آموزش الکترونیک کاربردی

امروزه اقشار مختلف جامعه به دنبال کسب دانش از طریق مطالعه مقاله ها هستند، مرجع الکترونیک یک مقاله برای شناخت کامل دنیای الکترونیک است.

الکترونیک یکی از زمینه های درحال گسترش است که علاقه مندان زیادی را به خود جلب کرده است.

اگر شما هم به دنبال آموزش و آشنایی با این حوزه هستید، مقاله مرجع الکترونیک شامل 6 بخش از مهمترین اطلاعات مورد نیاز در حوزه الکترونیک را با دقت بخوانید.

1- الکترونیک چیست؟

الکترونیک از لحاظ لغتی واژه ای غیرفارسی و برگرفته از واژه لاتین Electronic است که
از الکترون (به معنی؛ ریز ذره های بنیادی هسته اتم ها که دارای بار منفی هستند) گرفته شده است.

علم الکترونیک به دانش مطالعه و بررسی حرکت الکترون ها (جریان الکتریکی) از داخل مواد مختلف مثل نیمه هادی و رسانا­ها گفته میشود و
در طبقه بندی علوم، شاخه ای از فیزیک نظری است.

الکترونیک به صورت گسترده در فرآیندهای اطلاعاتی، ارتباطات و فرآیندهای سیگنالی مورد استفاده است.

این شاخه از علم، به بررسی قطعات الکترونیکی و کاربرد آنها در صنعت و زندگی روزمره پرداخته است و
این قابلیت قطعات الکترونیکی که به عنوان سوئیچ ها مورد استفاده قرار میگیرند، فرآیندهای مربوط به  اطلاعات دیجیتالی را ممکن میکند.

در شروع مقاله مرجع الکترونیک و برای آشنایی بیشتر شما، بهتر است در ابتدا با مفاهیم اصلی الکترونیک آشنا شویم.

1-1- جریان (current)

جریان الکتریکی مفهومی از سرعت جاری شدن بارهای الکتریکی منفی (الکترون) در یک ماده رساناست و
تعریف فرمولی آن میزان بار عبوری از سطح مقطع یک رسانا در مدت یک ثانیه است که با یکای آمپر (A) تعریف میشود.
برای نشان دادن جریان در روابط از نماد (I) استفاده میشود.

در گذشته اعتقاد بر این بوده که جریان از بارهای مثبت ناشی شده است و جهت جریان را براساس آن انتخاب کرده بودند و
امروزه علی رغم درک جدید از مفهوم جریان، جهت آن را همانند گذشته و در خلاف جهت حرکت الکترون به کار میبرند.

جریان در مدارات الکترونیکی به دو دسته کلی تقسیم میشود : مستقیم و متناوب.

• جریان مستقیم (Direct current)

این جریان ساده ترین نوع آن است که در طول زمان در یک جهت ثابت حرکت میکند و
به اختصار DC نامیده شده و توسط باتری های الکتریکی تولید میشود.

• جریان متناوب (Alternative current)

این نوع از جریان برخلاف جریان مستقیم، با گذشت زمان تغییر جهت داده و
این تغییر علامت با روند ثابتی تکرار میشود که معمولا به صورت سینوسی کامل است.
به اختصار این جریان را AC مینامند.

این نوع جریان توسط مولدهای برق تولید شده که به عنوان برق شهری استفاده میشود.

1-2- ولتاژ (voltage)

اختلاف پتانسیل بین دو نقطه منجر به ایجاد یک نیرو می شود که یک نیروی الکتروموتیو یا emf خوانده می شود.
این نیرو تمایل دارد تا الکترون ها یا دیگر بارهای حامل را از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال دهد.

اختلاف پتانسیل بین دو نقطه یک مدار الکتریکی برابر اختلاف در پتانسیل های الکتریکی آن دو نقطه تعریف می شود.

اختلاف پتانسیل به صورت مقدار کار انجام شده برای انتقال واحد بار واحد الکتریکی برای جا به جایی بین دو نقطه، گفته می شود.

یک ولت، به صورت یک ژول از انرژی برای انجام کار روی یک کولن از بار تعریف شده است.

ولتاژ دارای خاصیت جمع پذیری است، یعنی ولتاژ بین A و C برابر ولتاژ بین A و B به علاوه ولتاژ بین B و C است.

دو نقطه در یک مدار الکتریکی که توسط یک هادی (ایده آل) بدون مقاومت به هم متصل شده اند، دارای اختلاف پتانسیل صفر خواهند بود، اما
با این وجود اختلاف پتانسیل صفر بین دیگر نقاط نیز ممکن است وجود داشته باشد.
اگر چنین نقاطی را توسط یک هادی به هم متصل کنیم جریانی عبور نخواهد کرد.

واحد اندازه گیری ولتاژ، ولت (v) بوده و در روابط با نماد V نشان داده میشود.

ولتاژ هم مانند جریان به دو دسته کلی تقسیم میشود :

• ولتاژ ثابت

این ولتاژ با استفاده از مولد هایی مثل باتری (Battery) ساخته میشود و همواره مقدار مشخص و ثابتی دارد.
برای مثال یک باتری 12 ولت، همیشه اختلاف پتانسیل ثابت 12 ولت را به دو سر مدار اعمال میکند.

• ولتاژ متغیر 

این ولتاژ توسط مولدهای مغناطیسی مثل ژنراتور (Generator) ایجاد می شود و در طول زمان مقدارهای مختلفی بین دو حد بیشینه و کمینه را میگیرد.
برای مثال نیروگاه های برق شهری تهران ولتاژ 220 ولت متناوب میسازند که 220 ولت در واقع دامنه آن است.
برای مشخص شدن یک ولتاژ متناوب به صورت کامل باید فرکانس (Frequency) تغییرات آن را هم بیان کرد.

برق شهری در تهران با فرکانس 50 هرتز (معادل 50 بار در ثانیه) تولید میشود.

1-3- توان (power)

تعریف فیزیکی توان مفهومی از میزان انرژی تبدیل شده و یا جابه جا شده در واحد زمان است.

در مباحث الکترونیکی انرژی الکتریکی به حالت های دیگر انرژی تبدیل شده و بلعکس.

به بیان ساده تر توان، سرعت تبدیل انرژی است و از تقسیم مقدار آن بر زمان تبدیل انرژی محاسبه میشود.

بر اساس فرمول های تعریف شده توان صرف شده در یک قطعه مساوی حاصل ضرب جریان گذرنده از آن در اختلاف ولتاژ دو سر آن است.

یکای اندازه گیری توان، وات (W) بوده و در روابط با نماد (P) نشان داده میشود.

برای مطالعه ادامه مطلب به مرجع این مطلب یعنی مرجع الکترونیک مراجعه کنید.