كيف تعمل المكونات الإلكترونية

أصبحت الأدوات الإلكترونية جزءًا لا يتجزأ من حياتنا. لقد جعلوا حياتنا أكثر راحة ومريحة. من الطيران إلى الصناعات الطبية والرعاية الصحية ، تتمتع الأدوات الإلكترونية بمجموعة واسعة من التطبيقات في العالم الحديث. في الواقع ، تسير ثورة الإلكترونيات وثورة الكمبيوتر جنبًا إلى جنب.

تحتوي معظم الأدوات على دوائر إلكترونية صغيرة يمكنها التحكم في الآلات ومعالجة المعلومات. ببساطة ، الدوائر الإلكترونية هي شريان الحياة للأجهزة الكهربائية المختلفة. يشرح هذا الدليل بالتفصيل حول المكونات الإلكترونية الشائعة المستخدمة في الدوائر الإلكترونية وكيفية عملها.

في هذه المقالة ، سأقدم نظرة عامة على الدوائر الإلكترونية. ثم سأقدم المزيد من المعلومات حول 7 أنواع مختلفة من المكونات. لكل نوع سأناقش التكوين ، وكيف يعمل ، ووظيفة وأهمية المكون.

نظرة عامة على الدائرة الإلكترونية

الدائرة الإلكترونية هي هيكل يوجه ويتحكم في التيار الكهربائي لأداء وظائف مختلفة بما في ذلك تضخيم الإشارة والحساب ونقل البيانات. وهي تضم العديد من المكونات المختلفة مثل المقاومات والترانزستورات والمكثفات والمحاثات والثنائيات. يتم استخدام الأسلاك أو الآثار الموصلة لتوصيل المكونات ببعضها البعض. ومع ذلك ، فإن الدائرة كاملة فقط إذا بدأت وتنتهي في نفس النقطة ، وتشكيل حلقة.

عناصر الدائرة الإلكترونية

قد يتغير التعقيد وعدد المكونات في الدائرة الإلكترونية اعتمادًا على تطبيقه. ومع ذلك ، فإن أبسط دائرة تتكون من ثلاثة عناصر ، بما في ذلك مسار التوصيل ، ومصدر الجهد ، وحمل.

العنصر 1: إجراء المسار
يتدفق التيار الكهربائي من خلال مسار التوصيل. على الرغم من استخدام الأسلاك النحاسية في دوائر بسيطة ، إلا أنها يتم استبدالها بسرعة بآثار موصلة. الآثار الموصلة ليست سوى صفائح النحاس مغلفة على ركيزة غير موصوفة. غالبًا ما تستخدم في دوائر صغيرة ومعقدة مثل لوحات الدوائر المطبوعة (PCB).

العنصر 2: مصدر الجهد
الوظيفة الأساسية للدائرة هي السماح للتيار الكهربائي بالمرور بأمان. لذلك ، العنصر الرئيسي الأول هو مصدر الجهد. إنه جهاز ثنائي الطرفي مثل البطارية أو المولدات أو أنظمة الطاقة التي توفر فرقًا محتملًا (الجهد) بين نقطتين في الدائرة بحيث يمكن أن يتدفق التيار من خلاله.

العنصر 3: التحميل
الحمل هو عنصر في الدائرة يستهلك الطاقة لأداء وظيفة معينة. المصباح الكهربائي هو أبسط حمولة. الدوائر المعقدة ، ومع ذلك ، لها أحمال مختلفة مثل المقاومات والمكثفات والترانزستورات والترانزستورات.

حقائق الدائرة الإلكترونية

الحقيقة 1: الدائرة المفتوحة
كما ذكرنا من قبل ، يجب أن تشكل الدائرة دائمًا حلقة للسماح للتيار بالتدفق من خلاله. ومع ذلك ، عندما يتعلق الأمر بالدائرة المفتوحة ، لا يمكن أن يتدفق التيار حيث يتم فصل مكون واحد أو أكثر عن عمد (باستخدام مفتاح) أو عن طريق الخطأ (الأجزاء المكسورة). بمعنى آخر ، أي دائرة لا تشكل حلقة هي دائرة مفتوحة.

الحقيقة 2: الدائرة المغلقة
الدائرة المغلقة هي التي تشكل حلقة دون أي انقطاع. وبالتالي ، فهو عكس الدائرة المفتوحة بالضبط. ومع ذلك ، فإن الدائرة الكاملة التي لا تؤدي أي وظيفة لا تزال دائرة مغلقة. على سبيل المثال ، قد لا تؤدي الدائرة المتصلة ببطارية ميتة أي عمل ، لكنها لا تزال دائرة مغلقة.

الحقيقة 3: دائرة قصيرة
في حالة الدائرة القصيرة ، يتشكل اتصال منخفض المقاومة بين نقطتين في دائرة كهربائية. نتيجة لذلك ، يميل التيار إلى التدفق عبر هذا الاتصال الذي تم تشكيله حديثًا بدلاً من على طول المسار المقصود. على سبيل المثال ، إذا كان هناك اتصال مباشر بين الطرف السلبي والإيجابي للبطارية ، فسيتدفق التيار عبرها بدلاً من المرور عبر الدائرة.

ومع ذلك ، عادة ما تؤدي الدوائر القصيرة إلى حوادث خطيرة حيث يمكن أن يتدفق التيار عند مستويات عالية بشكل خطير. وبالتالي ، يمكن أن تتسبب الدائرة القصيرة في إتلاف المعدات الإلكترونية ، وتتسبب في انفجار البطاريات ، وحتى بدء حريق في المباني التجارية والسكنية.

الحقيقة 4: لوحات الدوائر المطبوعة (مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور)
تتطلب معظم الأجهزة الإلكترونية دوائر إلكترونية معقدة. لهذا السبب يتعين على المصممين ترتيب مكونات إلكترونية صغيرة على لوحة الدوائر. ويضم لوحة بلاستيكية مع توصيل مسارات النحاس على جانب واحد والكثير من الثقوب لتلبية المكونات. عند طباعة تصميم لوحة الدوائر كيميائيًا على لوحة بلاستيكية ، يطلق عليه لوحة دائرة مطبوعة أو ثنائي الفينيل متعدد الكلور.