ما هو المكون الإلكتروني؟
يمثل المكون الإلكتروني أي جهاز أولي ومنفصل لنظام الكمبيوتر يعمل على الإلكترونات أو تدفقها المغناطيسي. فهو يشكل عناصر الدائرة التي تضمن عملها الصحيح. تحتوي معظم المكونات الإلكترونية على عدد من المحطات الكهربائية. يتم توصيل هذه المحطات بأجهزة أخرى لإنشاء اتصال كهربائي.
تصنيف المكونات الإلكترونية
المكونات الإلكترونية النشطة
وهي أجهزة قادرة على تضخيم الإشارات الكهربائية وتوليد الطاقة. يعمل المكون النشط كدائرة تيار متردد في الأجهزة ويساعدها على زيادة الطاقة والجهد. يمكنها القيام بعملياتها؛ لأنه مدعوم من مصدر الطاقة. تتطلب جميع المكونات النشطة مصدر طاقة، والذي يأتي عادة من دائرة التيار المستمر. يتكون المكون النشط النموذجي من مذبذب أو ترانزستور أو دائرة متكاملة. يمكن الاطلاع على جميع أنواع الأجزاء الإلكترونية النشطة وطلبها على الموقع.
المكونات الإلكترونية المعوقة
لا تستطيع هذه الأجهزة إدخال الطاقة إلى الدائرة. كما أنها لا تعتمد على مصدر طاقة غير ذلك الذي توفره الدائرة (AC) التي تتصل بها. لذلك لا يمكنها تضخيم قوة الإشارة، على الرغم من أنها تستطيع زيادة الجهد أو التيار مثل المحول. تشمل المكونات السلبية عناصر ذات طرفين مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات والمحولات، والتي يمكن طلبها وشراؤها من خلال الموقع.
المكونات الكهروميكانيكية
تستخدم هذه الأجزاء إشارة كهربائية لإجراء تغيير ميكانيكي، مثل تشغيل المحرك. عادةً، يستخدمون تيارًا كهربائيًا لإنشاء مجال مغناطيسي يسبب الحركة الجسدية. جميع أنواع المرحلات والمفاتيح متضمنة في هذه الفئة.
المكونات الإلكترونية ؛ النماذج الأكثر استخدامًا وأدائها
مكثف
تستخدم المكثفات في إنشاء أنواع مختلفة من الدوائر الإلكترونية. مكون إلكتروني سلبي ذو طرفين قادر على تخزين الطاقة في مجال كهربائي كهروستاتيكي. ببساطة، إنها تعمل كبطارية صغيرة قابلة لإعادة الشحن تقوم بتخزين الكهرباء. ومع ذلك، على عكس البطارية، يمكن شحنها وتفريغها في جزء من الثانية.
عن طريق تطبيق جهد كهربائي على اللوحين أو عن طريق توصيلهما بمصدر، يتم إنشاء مجال كهربائي عبر العازل. في الواقع، يؤدي هذا إلى تراكم شحنة موجبة على أحد المستويين وشحنة سالبة على المستوى الآخر. يظل المكثف محتفظًا بقدرته على الشحن حتى عند فصله عن المصدر. ومن خلال توصيله بالحمل، تتدفق الطاقة المخزنة من المكثف إلى الحمل. سعة المكثف هي كمية الطاقة المخزنة في المكثف. كلما زاد ارتفاعه، زادت الطاقة التي يمكن للمكثف تخزينها. لزيادة السعة، ما عليك سوى تقريب الصفحات من بعضها البعض أو زيادة حجمها.
مقاومة
المقاوم هو جهاز كهربائي سلبي ذو طرفين يقاوم تدفق التيار. من بين مكونات الدائرة الإلكترونية، ربما يكون هذا الجزء هو الأكثر أهمية. من ناحية أخرى، تعتبر من أكثر الكتل الإلكترونية شيوعاً، لأن معظم الدوائر الإلكترونية مزودة بمقاومات. وعادة ما يتم ترميزها بالألوان.
