الکتریکی استفاده می‌شد، اما بیشتر پیشرفت آن مربوط به علم الکترونیک پس از ساخت رادیو میشود.

یک سیستم الکترونیکی را به سه بخش تقسیم میکنند

ورودی

 وجود حسگرهای الکترونیکی و مکانیکی. این سیستم سیگنال‌ها و اطلاعات را از محیط خارج دریافت‌ میکنند و بعد آن‌ را به جریان و ولتاژ تبدیل می‌کند.

پردازندهٔ سیگنال

این مدارها وظیفه پردازش، تفسیر و تبدیل سیگنال‌های ورودی را برعهده دارند. پردازش کردن سیگنال‌ها بر عهده سیگنال‌های دیجیتال است.

خروجی

فعال‌کننده  که سیگنال‌های ولتاژ یا جریان را به صورت خروجی مناسب در می آورد.

لامپ‌های خلاء یکی از اولین قطعات الکترونیکی بودند که در صنعت الکترونیک از آن استفاده شد لامپ های خلاء بود.  بعد از آن، دنیای الکترونیک به دست قطعات نیمه هادی افتاد. اما هم چنان،از  لامپ‌های خلاء در برخی از دستگاه‌ها مثل تقویت‌کننده‌های رادیویی با قدرت زیاد، لامپ‌های پرتوی کاتدی، تجهیزات صوتی تخصصی، تقویت‌کننده‌های گیتار و برخی از دستگاه‌های مایکروویو استفاده میکنند. اما امروزه مدارهااز آن حالت سخت‌افزاری بیرون آمدند و با استفاده از میکروکنترولر یا چیپ‌های «FPGA» بیشتر کارهای نرم‌افزاری را انجام میدهند.

ریز کنترل‌گر

قطعاتی: مثل ترانزیستور، آی‌سی، خازن، دیود، مقاومت و غیره که در مدارهای الکترونیکی قابل استفاده است.

انواع مدارهای الکترونیکی

 آنالوگ

دیجیتال

دستگاه الکترونیکی امکان دارد از یک گروه یا ترکیبی از این دو گروه باشند.

گیرنده های رادیویی که جزء دستگاه‌های الکترونیکی آنالوگ بحساب می آیند از چند مدار ساخته شده اند. مدارهای آنالوگ در ولتاژهای متنوع ساخته شده اند اما در مدارهای دیجیتال فقط دو سطح ولتاژ در آن‌ها وجود دارد.

 هستهٔ اصلی این مدارها  یک میکروکنترل‌گر و یا یک IC است که با سیگنال های گسسته  و پیوسته به‌صورت هم‌زمان در ارتباط است.

اما مدارهای آنالوگ فقط از قطعات غیر دیجیتالی مثل خازن و مقاومت و سلف و … تشکیل شده‌اند که با سیگنال های آنالوگ کار می‌کنند.

جریان فقط در یک مدار بسته برقرار می‌شود در صورت فاصله افتادن در یک محل باعث میشود جریان قطع شود. به این حالت مدار باز میگویند.

اگر بدون حضور هیچ قطعه‌ای مدار را ببندیم و  با یک سیم دو سر منبع را به‌هم وصل کنیم، در اثر این اتفاق به دلیل صفر بودن مقاومت، جریانی بی‌نهایت از سیم میگذرد و منبع تغذیه و سیم را خواهند سوزاند. به این حالت مدار اتصال کوتاه میگویند.

واژه الکترونیک را از کلمه الکترون گرفته اند الکترون ها ذرات ریزی در اتم هستند.که دارای بار الکتریکی منفی هستند که اجزای کوچکتر ندارند.

جریان الکتریکی

الکترون ها در برخی مواد راحت تر میتوانند جابجا شوند.با جابجایی الکترون ها که بار الکتریکی منفی دارند باعث میشود در سیم بار الکتریکی جاری شود که به آن جریان الکتریکی گفته میشود.

واحد جریان الکتریکی آمپر است و مقدار این جریان را با وسیله ای به نام آمپرمتر اندازه گیری میکنند.

برد الکترونیک

به مجموعه ایی از  مدارهای الکترونیکی که بر روی تخته هایی از جنس فلکسی ، فایبر

که یک یا چند لایه از آنها از جنس مس است برد الکترونیکی گفته می شود.

