قطعات مهم در الکترونیک کدام هستند؟ (مقاومت دیود فیوز و ...)

گزارش بازرگانی، ۱۵ فروردین ۱۴۰۰، ۱۵:۱۳ 4000115082

برای شروع یادگیری الکترونیک مسئله ای که بسیار مهم است شناخت قطعات الکتریکی است. با دانستن نقش و عملکرد قطعات میتوانیم مدار های مختلف و پروژه های متنوع طراحی کنیم. در این مقاله سعی میشود قطعات مهم در طراحی مدار ها معرفی شود. محتوای این مطلب برگرفته از سایت آیرنکس میباشد. سایت آیرنکس یکی از بزرگترین سایت های الکترونیکی فارسی زبان است.

مدار الکتریکی چیست؟

در مرحله اول باید بدانیم مدار چیست، در حقیقت مدار مسیر بسته ای از جریان الکتریکی است. قطعاتی که در مدار قرار میگیرند قرار است به کمک عبور جریان الکتریکی برای ما کار مفیدی را انجام دهند. به طور مثال با بسته شدن کلید و عبور جریان الکتریکی از یک ال ای دی، نور ایجاد میشود. مدار ها انواع مختلفی دارند و هر وسیله الکترونیکی که مشاهده میکنید دارای مدار الکتریکی میباشد. یک مدار ساده روشن کردن لامپ تا یک لپ تاپ همگی از مدار ها استفاده میکنند. بنابراین مدار مهم ترین بحث در زمینه الکترونیک است.

در اصل میتوان هر مسیر بسته ای از جریان الکتریکی را که به دلیل اختلاف پتانسیل الکتریکی بوجود آمده باشد را یک مدار الکتریکی دانست. جریان الکتریکی از وسایل و قطعات موجود در این مدار بسته عبور میکند و به همین علت هر مولفه برقی باید در مسیر مدار قرار بگیرد تا عملکرد خود را نشان دهد. برای مشاهده توضیحات بیشتر مقاله مدار چیست را بخوانید.

مقاومت چیست؟

مقاومت پرکاربردترین و پر استفاده ترین قطعه در الکترونیک است. از مقاومت ها برای محدود کردن جریان الکتریکی استفاده میشود. همچنین با مقاومت ها میتوان یک مدار تقسیم ولتاژ ایجاد کرد که با استفاده از آن میتوانیم ولتاژ بزرگتر را به ولتاژ کوچک تر تبدیل کنیم. مقاومت ها بسیار پایدار هستند و کمترین خرابی را در بین قطعات دارند. در صورتی که توان بیشتر از محدوده مجاز یک مقاومت بر آن اعمال شود میسوزد و باعث ایجاد مدار باز میشود. مدار باز میتواند باعث از کار افتادن کل مدار شود. بنابراین مقاومت ها را میتوان بر اساس توان در محدوده های مختلفی قرار داد که از مقاومت ها با توان های بالا برای محدود کردن جریان ها و ولتاژ های بالا استفاده میشود.

مقاومت ها فقط برق را مصرف میکنند و چیزی تولید نمیکنند. در مدار های معمولی اغلب از مقاومت ها در محدوده کیلو اهم و مگا اهم استفاده میشود. اهم واحد مقاومت است و هرچه مقدار اهم یک مقاومت بیشتر باشد، جریان را بیشتر محدود میکند. نماد اهم Ω است. برای اطلاعات بیشتر مقاله مقاومت را بخوانید.

آشنایی با دیود

قطعه پرکاربرد و مهم دیگر دیود است. از دیود ها برای یکسو کردن جریان الکتریکی استفاده میشود. یعنی یک دیود جریان را فقط در یک مسیر منتقل میکند و اگر در خلاف جهت جریان الکتریکی به دیود اعمال شود، از عبور جریان جلوگیری میکند. عملکرد اصلی یک دیود ایده آل کنترل جهت جریان جاری شده است. جریان عبوری از یک دیود فقط در یک جهت می تواند حرکت کند ، به آن مسیر رو به جلو می گویند. جریانی که سعی دارد در جهت معکوس جریان یابد از آن ممانعت می شود . آنها مانند شیر الکتریکی یک طرفه هستند. جالب است بدانید لامپ های LED که مشاهده میکنید یک نوع دیود هستند. اگر جریان در جهت مستقیم (صحیح) به دیود ها اعمال شود، دیود به درستی عمل میکند و جریان را عبور میدهد و LED ها نیز در این حالت روشن میشوند. اما اگر جریان به صورت غیرمستقیم (برعکس) به دیود اعمال شود، دیود از عبور جریان جلوگیری میکند و LED ها نیز در این صورت خاموش میشوند. اگر مثبت مدار به مثبت دیود و منفی مدار به منفی دیود متصل شود، دیود در حالت مستقیم قرار داد. تصویر زیر دیود و نماد آن در مدار ها را نشان میدهد.