قد تبدو المقاومة غير ذات أهمية. تعتقد أنه لا يفعل شيئًا سوى استخدام الطاقة. ومع ذلك، فإنه يلعب دورًا حيويًا في التحكم في الجهد والتيار في الدائرة. في الواقع، عندما يبدأ تيار كهربائي بالمرور عبر سلك، تتحرك جميع الإلكترونات في نفس الاتجاه. إنه مثل الماء الذي يتدفق عبر الأنبوب. وعندما تقل المساحة المتاحة لها للتحرك، تنخفض قيمتها. وبالمثل، إذا كان التيار يتدفق عبر موصل رفيع عبر المقاومة، يصبح من الصعب على الإلكترونات المرور عبره. باختصار، مع زيادة طول ونعومة السلك، يقل عدد الإلكترونات التي تمر عبر المقاومة.
الصمام الثنائي
يتميز الصمام الثنائي بأنه جهاز ذو طرفين يسمح للتيار الكهربائي بالتدفق في اتجاه واحد فقط. ولذلك، فإنه يشكل المعادل الإلكتروني لصمامات التحكم. يستخدم عادةً لتحويل التيار المتردد (AC) إلى تيار مباشر (DC). في معظم الحالات، تصنع الثنائيات من مواد شبه موصلة مثل السيليكون.
عندما يتم تسخين الكاثود بواسطة فتيل، تتشكل سحابة غير مرئية من الإلكترونات، تسمى الشحنة الفضائية، في الفراغ. على الرغم من أن الإلكترونات تنبعث من الكاثود، إلا أن الشحنة الفضائية السالبة تطردها. وبما أنهم لا يستطيعون الوصول إلى القطب الموجب، فلا يتدفق تيار في الدائرة. ومع ذلك، عندما يصبح الأنود موجبًا، تختفي الشحنة الفضائية. ولذلك، يبدأ التيار من الكاثود إلى الأنود.
PN Connection Diode
يتكون ثنائي الوصلة p-n من أشباه الموصلات السيليكونية من النوع p والنوع n. عادة ما يتم تطعيم أشباه الموصلات من النوع p بالبورون، مما يخلق ثقوبًا (شحنة موجبة) فيه. من ناحية أخرى، يحتوي النوع n على الأنتيمون، مما يضيف بعض الإلكترونات الإضافية (شحنة سالبة). ولذلك، يمكن للتيار الكهربائي أن يتدفق في اثنين من أشباه الموصلات. في المقابل، من خلال وضع كتل من النوع p وn، تتحد إلكترونات إضافية من النوع n مع ثقوب من النوع p. وبالتالي فإنها تخلق منطقة استنفاد بدون أي إلكترونات أو ثقوب حرة. باختصار، لم يعد من الممكن أن يتدفق التيار عبر الصمام الثنائي.
الترانزستور
يحتوي ترانزستور NPN على رقاقة سيليكون من النوع p يتم وضعها بين طبقتين من النوع n. يوجد جهاز الإرسال على إحدى الوسادات من النوع n ويكون جهاز الاستقبال على الجانب الآخر. يعمل الجزء الإضافي من السيليكون من النوع p كحاجز ويمنع تدفق التيار. من خلال تطبيق جهد موجب على القاعدة وشحنة سالبة على الباعث، تبدأ الإلكترونات في التحرك نحو المجمع. يتم عكس ترتيب وعدد الكتل p وn في ترانزستور PNP.
تعريفي
المحرِّض، المعروف أيضًا باسم المحرِّض، هو المكون السلبي لدائرة ذات طرفين. يقوم بتخزين الطاقة في مجاله المغناطيسي ويعيدها إلى الدائرة عند الحاجة. عند وضع ملفين حثيين جنبًا إلى جنب دون تلامس، يؤثر المجال المغناطيسي الناتج عن المحرِّض الأول على المحرِّض الثاني. أدى هذا الاكتشاف المهم إلى اختراع المحول الأول.
كلما مر تيار عبر السلك، ينشأ مجال مغناطيسي. ومع ذلك، فإن الشكل الفريد للمحرِّض يخلق مجالًا مغناطيسيًا أقوى بكثير. هذا المجال المغناطيسي القوي يقاوم التيار المتردد، لكنه يسمح بمرور التيار المباشر.
تتابع
يشير المرحل إلى مفتاح كهرومغناطيسي يمكنه فتح وإغلاق الدوائر الكهربائية. يتطلب تيارًا منخفضًا نسبيًا للعمل. وعادة ما يستخدم لتنظيم التيارات المنخفضة في دائرة التحكم. ومع ذلك، يتم استخدام المرحلات في بعض الأحيان للتحكم في التيارات الكهربائية العالية. في هذه الحالة، فإنه يشكل المعادل الكهربائي للرافعة. ويمكن التحكم به بجهد صغير لتفعيل دائرة أخرى باستخدام تيار قوي. يمكن أن تكون المرحلات أنظمة كهروميكانيكية أو أنظمة الحالة الصلبة.
سواء كان مرحلًا كهروميكانيكيًا أو مرحل الحالة الصلبة، فإنه يعمل كجهاز مغلق بشكل طبيعي (NC) أو مفتوح بشكل طبيعي (NO). في حالة مرحل NC، تظل نقاط الاتصال مغلقة في حالة عدم وجود مصدر طاقة. من ناحية أخرى، بالنسبة لوحدة NO، تظل جهات الاتصال مفتوحة عند عدم وجود مصدر طاقة. باختصار، عندما يمر التيار عبر المرحل، يتم فتح أو إغلاق نقاط الاتصال.
في مرحل EMR، يعمل مصدر الطاقة على تنشيط ملف المرحل وإنشاء مجال مغناطيسي. يجذب الملف المغناطيسي اللوحة المعدنية المثبتة على القلب. عندما يتوقف التدفق، تعود اللوحة إلى وضع السكون تحت تأثير الزنبرك. قد يحتوي EMR أيضًا على جهة اتصال واحدة أو أكثر داخل الحجرة. إذا كانت الدائرة تستخدم جهة اتصال واحدة فقط، فهي دائرة انقطاع واحد (SB).
كوارتز
يقدم الكوارتز حلولاً متنوعة في صناعة الإلكترونيات. ومع ذلك، فهي تعمل في المقام الأول كرنانات في الدوائر الإلكترونية. يتواجد الكوارتز بشكل طبيعي على شكل السيليكون. وبالإضافة إلى ذلك، فقد أصبح الآن منتجًا اصطناعيًا لتلبية الطلب المتزايد. الكوارتز له تأثير كهرضغطية.
من خلال تطبيق جهد كهربائي متناوب على البلورة، فإنه يسبب اهتزازات ميكانيكية. يحدد شكل وحجم بلورة الكوارتز تردد الرنين لهذه الاهتزازات أو التذبذبات. لذلك تنتج إشارة ثابتة. المذبذبات الكريستالية رخيصة الثمن وسهلة الصنع. وهي تتراوح من بضعة كيلو هرتز إلى بضعة ميغاهيرتز. تتميز المذبذبات الكريستالية بثبات ملحوظ مع مرور الوقت ودرجة الحرارة بفضل عامل الجودة الأعلى أو عامل Q.
فتيل
المصهر هو جهاز أمان كهربائي تم استخدامه في الهندسة الكهربائية منذ البداية. هذا الجهاز يحمي الدائرة من الحمل الزائد. يشار إليه أيضًا باسم "جهاز التضحية" في الدائرة. أساس العمل الرئيسي لهذا الجهاز هو تأثير التسخين في التيار الكهربائي.
يتم توصيل هذه الأجهزة دائمًا على التوالي في الدائرة. يسمح هذا الاتصال للتيار بالمرور عبرها. عندما يكون هناك حمل زائد في الدائرة، فإن هذا التيار غير المتوازن يذيب عنصر المصهر ويمنع تلف الدائرة عن طريق قطع الطاقة.
يجب علينا دائمًا اتباع إجراء التصميم عند اختيار هذا الجهاز. يوصي الموردون بعامل 75%، مما يعني أن تيار الدائرة يجب أن يكون 75% فقط من إجمالي التيار. وهذا التأثير يعوض درجة الحرارة المحيطة لأن نقطة الانكسار لهذا الجهاز تقل عند ارتفاع درجة الحرارة.