دستگاه های الکترونیکی

 لوازمی که برای ساختن آن از یک یا چند برد الکترونیکی استفاده می شود

 ماشین حساب  های ساده تا کامپیوتر جزء دستگاه الکترونیکی بحساب می آید.

تجارت الکترونیک

امروزه با استفاده از تجارت الکترونیک در  رایانه ها و شبکه های کامپیوتر می توان به راحتی  برای نمایش دادن محصولات

در مانیتورهای کامپیوترهای خانگی و تلفن های همراه و تبلت ها استفاده میشود.

-Passive یا غیرفعال در مفاهیم الکترونیک

هر وسیله ایی که بدون نیاز داشتن به منبع برق بتواند کار کند Passive یا غیرفعال میگویند. در مباحث شبکه و کامپیوتر  تجهیزاتی مثل کابل ها و سوکت ها و پریز ها با وجود اینکه خودشان دارای برق و الکتریسیته نیستند نیز غیرفعال گفته میشود.

2-Active یا فعال در مفاهیم الکترونیک

 هر وسیله ایی که در مباحث الکترونیک نیاز به  منبع الکتریسیته دارد فعال یا Active گفته می شود.  دستگاه هایی مثل سویچ ، مودم و ... از جمله تجهیزات Active یا فعال به حساب می آیند.این وسایل بدون منبع برق قابل استفاده نیستند.

3-DC یا Direct Current یا جریان مستقیم در الکترونیک

 اگر برق در رسانه به شکل  یک خط مستقیم عبور کند و هیچ نوسانی نداشته باشد به آن Direct Current یا جریان مستقیم گفته می شود. جریان حرکت الکتریسیته از سمت منفی به مثبت است . این جریان بوسیله توماس ادیسون کشف شد.

4-AC یا Alternating Current یا جریان متناوب در الکترونیک

اما در جریان های AC که به آن  جریان متناوب هم میگویند جریان الکترییسته به صورت موج هایی با شکل مربع مانند حرکت میکنند، در این نوع جریان ها امکان دارد تغییر مسیر و حرکت برعکس نیز وجود داشته باشد. محدوده موج ها باعث بوجود آمدن فرکانس میشود. از این نوع برق با توجه به داشتن نوسانات زیاد در مصرف شهری و در محیط هایی که نوسانات زیاد مهم نیستند استفاده میکنند. اکثر برق های شهری از نوع AC هستند.

5-فرکانس یا Frequency در الکترونیک

فرکانس در جریان های AC وجود دارد و در جریان های DC نمیتوان یافت و واحد اندازه گیری آن هرتز است. علامت اختصاری آن  Hz است. وقتی که سیگنال از صفر به بالاترین نقطه که یک است برسد  و دوباره به صفر بر می گردد یک چرخه کامل AC رخ میدهد. محدوده صدا در مقیاس فرکانس از 20 هرتز تا 20 هزار هرتز است. این اعداد تعداد بارهایی که یک سیگنال از صفر به یک و برعکس میرسد را  در مدت زمان یک ثانیه تععین میکند فرکامس بالاتر باعث قدرت و کیفیت بیشتر میشود.

6-ولتاژ یا Voltage در الکترونیک

 فشار و قدرت جریان الکتریسیته را ولتاژ   می رساند هر چقدر ولتاژ یک جریان الکتریکی بالاتر باشد میتواند فشار و قدرت بیشتری ایجاد کند.  برق های شهری معمولا به صورت 220  240  110 وجود دارد. ولتاژ با  میلی ولت اندازه گیری می شود که با علامت اختصاری Mv نشان داده  می شود ، هر 1000 میلی ولت یک V بحساب  می آید.

7-Current یا جریان در الکترونیک

به جریانی  از ابتدای سیم به انتهای سیم می رسد را جریان الکتریکی یا Current می گویند.با واحد آمپر نشان داده میشود و مسیر حرکت الکترون ها را جریان الکتریکی میگویند.زمانی جریان بین دو سر باتری وجود دارد که فشاری وجود داشته باشد و جریان به شدت جریان میزان مقاومت موجود در مسیر بستگی دارد.