شناخت قطعات الکترونیکی (بخش نخست)

قطعات الکترونیکی اصلی کدام‌اند؟

قطعات الکترونیکی ابزارهای پایه‌ای و جداگانه‌ای هستند که در هر سیستم الکترونیکی وجود دارند و در حوزه الکترونیک یا سایر شاخه‌های مرتبط نقش کلیدی را ایفا می‌کنند.

چکیده

هر یک از قطعات الکترونیک دست کم دو پایانه دارند که به وسیله آنها به مدار متصل می‌شوند. قطعات الکترونیکی را می‌توان براساس کاربردهای آنها به سه دسته فعال، غیرفعال و الکترومکانیکی تقسیم‌بندی کرد. قطعات الکترومکانیکی از سیگنال‌های الکترویکی برای ایجاد برخی تغییرات مکانیکی مانند چرخش موتور استفاده می‌کنند. دستگاه‌هایی که در آنها فرایندهای الکترونیکی و مکانیکی با هم اتفاق می‌افتند، دستگاه‌های الکترومکانیکی خوانده می‌شوند.(آموزش برق ساختمان)

شناخت قطعات الکترونیکی

قطعات الکترونیکی متعددی وجود دارند که در ساخت مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بدون این قطعات، طراحی مدار هرگز کامل نمی‌شود یا به‌خوبی کار نمی‌کند. قطعات الکترونیکی شامل مقاومت‌ها، دیودها، خازن‌ها، مدارهای مجتمع و غیره هستند. برخی از این قطعات شمال دو یا چند ترمینال یا پایانه هستند که روی برد مدار لحیم می‌شوند.

برخی از قطعات الکترونیکی مجموعه چند قطعه دیگر هستند مانند مدارهای مجتمع که در آنها بخش‌های نیمه‌هادی مختلف با هم یکپارچه شده‌اند. در این مقاله سه‌بخشی که اکنون بخش نخست آن را می خوانید به‌طور مختصر به هر یک از این قطعات الکترونیکی می‌پردازیم تا با آنها بهتر آشنا شوید.

قطعات الکترونیکی اصلی

قطعات الکترونیکی ابزارهای پایه‌ای و جداگانه‌ای هستند که در هر سیستم الکترونیکی وجود دارند و در حوزه الکترونیک یا سایر شاخه‌های مرتبط نقش کلیدی را ایفا می‌کنند. این اجزا عناصر اصلی مورد استفاده در طراحی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی هستند.

هر یک از قطعات الکترونیک دست کم دو پایانه دارند که به وسیله آنها به مدار متصل می‌شوند. قطعات الکترونیکی را می‌توان براساس کاربردهای آنها به سه دسته فعال، غیرفعال و الکترومکانیکی تقسیم‌بندی کرد. 

در طراحی یک مدار الکترونیکی موارد زیر باید در نظر گرفته شوند:

• قطعات الکترونیکی پایه: خازن‌ها،‌ مقاومت‌ها،‌ دیودها،‌ ترانزیستورها و غیره
• منبع تغذیه: ژنراتورهای سیگنال و منابع تغذیه دی.سی
• ابزارهای اندازه‌گیری و آنالیز: نوسان‌نگار کاتدی (Cathode Ray Oscilloscope یا CRO)، مولتی‌متر و غیره

قطعات الکترونیکی فعال

از این قطعات الکترونیکی برای تقویت سیگنال‌های الکترونیکی برای تولید برق استفاده می‌شود. نقش این قطعات مثلاً در یک مدار ای.سی در دستگاه‌های الکترونیکی برای محافظت در برابر ولتاژ توان افزوده است. قطعات الکترونیکی فعال از یک منبع تغذیه الکتریکی استفاده می‌کند و به کمک آن وظیفه خود را انجام می‌دهد.

همه قطعات فعال نیازمند منبع تغذیه دارند که اغلب از مدارهای دی.سی حذف می‌شود. هر قطعه الکترونیکی فعال اگر بنا باشد درست کار کند باید شامل نوسان‌نگار، ای.سی (مدار مجتمع) و ترانزیستور باشد.

قطعات الکترونیکی غیرفعال ‌

این قطعات نمی‌توانند انرژی را در مدار الکترونیکی به جریان بیندازند زیرا به منبع برق متصل نیستند، مگر منبعی که از طریق مدار ای.سی که به آن مرتبط هستند قابل دسترسی است. در نتیجه آنها نمی‌توانند جریان را تقویت کنند هرچند می‌توانند جریان را در خلاف جهت ولتاژ یا جریان اصلی افزایش دهند. این قطعات الکترونیکی عمدتاً شامل قطعاتی با دو پایانه مانند مقاومت‌ها، القاگرها، ترانسفورماتورها و خازن‌ها هستند.

قطعات الکترومکانیکی

قطعات الکترومکانیکی از سیگنال‌های الکترویکی برای ایجاد برخی تغییرات مکانیکی مانند چرخش موتور استفاده می‌کنند. به‌طور کلی این قطعات از جریان الکتریکی برای ایجاد یک میدان مغناطیسی استفاده می‌کنند تا حرکت فیزیکی را باعث شوند. انواع مختلف کلیدها و رله‌ها در این نوع قطعات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

دستگاه‌هایی که در آنها فرایندهای الکترونیکی و مکانیکی با هم اتفاق می‌افتند، دستگاه‌های الکترومکانیکی خوانده می‌شوند. یک قطعه الکترومکانیکی برای تولید خروجی الکتریکی از طریق حرکت مکانیکی به‌صورت دستی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

قطعات الکترونیکی غیرفعال

این قطعات می‌توانند انرژی را به‌صورت جریان یا ولتاژ ذخیره با حفظ کنند. در ادامه با این قطعات بیشتر آشنا شوید. در بخش نخست این مقاله به قطعات الکترونیکی غیرفعال می‌پردازیم و در بخش دوم به سایر انواع قطعات الکتورنیکی خواهیم پرداخت.

