بنیانگذار انجمن تخصصی فناوری اطلاعات ایران ، هکر کلاه خاکستری ، کارشناس امنیت اطلاعات و ارتباطات
الکترونیک چیست؟ 8 نکته درباره Electronic که باید بدانید
هر وقت صحبت از الکترونیک می شود به سرعت به یاد مدارهای الکترونیکی میوفتیم و این کاملا طبیعی است . قبل از اینکه به ماهیت الکترونیک بپردازیم بد نیست بدانیم که الکتریسیته چیست ؟ اگر بخواهیم خیلی ساده توضیح بدهیم الکتریسیته یک نیرو یا بهتر بگوییم یک انرژی است که حاصل حرکت کردن الکترون ها در یک مسیر است . الکترون یک ذره بسیار بسیار ریز است که در ساختار اتم وجود دارد ، زیاد نمی خواهیم پیچیده صحبت کنیم اما بدانید که انرژی الکتریسیته حاصل از حرکت همین ذرات بسیار کوچک است.
دوره های شبکه، برنامه نویسی، مجازی سازی، امنیت، نفوذ و ... با برترین های ایران
سرفصل های این مطلب
- 1-Passive یا غیرفعال در مفاهیم الکترونیک
- 2-Active یا فعال در مفاهیم الکترونیک
- 3-DC یا Direct Current یا جریان مستقیم در الکترونیک
- 4-AC یا Alternating Current یا جریان متناوب در الکترونیک
- 5-فرکانس یا Frequency در الکترونیک
- 6-ولتاژ یا Voltage در الکترونیک
- 7-Current یا جریان در الکترونیک
- 8-مقاومت یا Resistance در الکترونیک
اما اینکه این ذرات در کجا و در چه مسیری و در چه ماده ای قابل انتقال هستند را الکترونیک تعیین می کند. در واقع الکترونیک علم حرکت الکترون ها در مواد است ، الکتریسیته علمی است که در آن شما در مورد نحوه حرکت الکترون ها یا همان الکتریسیته تحقیق و مطالعه و آزمایش می کنید و تاثیرات این حرکات بر روی گاز ها ، محیط های خلاء و موادی که رسانا یا هادی این جریان هستند را بررسی و مطالعه می کنید.
اما شما منظور از کنترل کردن جریان و الکتریسیته را هم باید به درستی درک کنید. وقتی صحبت از کنترل جریان الکتریسیته می شود ، منظور کنترل کردن الکترون ها توسط دستگاه هایی است که میزان مقاومت ، نحوه حمل یا انتقال ، مسیر حرکت ، نحوه سویچ کردن ، نحوه ذخیره سازی کردن ، نحوه دستکاری کردن و در نهایت نحوه استفاده و بهره برداری از الکترون ها را مشخص می کنند. برای مثال وقتی شما لامپ خانه خود را روشن می کنید در حال کنترل کردن جریان الکترون ها هستید ، شما یک کنترل برای مسیر جریان الکتریسیته دارید ، شما رسانه را انتخاب کرده اید .
شما می توانید با کلیدهای کنترلی الکتریسیته مسیر برق را تعیین کنید ، هدف شما از بکارگیری این جریان روشن کردن یک لامپ برای بدست آوردن نور و تبدیل انرژی الکتریسیته به نور است ، شما می توانید مصرف برق لامپ و ... را تعیین کنید و این یک مثال بسیار ساده در تعریف الکترونیک است که همه اینها را کنترل و مدیریت می کند. در ادامه برخی از تعاریف و واحدهای اندازه گیری اصلی که در الکتریسیته مورد استفاده قرار می گیرد را برای شما شرح می دهیم :
1-Passive یا غیرفعال در مفاهیم الکترونیک
اساسا به هر چیزی که در مباحث الکترونیک بتواند بدون نیاز به منبع برق (الکتریسیته) کار کند Passive یا غیرفعال گفته می شود. این واژه در مباحث دیگر هم کاربرد دارد برای مثال در مباحث شبکه و کامپیوتر به تجهیزاتی مثل کابل ها و سوکت ها و پریز ها که خودشان دارای برق و الکتریسیته نیستند نیز گفته می شود. در مباحث الکترنیک اجزایی مثل مقاومت ها ، خازن ها ، دیودها و القاء کننده ها ( Inductor ) ها از جمله تجهیزات Passive به حساب می آیند.
