أساسيات الإلكترونيات و المكونات الإلكترونية
ما هو التيار الكهربي؟
التيار الكهربي هو تدفق الشحنة من طرف السلك الأول الى الطرف الثاني من السلك و جدير بالذكر أن هذه الشحنة غير مرئية للعين المجردة و لكن نستطيع الشعور بها أو رؤيتها على شكل ضوء أو طاقة أو حتى كمجال مغناطيسي و المعني الحقيقي لـ تتدفق الشحنات هو حركة الإلكترونات داخل الأسلاك و هذا بداية علم ال اليكترونيك
لنقدر على استيعاب علم ال اليكترونيك يجب علينا أن نفهم ما هو الإلكترون
ما هو الإلكترون؟
في البداية كان أصغر جزء في المادة هو (الجزئ) و كانت الجزيئات حرة في الطبيعة لكن مع الوقت تم التوصل لتقسيم آخر للجزئ و هي (الذرات) التي عرفت بعدم وجود أي خصائص لها , ثم اكتشف العلماء بأن الذرة يمكن أن تنقسم لشئ أصغر و هو (النواة) و التي تدور حولها (الإلكترونات) و يجم العلم بأن الإلكترونات تدور حول النواة بسرعة كبيرة لا تستطيع العين المجردة رؤيتها أو ملاحقتها حتى بأستخدام الأجهزة الحديثة مثل الميكروسكوب الإلكتروني أو الضوئي و مع الوقت تم :أكتشاف أن النواة تنقسم إلي بروتونات و نيوترونات حيث
و يمكننا جعل الإلكترونات تنفصل عن النواة عن طريق تزويدها بالطاقة و هذا الإلكترون يسمى ب الإلكترون الحر و حركة هذا الإلكترون الحر في السلك هو ما يسمى بالتيار الكهربي و هذا ما ذكرناه من قبل.
ما هي أنواع المواد؟
إن تدفق التيار في أي سلك يعتمد على كمية الإلكترونات الموجودة في اخر مدار للنواة أي أن تدفق الإلكترونات يختلف من كل نوع مادة للآخر حسب كمية الإلكترونات الموجودة في المادة وهناك ثلاث فئات من أنواع المواد و هم:
هي كل المواد التي تحتوي على إلكترونات الحرة في مدارها الخارجي و هذا يتسبب في نقل الإلكترون من ذرة إلى أخرى و تعتبر كل المعادن موصلة للكهرباء مثل: النحاس والألومنيوم …إلخ
هي كل المواد التي تحتوي على إلكترونات مشبعة بالكامل في مدارها الخارجي و هذا يمنع الإلكترونات من الخروج منها و لذلك تسمى مواد غير موصلة أو مواد عازلة مثل: الزجاج و البلاستيك و المطاط ...إلخ
تلك المواد تمتلك مقاومة لتدفق التيار الكهربائي أكثر من المواد الموصلة لكن ايضا تمتلك مقاومة لتدفق التيار أقل من المواد العازلة كما أن عدد الإلكترونات الحرة بها قليل و ذلك ما يتسبب بضعف تدفق الإلكترونات في المواد و لكن اذا اضفنا بعض من المواد الأخرى بكميات صغيرة سنحصل على عدد أكبر في الإلكترونات الحرة و هذا يعني زيادة في التوصيل مثل: السيليكون والجرمانيوم.
ما هو سبب تدفق التيار في السلك الكهربي؟
في الحالة الطبيعية تبقى الإلكترونات الحرة الخاصة بسلك موصل في مداراتها الخارجية بدون حراك و ذلك بسبب قوة الشد القوية الخاصة بالنواة , و لكن عندما نقوم بتوصيل بطارية أو أي مصدر للطاقة على طرفي السلك سيتسبب في إزاحة الإلكترونات من مدارها الخارجي و تنجذب إلي الجزء الموجب من البطارية لأن الإلكترونات تحتوي على شحنات سالبة و يتم استبدال تلك الإلكترونات ب إلكترونات أخرى من الطرف السالب من البطارية.
عندما تغادر الإلكترونات موقعها تترك فراغ مكانها و هذا ما يسمي ب (الثقب) و الإلكترون الذي يليه سيدخل في هذه الثقب تاركا ثقبا مكانه و تستمر هذه العملية , تعتبر هذه طريقة نقل الإلكترونات من الطرف السالب إلى الطرف الموجب من البطارية.
المكونات الإلكترونية!!
نستطيع أن نحتسب جميع المكونات الإلكترونية إلى نوعين:
إنها نوع من المكونات الإلكترونية التي يتم تزويدها بالطاقة أولا لتبدأ بالعمل ثم يتم توليد الطاقة بواسطة هذه المكونات مثل: الدائرة المتكاملة (IC)
إنها نوع من المكونات الإلكترونية التي لا تنتج الطاقة بل تعمل كأجهزة داعمة مثل: المقاومات و المكثفات.
ما هي أنواع التيارات الكهربائية؟
هناك نوعان من التيارات الكهربائية:
اتجاه التدفق ثابت دائما لأن التيار الكهربائي المتولد من الخلية أو البطارية مباشر و اتجاه التدفق ثابت دائما و تردده صفر و احدي طرفيه موجب والآخر سالب دائما
هو التيار الذي يغير اتجاهه و تصنيفه بمرور الوقت , يزداد تصنيفه من صفر الى اقصى حد ثم ينخفض نمجددا إلى صفر يليها تغيير في اتجاهه و يتسبب ذلك في تغيير تصنيفه من صفر الى اقصى حد ثم ينخفض مجددا إلى صفر و تكرار ذلك يسمى دورة أو موجة و يتكرر ذلك 50 مرة في الثانية ويصل احيانا الى 60 مرة في الثانية.