مقاومت‌ها

مقاومت یک قطعه الکترونیکی غیرفعال است که دو پایانه دارد و برای مقابله با جریان یا محدود کردن آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقاومت براساس اصل قانون اهم عمل می‌کند و این قانون می‌گوید: «ولتاژ اعمال‌شده در پایانه‌های مقاومت با جریان عبوری از آن نسبت مستقیم دارد.»

V=IR

واحد مقاومت اهم است و R نشان‌دهنده مقاومت، I نشان‌دهنده جریان و V نشان‌دهنده ولتاژ است.

مقاومت‌ها براساس مشخصاتی مانند درجه توان، نوع ماده استفاده شده در آنها و مقدار مقاومت آنها طبقه‌بندی می‌شوند. انواع مقاومت برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مقاومت‌های ثابت

این نوع مقاومت برای تنظیم شرایط مناسب در مدار الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقدار مقاومت در مقاومت‌های ثابت در مرحله طراحی مدار تعیین می‌شود. به این ترتیب نیازی به تنظیم مجدد مدار نیست.

مقاومت‌های متغیر

دستگاهی که برای تغییر مقاومت براساس نیاز شما در مدار الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، مقاومت متغیر نام دارد. این مقاومت‌های شامل یک مقاومت ثابت و یک نوار لغزنده هستند که به مقاومت ثابت ضربه می‌زد. معمولاً از مقاومت‌های متغیر به عنوان دستگاهی با سه پایانه برای کالیبراسیون دستگاه استفاده می‌شود.

خازن

خازن از دو صفحه رسانا و یک عایق در بین آنها ساخته شده است و انرژی الکتریکی را به شکل میدان الکتریکی ذخیره می‌کند. خازن سیگنال‌های دی.سی را مسدود می‌کند و به سیگنال‌های ای.سی اجازه عبور می‌دهد و همچنین همراه با یک مقاومت در مدار زمان‌بندی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انرژی ذخیره‌شده برابر است با

Q=CV

که در اینجا C ظرفیت خازن و V ولتاژ ذخیره‌شده است.

خازن‌ها انواع مختلفی دارند مانند خازن‌های فیلمی، سرامیکی، الکترولیتی و متغیر. برای یافتن مقدار خازن، سیستمی متشکل از اعداد یا کدگذاری رنگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین می‌توان برای یافتن ظرفیت خازن از دستگاه ال.سی.آر متر (LCR meter) استفاده کرد.

القاگر

القاگر که به آن مقاومت ای.سی نیز می‌گویند، انرژی الکتریکی را به‌شکل انرژی مغناطیسی ذخیره می‌کند. این قطعه در برابر متغییرات جریان مقاومت می‌کند و واحد آن آنری (Henry) است. قابلیت خطوط مغناطیسی را اندوکتانس می‌گویند.

اندوکتانس القاگرها چنین به دست می‌آید:

L= (µ.K.N2.S)/I

در اینجا L اندوکتانس است، µ نفوذپذیری مغناطیسی، K ضریب مغناطیسی، S سطح مقطع سیم‌پیچ، N تعداد چرخش سیم‌پیچ و I طول سیم‌پیچ در جهت محور است.

سایر قطعات الکترونیکی غیرفعال شامل انواع مختلف حسگرها، موتورها، آنتن‌ها، ممریستورها و غیره هستند.

جمع‌بندی

قطعات الکترونیکی متعددی وجود دارند که در ساخت مدارهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. بدون این قطعات، طراحی مدار هرگز کامل نمی‌شود یا به‌خوبی کار نمی‌کند. قطعات الکترونیکی شامل مقاومت‌ها، دیودها، خازن‌ها، مدارهای مجتمع و غیره هستند. برخی از این قطعات شمال دو یا چند ترمینال یا پایانه هستند که روی برد مدار لحیم می‌شوند.

دستگاهی که برای تغییر مقاومت براساس نیاز شما در مدار الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، مقاومت متغیر نام دارد. این مقاومت‌های شامل یک مقاومت ثابت و یک نوار لغزنده هستند که به مقاومت ثابت ضربه می‌زد. معمولاً از مقاومت‌های متغیر به عنوان دستگاهی با سه پایانه برای کالیبراسیون دستگاه استفاده می‌شود. در مقاله شناخت قطعات الکترونیکی (بخش دوم) به سایر قطعات الکترونیکی خواهیم پرداخت.

منبع: Elprocus

مترجم: بهناز دهکردی

در دنیای کسب‌وکار امروز، تحصیلات دانشگاهی برای حفظ ارزش شما به‌عنوان نیروی کار بااستعداد و کارآمد کافی نیستند. برای‌ اینکه مزیت رقابتی شخصی خود را حفظ کنید، باید بر آموزش مستمر و مادام‌العمر خود سرمایه‌گذاری کنید. خانواده بزرگ مجتمع فنی تهران هرساله به هزاران نفر کمک می‌کند تا در مسیر شغلی خود پیشرفت کنند.

اگر شاغل هستید و وقت ندارید در دوره‌های آموزشی حضوری شرکت کنید، مجتمع فنی تهران گزینه‌هایی عالی برای آموزش مجازی، آنلاین، آفلاین و ترکیبی ارائه می‌دهد. با شرکت در دوره‌های کوتاه‌مدت مجتمع فنی تهران و دریافت مدارک معتبر و بین‌المللی می‌توانید با اعتماد به نفس مسیر ترقی را طی کنید و در سازمان خود به مهره‌ای ارزشمند تبدیل شوید.