2-Active یا فعال در مفاهیم الکترونیک
اساسا (از این واژه خوشم میاد) به هر چیزی که در مباحث الکترونیک که نیاز به یک منبع الکتریسیته (برق) برای فعالیت داشته باشد فعال یا Active گفته می شود. اگر بخواهیم مشابه مثال قبلی در تجهیزات شبکه و کامپیوتر مثال بزنیم دستگاه هایی مثل سویچ ، مودم و ... از جمله تجهیزات Active یا فعال به حساب می آیند زیرا بدون نیاز به منبع برق بلا استفاده خواهند بود. اما در مباحث الکترونیک قطعات و قسمت هایی مثل تزانزیستورها ، IC ها یا همان مدارهای مجتمع ، LED ها از جمله اینگونه تجهیزات Active به حساب می آیند که تا زمانیکه برق نباشد بی استفاده هستند.
3-DC یا Direct Current یا جریان مستقیم در الکترونیک
خوب شاید یکی از سخت ترین مفاهیمی باشد که بعد از جستجوهای فراوان و پرسیدن از چند استاد در زمینه الکترونیک در نهایت به جواب درستی در این خصوص نرسیدم اما بصورت کلی اگر برق در رسانه شما بصورت یک خط مستقیم عبور کند و هیچگونه نوسانی نداشته باشد به آن Direct Current یا جریان مستقیم گفته می شود در واقع جریان حرکت الکتریسیته از سمت منفی به مثبت است و به ندرت پیش می آید که این جهت جریان تغییر کند. به این نوع جریان الکتریکی جریان مرسوم یا Conventional Flow هم گفته می شود. این جریان توسط توماس ادیسون کشف و مورد استفاده قرار گرفت و امروزه بعضا به دلیل عدم نوساناتی که در این جریان وجود دارد پیشنهاد می شود که در محل هایی که نوسان برق به شدت حساس است و ممکن است فاجعه بار باشد از جریان های DC استفاده شود.
4-AC یا Alternating Current یا جریان متناوب در الکترونیک
اما در جریان های AC که جریان متناوب گفته می شود جریان الکترییسته بصورت موج های سینوسی و کسینوسی یا به همین شکل اما اشکال مربع مانند حرکت می کنند ، گفته می شود که این نوع جریان امکان تغییر مسیر و حرکت برعکس را نیز دارد. محدوده موج ها در واقع چیزی به نام فرکانس را برای ما به وجود می آورن که واحد Hertz یا هرتز اندازه گیری می شود ، در واقع هرتز میزان چرخه یا Cycle است که در جریان های AC الکترون ها سیر می کنند. این نوع برق با توجه به اینکه نوسانات زیادی دارد در مصارف شهری و در محل هایی که نوسانات زیاد مهم نیستند استفاده می شود. امروزه اکثر برق های شهری ما از نوع AC هستند و البته این نوع سیر جریان توسط تسلا کشف و مورد استفاده قرار گرفت.
5-فرکانس یا Frequency در الکترونیک
فرکانس یا طول موج را در پاراگراف قبلی توضیح دادیم و قطعا می دانید که این تعریف در جریان های AC وجود دارد نه در جریان های DC و طبیعی است که واحد اندازه گیری دارد که ما آن را به عنوان هرتز یا Hertz می شناسیم. نماد هرتز Hz است و قبلا آن را به عنوان CPS یا Cycles Per Second ( چرخش در ثانیه ) هم می شناختند. یک چرخه کامل AC زمانی است که سیگنال از صفر تا بالاترین نقطه که یک است می رسد و مجددا به صفر بر می گردد ، منظور در همان جریان های سینوسی و کسینوسی است. محدوده قابل پذیرش صدا در مقیاس فرکانس از 20 هرتز تا 20 هزار هرتز است. در واقع این اعداد تعداد بارهایی هستند که یک سیگنال از صفر به یک و برعکس در مدت زمان یک ثانیه می رسد. هر چقدر فرکانس بیشتر باشد قدرت و کیفیت بالاتر است.
6-ولتاژ یا Voltage در الکترونیک
فکر می کنم همه شما با واحد ولتاژ یا Volt آشنایی دارید . ولتاژ در واقع فشار و قدرت جریان الکتریسیته را می رساند برای مثال هر چقدر ولتاژ یک جریان الکتریکی بالاتر باشد فشار و قدرت بیشتری دارد. برای درک تفاوت ولتاژها کافیست روی آداپتورهای خودتان نگاه کنید که برای شارژ کردن گوشی یا لپتاپ استفاده می شوند . برای مثال یک باتری 9 ولت دارای برق 9ولت بصورت DC است و جریان آن از منفی به سمت مثبت بر اساس نوع استفاده متغیر است. برق های شهری بسته به کشوری که در آن زندگی می کنید از 220 یا 240 یا 110 ولت بصورت استاندارد وجود دارند. ولتاژ معمولا در محاسبات الکترونیک با مقیاست میلی ولت اندازه گیری می شود که با نماد Mv شناسایی می شود ، هر 1000 میلی ولت یک V محسوب می شود. همچنین واحدهای دیگری مثل Microvolt و Nanovolt هم وجود دارند.
7-Current یا جریان در الکترونیک
جریان الکتریسیته ای که از ابتدای سیم به انتهای سیم می رسد را جریان الکتریکی یا Current می نامیم. البته این تعریف من درآوردی است در واقع جریان الکتریسیته با واحد آمپر یا Amperes شناخته می شود و نماد الکتریکی آن حرف I است. در واقع مسیر حرکت و شدت حرکت الکترون ها را جریان الکتریکی می گویند. تنها زمانی جریان بین دو سر یک باتری به وجود می آید که یک فشار یا Load در این میان وجود داشته باشد. این جریان بستگی به پارامترهای مختلفی دارد از جمله میزان ولتاژ یا شدت جریان و میزان مقاومتی که در مسیر وجود دارد. در مباحث اکترونیک آمپرها بصورت میلی آمپر محاسبه می شوند و با علامت mA شناسایی می شوند. البته ما مقیاس Nanoamps یا نانوآمپر هم داریم.
8-مقاومت یا Resistance در الکترونیک
همانطور که از نامش هم پیداست مقاوت یعنی معیاری برای راحتی انتقال الکترون ها در مسیر ، در واقع میزان سادگی انتقال الکترون ها هر چقدر مقاومت کمتر باشد بیشتر است. دقیقا مشابه چیزی که در یک جاده وجود دارد ، اگر جاده شما تعداد ایست بازرسی های زیادی داشته باشد مقاومت زیاد و جریان کندتر حرکت می کند. واحد اندازه گیری مقاومت اهم یا Ohm است که با نماد R یا Ω شناسایی می شود. کابل های مسی یا Copper Cable مقدار بسیار کمی مقاومت دارند و به همین دلیل رسانا یا هادی الکتریسیته عالی هستند به همین دلیل بصورت گسترده از این نوع کابل ها برای برق کشی استفاده می شود. اما پلاستیک رسانای بسیار بسیار ضعیفی است و تقریبا هیچ الکترونی را از خودش عبور نمی دهد و یک مقاومت کامل است به همین دلیل می توان به عنوان عایق و جلوگیری کننده از عبور الکترون از آن استفاده کرد. مقاومت نارساناها بسیار بالاست و به همین دلیل به عنوان عایق استفاده می شوند.
خوب این مقاله امیدوارم مورد توجه شما قرار گرفته باشد. این مطلب بدون اینکه یک کارشناس الکترونیک در خصوص آن نظر داده باشد در Tosinso منتشر شده است و خوشحال می شویم که آن را نقد کنید یا نظرات و پیشنهادات و انتقادات خودتان را برای بهتر شدن آن اعلام کنید. امیدوارم از حضور شما در Tosinso. استفاده کنیم.