امروزه الکترونیک یکی از مهمترین عوامل پیشرفت چشمگیر تکنولوژی است و زندگی انسان با علم الکترونیک درآمیخته شده، به گونه ای که از وسایل ساده خانگی تا پیچیده ترین تجهیزات فضایی را فرا گرفته و با تمام شاخه های علوم به نحوی پیوند خورده است. می توان گفت که امروزه الکترونیک، مختص افراد تحصیل کرده و متخصصان این رشته نیست بلکه همه افرادی که به نحوی با امور فنی سر و کار دارند لازم است به فراخور حرفه خود از این رشته اطلاعات داشته باشند.
برای هر کسی که از تجهیزات الکترونیکی استفاده می کند ممکن است این سوال پیش آمده باشد که به عنوان مثال یک ساعت هوشمند به این کوچکی، چگونه این همه کارهای جذاب انجام می‌دهد؟ پاسخ این نوع سوالات در مفاهیم الکترونیک نهفته است. در این مقاله، به موضوعاتی مانند تعریف الکترونیک، آشنایی با الکترونیک و کاربرد الکترونیک می پردازیم.
الکترونیک چیست؟
واژه الکترونیک از الکترون برگرفته شده است و الکترون یک ذره خیلی ریز است که در ساختار اتم وجود دارد و از حرکت کردن آن در یک مسیر، جریان الکتریکی به وجود می آید. علم الکترونیک به دانش مطالعه و بررسی حرکت الکترون ها از داخل مواد مختلفی مثل رساناها و نیمه هادی ها گفته می شود و در طبقه بندی علوم، شاخه ای از فیزیک نظری است. در واقع اینکه الکترون ها در کجا، در چه مسیری و در چه ماده ای قابلیت حرکت و انتقال دارند را الکترونیک تعیین می کند و الکترونیک نقش تصمیم گیرنده برای الکترون ها را ایفا می کند.
کاربرد الکترونیک
همانطور که گفته شد، امروزه حوزه کاربرد الکترونیک بسیار وسیع است. چند مورد از مهمترین کاربردهای الکترونیک عبارتند از:
- استفاده در وسایل ارتباطی مانند موبایل، کامپیوتر، تلفن و ...
- استفاده در لوازم صوتی و تصویری
- استفاده در سیستم کنترل خودرو (ECU)
- استفاده در سیستم های حمل و نقل و ناوبری
- استفاده در کاربردهای نظامی
- استفاده در دستگاه های پزشکی
- استفاده در سیستم های ضد سرقت
البته کاربرد الکترونیک فقط محدود به موارد فوق نیست و لیست بالا می تواند بسیار طولانی باشد. در ادامه به ذکر چند مثال از کاربرد الکترونیک در برق قدرت می پردازیم:
- استفاده از مدارهای الکترونیکی آنالوگ و دیجیتال برای استفاده در کنار تجهیزات قدرتی
- استفاده از میکروکنترلرها در طراحی و ساخت کنترل کننده های هوشمند
- سیستم های اعلام و اطفاء حریق
- سیستم های مانیتورینگ صنعتی
- PLC ها
- سیستم های اتوماسیون صنعتی و هوشمند سازی
یادگیری الکترونیک
با توجه به اهمیت روزافزون الکترونیک و کاربردهای وسیع آن، یادگیری این علم می تواند بسیار جذاب و البته ضروری باشد. قدم اول برای شروع یادگیری الکترونیک، آشنایی با مفاهیم اصلی آن است و سپس باید با قطعات الکترونیکی و نکات مربوط به آنها از جمله نحوه عملکرد و نحوه تست آنها آشنا شویم. بعد از شناخت دقیق این قطعات، باید با مدار الکتریکی و روابط حاکم بر آنها را بشناسیم.
ما در دوره آموزش جامع متخصص الکترونیک تمامی موارد فوق را به همراه نکات کاربردی و عملی که برای ورود به الکترونیک و کسب درامد از آن ضروری هستند، آموزش داده ایم. علاوه بر آن در وبلاگ برقی شو نیز مقالات کاربردی برای افراد علاقمند به این حوزه ارائه می شود. در ادامه این مقاله، چند مورد از مفاهیم اصلی الکترونیک مانند جریان، ولتاژ و توان را بررسی می کنیم.
جریان الکتریکی
وقتی در یک جسم رسانا میدان الکتریکی وجود داشته باشد، نیروی حاصل از این میدان باعث میشود که ذرات باردار موجود در جسم رسانا در یک جهت حرکت کنند. در مدارهای الکتریکی، این ذرات باردار، الکترون ها هستند. جریان الکتریکی (current)، همان حرکت الکترون هاست و برحسب آمپر (Ampere) اندازه گیری و با نماد A نشان داده میشود. در تصویر پایین، جهت حرکت الکترون ها نشان داده شده است:
ولتاژ الکتریکی
ولتاژ (voltage) یا اختلاف پتانسیل الکتریکی به زبان ساده، انرژی یا نیرویی است که باعث حرکت الکترون در مدار می شود و عامل ایجاد جریان الکتریکی در سیم یا مدار الکتریکی است. ولتاژ بر حسب ولت (Volt) اندازه گیری و با نماد V نشان داده میشود. همانطور که در تصویر پایین مشخص است، باتری که منبع ولتاژ است به الکترون ها نیروی لازم برای حرکت در مدار را وارد می کند و در نتیجه باعث ایجاد جریان در مدار میشود.
مدار الکتریکی
هر مسیر بسته از جریان الکتریکی که در اثر اختلاف پتانسیل (ولتاژ الکتریکی) ایجاد شده باشد را مدار الکتریکی می گویند. مدار الکتریکی از کنار هم قرار دادن المان های الکتریکی غیرفعال (passive) مثل لامپ، خازن، سلف و ... و المان های الکتریکی فعال (active) مثل باتری، دیود، ترانزیستور و ... تشکیل می شود.
توان
در یک مدار الکتریکی، توان (power) عبارت است از میزان انرژی تبدیل و یا جا به جا شده در واحد زمان. به عبارت دیگر توان الکتریکی، سرعت یا نرخ تبدیل انرژی است. توان هر المان الکتریکی در مدار از حاصلضرب ولتاژ در جریان آن به دست می آید. واحد اندازه گیری آن وات (watt) است و با نماد w نشان داده میشود.
جمع بندی
در این یادداشت، به تعریف الکترونیک پرداخته شد و در مورد اهمیت این علم در دنیای امروزی صحبت شد. سپس به کاربردهای الکترونیک در صنایع مختلف اشاره شد و در آخر به طور اجمالی، مفاهیم اساسی الکترونیک مانند جریان، ولتاژ و توان الکتریکی مورد بررسی قرار گرفتند.
در پایان، ممنون که همراه ما بودید. هر سوال یا ابهامی در مورد مطالب ارائه شده در این مقاله دارید حتما در کامنت ها بنویسید، به تمام سوالات پاسخ داده میشه. اگه انتقاد یا پیشنهادی هم داشتید ممنون میشم با ما در میان بزارید.
