مفاهیم اولیه الکترونیک

ولتاژ

یکی از مهمترین مفاهیم اولیه الکترونیک، مفهوم ولتاژ است که بدون حضور آن هیچ مداری کار نمی کند.

ولتاژ نیروی محرکه ای است که باعث ایجاد جریان الکتریکی در مدار می شود.

واحد اندازه گیری ولتاژ.ولت می باشد و با v نشان داده می شود

 ولتاژ می تواند مستقیم با متناوب باشد.

در ولتاژ مستقیم،پلاریته در همه حال ثابت است در حالیکه در نوع متناوب پلاریته به صورت دوره ای تغییر می کند.

برای اندازه گیری این کمیت از وسیله ای به نام ولت متر استفاده می‌شود.
امروزه به جای ولت متر،از مولتی مترها استفاده می‌شود که علاوه بر ولتاژ پارامترهای دیگر را نیز اندازه گیری می‌کند.

برای اندازه گیری این پارامتر باید در نظر داشته باشید که قرار است اختلاف پتانسیل دو نقطه محاسبه شود پس لازم است تا پتانسیل یک نقطه مثل زمین به عنوان پتانسیل مرجع انتخاب شده و اندازه گیری ها به نسبت آن نقطه انجام شود.
یک ولت متر با اندازه گیری جریان عبوری از یک مقاومت ثابت اختلاف پتانسیل را اندازه می گیرد.
در یک مدار الکتریکی برای اندازه گیری این کمیت باید دو سر ولت متر را به صورت موازی به دو نقطه مورد نظر از مدار اعمال کنیم.

•به این صورت که سر مثبت ولت متر به بخش دارای ولتاژ بیشتر و سر منفی آن به مقدار پایین تر وصل می شود.

•مقدار نمایش داده شده روی صفحه ولت متر دیجیتال مساوی مقدار اختلاف پتانسیل دو سر آن قطعه است.

مفاهیم اولیه الکترونیک درایران بی اس ام

جریان الکتریکی:

•تعریفی کلی که از جریان ارائه می شود این است که جریان، مقدار بار الکتریکی عبوری از واحد سطح در واحد زمان است.

•در واقع جریان الکتریکی ناشی از حرکت الکترون ها در جسم رسانا است.

•با I نشان داده می شود و واحد آن آمپر A  است.

جهت قرار دادی جریان الکتریکی

حتما توجه کرده اید که تا به حال که درباره حرکت الکترون ها در یک مدار الکتریکی صحبت کردیم،
این حرکت از ترمینال منفی منبع تغذیه شروع و به سمت مثبت آن سپری شده است؛
اما در علم الکترونیک جهت قراردادی جریان، در جهت عبور از سمت مثبت به منفی در نظر گرفته می شود که
در واقع به منظور جاری شدن جریان از پتانسیل بیشتر به پتانسیل کمتر است.

برای اندازه گیری جریان در یک مدار باید از دستگاهی به نام آمپرمتر استفاده کرد.
با گسترش تکنولوژی استفاده از آمپر متر ها در مدارها و آزمایش های پایه ای،کم رنگ تر شده است و
به جای آن از بخش سنجش جریان در مولتی متر ها استفاده می شود.
شیوه اندازه گیری جریان با آمپرمتر به این صورت است که
در مسیر مورد نظر برای اندازه گیری باید آمپرمتر را به صورت سری در مدار قرار داد.

به بیان ساده تر باید آمپرمتر را هم به شیوه ای بست که مشابه یکی از قطعات داخل مدار باشد و

جریان عبوری از مدار،از آن هم عبور کند.

 اهم چیست؟

همانند سرعت گیر،جهت کاهش و تنظیم ولتاژ و محدود کردن جریان بکار می رود.

•مقاومت،خاصیت ماده برای منع جریان الکتریکیِ در حال عبور (شار) در آن است.

•واحد اندازه گیری این نوع مقاومت اهم نام دارد که با نماد امگا (Ω) نشان داده می شود. این نام گذاری به افتخار فیزیکدان آلمانی گئورگ زیمون اهم است. قانون اهم به شکل  I = V/R  بیان می شود،

تمام قطعات حتی سیم مقاومت داخلی دارند.
در اهم سنجی بین دو نقطه مانند A  و B سه حالت داریم که معنی و تفسیر آن به شکل زیر است:
صفر اهم  (یعنی اتصال کوتاه)
یعنی بین آن دو نقطه فقط سیم است.
آن دو نقطه یک گره هستند.
آن دو نقطه یکی هستند A=B
یعنی  Va=Vb  و  Ia=Ib
بی نهایت اهم (قطع)
یعنی آن دو نقطه هیچ ارتباطی باهم ندارند و دو نقطه کاملا از هم جدا هستند
ولتاژ A و ولتاژB هیچ رابطه ای باهم ندارند
یک عدد بین صفر و بی نهایت (ارتباط با حداقل یک قطعه)
یعنی بین A و B ارتباط برقرار است و حداقل یک قطعه بین آنها وجود دارد.

مقدار افت ولتاژ ایجاد شده طبق قانون اهم محاسبه می شود :(مفاهیم اولیه الکترونیک)
V=I*R
I  :  مقدار جریان عبوری از آن مقاومت یا همان اهم     R :  مقدار اهم بین آن دو نقطه   V : مقدار افت ولتاژ

روش محاسبه مقدار اهم :

در انیمشن زیر براتون روش محاسبه مقدار اهم رو به صورت تصویری نمایش دادیم

انواع برق  

دونوع برق داریم  :

1-برق DC یا برق مستقیم

•روی هر سیم  جهت جریان ثابت است

•دارای سیم مثبت و منفی می باشد

•مانند برق انواع باطریها

•از این برق جهت تغذیه قطعات و مدارات استفاده می شود.

•منظم است

2- برق AC یا برق متناوب

•روی هر سیم مرتب جهت جریان تغییر می کند . یعنی یک لحظه مثبت و لحظه دیگر منفی است.

•به جای سیم مثبت و منفی ، سیم فاز P و سیم نول N داریم.سیمی که اول مثبت است فاز است(سیمی که در مرحله شروع دارای انرژی است فاز است)

•بی نظم است  و دارای بی نهایت ولتاژ است

•کل اطلاعات از نوع AC هستند.

همیشه دستگاه ها توسط DC راه اندازی می شوند و با AC داده ها را جابجا می کنند.

فرکانس چیست؟ 

•با F نشان داده می شو و واحد آن هرتز HZ  می باشد.

•به تعداد رفت و برگشت جریان یا تعداد نوسانات جریان روی یک سیم در یک ثانیه فرکانس می گویند.

•به یک مثبت و منفی روی یک سیم  یک سیکل یا یک دوره تناوب می گویند و به تعداد سیکل در یک ثانیه فرکانس گفته می شود.

•برق DC چون روی هر سیم فقط رفت یا فقط برگشت دارد بنابر این فرکانس ندارد. پس فرکانس مختص برق AC می باشد.

•هر چقدر فرکانس بیشتر باشد در یک ثانیه می توان انرژی و اطلاعات بیشتری ارسال کرد.

•فرکانس برق شهر 50 تا 60 هرتز است.

یک سیکل یا یک دوره تناوب:

به یک بار رفت و برگشت جریان گفته می شود.

F = 1 / T

T مدت زمان یک سیکل

به تعداد سیکلها در یک ثانیه فرکانس گفته می شود.

موج یا سیگنال:

اگر سیکلها مرتب تکرار شوند موج به وجود می آید.

انواع موج یا سیگنال

مفاهیم اولیه الکترونیک در ایران بی اس ام

انواع موج از لحاظ شکل موج:

1-موج آنالوگ

2-موج مربعی

3-موج مثلثی

4-موج پیچیده

انواع موج از لحاظ کار آنها :

1-موج دیتا و اطلاعات که مهم هستند ولی نامنظم.

توسط ما انسانها یا محیط تولید می شوند.ارتباطات از طریق آنها برقرار می شود.می توانند صوت،تصویر یا هر نوع داده دیگری باشند.

2-موج حامل یا موج RF یا موج کریر Carrier یا موج رادیویی :

•تمام سیکلهای آن یکنواخت و مشابه هستند.

•سرعت بالایی دارند .

•برای حمل و انتقال امواج دیتا استفاده می شوند .

•به عمل ترکیب یا سوار شدن موج دیتا روی موج حامل ، مدلاسیون و به عمل جدا شدن یا پیاده شدن موج دیتا از روی موج حامل دمدلاسیون گفته می شود .

•دونوع مدلاسیون معروف داریم :

FM :موج دیتا روی فرکانس موج حامل سوار می شود.سرعت انتقال زیاد و برای فاصله های طولانی مناسب است.

AM:موج دیتا روی ولتاژ یا دامنه موج حامل سوار می شود.برای فاصله کوتاه خوب است.

امواج بسته به فرکانسی که دارند از بعضی سطوح رد می شوند و از بعضی سطوح نمی توانند عبور کنند و به اصطلاح فیلتر می شوند.

لطفا نظرات ارزشمند خود را در رابطه با نوشته ی (مفاهیم اولیه الکترونیک) بیان کنید