الإلكترونيات: مقدمة ومفاهيم أساسية

مقدمة في الإلكترونيات

• الإلكترونيات فرعٌ هامٌ من الهندسة الكهربائية، يركز على دراسة وسلوك الإلكترونات في المواد المختلفة.
• تشمل الإلكترونيات تصميم وتصنيع واختبار الدوائر الإلكترونية.
• تعتبر أساسًا لتطوير الأجهزة الإلكترونية، من الهواتف المحمولة إلى الحواسيب.
• تستخدم في تطبيقات عديدة، مثل الاتصالات، التحكم الآلي، والقياسات الصناعية.

المفاهيم الأساسية

• الدارة الإلكترونية: مجموعة عناصر متصلة بواسطة أسلاك أو مسارات.
• مكونات الدارة: مقاومة، مكثف، مُحث، ثنائي، ترانزستور، متكامل.
• المقاومة: تُعاكِس مرور التيار.
• المكثف: يخزن الشحنة الكهربائية.
• المُحث: يخلق حقلًا مغناطيسيًا عند مرور التيار.
• الثنائي: يسمح بمرور التيار في اتجاه واحد فقط.
• الترانزستور: يُتحكم بتياره، يُستخدم كوسيط للتحكم أو ك مُضخِّل.
• المتكامل: دوائر مترابطة من العناصر الدقيقة لأداء وظائف معقدة.

أنواع الدوائر الإلكترونية

• الدوائر التناظرية: تعالج الإشارات المتغيرة باستمرار.
• الدوائر الرقمية: تعالج الإشارات كقيم رقمية منفصلة (0 أو 1).
• الدوائر المختلطة (المدمجة): تجمع بين خصائص الدوائر التناظرية والرقمية، تستخدم في الأجهزة الحديثة.

قواعد أساسية

• قانون أوم: يصف العلاقة بين الجهد، التيار، والمقاومة في الدائرة.
• قانون كيرشوف للتيار: مجموع التيارات الداخلة لنقطة يساوي مجموع التيارات الخارجة منها.
• قانون كيرشوف للجهد: مجموع التغيرات في الجهد حول حلقة مغلقة يساوي صفر.

أنواع الإشارات

• الإشارات الجيبية: دورية، تتكرر بنمط جيبى.
• الإشارات المربعة: دورية، تتغير بين قيمتين فجأة.
• الإشارات المنحدرة: قيمتها تتساوى مع الزمن.

مفاهيم هامة في الإلكترونيات

• الجهد: القوة الدافعة التي تدفع التيار.
• التيار: تدفق الإلكترونات.
• الممانعة: مجموع المقاومة، المفاعلة، المحثات في الدائرة.
• المفاعلة: الممانعة الناتجة عن المكثفات، المحثات.
• المكاسب: مدى تضخيم الإشارة.
• التردد: عدد تكرار الموجة في وحدة زمن.

تقنيات قياسية

• استخدام أدوات قياس الجهد، التيار، والمقاومة.
• استخدام أدوات رصد لفحص الإشارات وخصائص الدوائر.

التطبيقات

• الإلكترونيات تُعد أساسًا للعديد من الأجهزة (الهواتف الذكية، الحواسيب، أجهزة الاستشعار، أنظمة التحكم).
• لها أهمية متزايدة في حياتنا اليومية.