باید بدانید که برعکس قرار دادن یک دیود یا یک ال ای دی در مدار میتواند باعث ایجاد مدار باز شود و عملکرد پروژه شما را مختل کند. دیود ها نیز دارای محدوده توان، جریان و ولتاژ مشخصی هستند و در صورت اعمال جریان و ولتاژ بیشتر از حد باعث آسیب رسیدن به آن ها میشود.

فیوز چیست؟

فیوز ها برای محافظت از مدار ها استفاده میشوند. فیوز ها انواع مختلفی دارند. بعضی از فیوز ها در مدار ها برای جلوگیری از عبور جریان بیش از حد استفاده میشوند. یعنی اگر جریان و ولتاژ بیش از حد بخواهد در مدار جریان یابد، فیوز گاهی با سوزاندن خود، از عبور جریان بیش از حد و آسیب رسیدن به سایر اجزا جلوگیری میکند. همچنین فیوز ها نقش کنترلی نیز دارند. حتما در خانه ها جعبه فیوز را دیده اید که برق قسمت های مختلف یک خانه رو کنترل میکند. اگر دو سیم برق را به یکدیگر متصل کنید اتصال کوتاه ایجاد میشود و فیوز برق را قطع میکند. فیوز در مدار های DC از نوار نازک یا رشته فلزی تشکیل شده است ، که هر زمان مقدار بیش از حد جریان در مدار الکتریکی باشد ، فیوز ذوب می شود و مدار را قطع می کند و آن را از منبع تغذیه جدا می کند و به این صورت از آسیب دیدن دستگاه جلوگیری میکند.

در تصویر بالا فیوز دوم از سمت چپ، یک فیوز خودرو را نشان میدهد. فیوز های خودرو ضعیف هستند و در صورت وجود مشکل در قسمت الکتریکی خودرو میسوزند و از آسیب رسیدن به سایر قطعات جلوگیری میکنند. فیوزها مهمترین قسمت سیستم و مدارهای برقی و الکترونیکی هستند. در اینجا چند کاربرد از فیوزها گفته می شود ، آنها در لوازم خانگی ، دستگاه ها و لوازم برقی عمومی مورد استفاده قرار می گیرند. آنها در کنسول های بازی و کلیه خودروها مانند ماشین ، کامیون و سایر وسایل نقلیه استفاده می شوند. جهت کسب اطلاعات بیشتر، مقاله فیوز را بخوانید.

مهم ترین قطعه یعنی ترانزیستور

ترانزیستور یک نیمه هادی است که برای هدایت جریان و ولتاژ الکتریکی استفاده میشود. ترانزیستورها یکی از اجزای اصلی در اکثر دستگاه های الکترونیکی هستند. جالب است بدانید CPU و پردازنده های مختلف از هزاران ترانزیستور تشکیل شده اند. ترانزیستور ها دارای کاربرد های مختلفی هستند و از آنها میتوان برای ایجاد سوئیچ، تقویت و ... استفاده کرد. ترانزیستور ها را میتوان به دو دسته FET و BJT تقسیم کرد. ترانزیستور معمولاً یک دستگاه الکترونیکی حالت جامد است که از مواد نیمه رسانا تشکیل شده است. جریان الکتریکی جاری را می توان با افزودن الکترون تغییر داد، این فرآیند تغییرات ولتاژ را تحت تأثیر قرار می دهد تا متناسب با این تغییرات بر جریان خروجی تأثیر بگذارد و تقویت کننده را به وجود بیاورد.

ترانزیستور های FET شامل ماسفت (MOSFET) و ترانزیستور اثر میدان پیوندی (JFET) هستند. ترانزیستور های BJT شامل ترانزیستور های NPN و PNP هستند و شامل پایه های زیر هستند:

بیس: این پایه به الکترود های ترانزیستور برمی گردد.
امیتر: حامل های بارمنتشر شده می باشد.
کلکتور: حامل های بار جمع آوری شده می باشد.

مزایای ترانزیستور: