الدارات الإلكترونية هي عبارة عن هيكل لتوجيه التيارات الكهربائية، والتحكم فيها، وهي تؤدي بعض الوظائف المفيدة، وقد جاء اسم الدارة للإشارة إلى أن الهيكل مغلق مثل الحلقة، وغالباً ما تستخدم الدارات الإلكترونية لتوفير توصيل كهربائي مؤقت.
محتويات
تعريف الدارات الإلكترونية
الدارات الإلكترونية هي دورة كاملة من الموصلات يمكن للتيار أن ينتقل من خلالها، وتوفر تلك الدوائر مسارًا لتدفق التيار، ولكي يتم تكوين الدارة، يجب أن يبدأ هذا المسار وينتهي عند نفس النقطة. بمعنى آخر، يجب أن تشكل الدائرة حلقة. ونلاحظ أن الدائرة الإلكترونية والدائرة الكهربائية لها نفس التعريف، لكن الدوائر الإلكترونية تميل إلى أن تكون دوائر منخفضة الجهد.
عناصر الدارات الإلكترونية الأساسية
- مصدر الجهد: يتسبب مصدر الجهد في تدفق التيار مثل البطارية على سبيل المثال.
يمكن أن تكون الدوائر أكثر تعقيدًا، ومع ذلك يمكن تقطير جميع الدوائر إلى ثلاثة عناصر أساسية وهم:
- الحمل: الحمل يستهلك الطاقة، وهو يمثل العمل الفعلي الذي تقوم به الدائرة، وبدون الحمل لا فائدة من وجود دائرة كهربائية، ويمكن أن يكون الحمل بسيطًا مثل مصباح كهربائي واحد، أما في الدوائر المعقدة، يكون الحمل عبارة عن مزيج من المكونات، مثل المقاومات والمكثفات، والترانزستورات، وما إلى ذلك.
- مسار موصل: يوفر المسار الموصل طريقًا يتدفق من خلاله التيار، ويبدأ هذا المسار من مصدر الجهد، ثم ينتقل عبر الحمل، ثم يعود إلى مصدر الجهد، ويجب أن يشكل هذا المسار حلقة من الجانب السلبي لمصدر الجهد، إلى الجانب الإيجابي لمصدر الجهد.
أنواع الدارات الإلكترونية
عندما تكتمل الدائرة وتشكل حلقة تسمح للتيار بالتدفق، تسمى الدارات الإلكترونية بالدارة المغلقة، أما إذا تم فصل أو تعطل أي جزء من الدائرة، بحيث لا تتشكل حلقة، فلا يمكن للتيار أن يتدفق، وفي هذه الحالة تسمى الدارة المفتوحة.
لذا فإن الدارة المفتوحة هي تناقض لفظي، حيث يجب أن تشكل المكونات مسارًا كاملاً ليتم اعتبارها دائرة، وإذا كان المسار مفتوحًا، فهو ليس دائرة، لذلك غالبًا ما تستخدم الدائرة المفتوحة لوصف دائرة أصبحت معطلة، إما عن قصد عن طريق استخدام مفتاح، أو بسبب خطأ ما مثل اتصال غير محكم أو مكون تالف.
طرق توفير مصدر جهد للدارات الإلكترونية
تحتاج الدارات الإلكترونية إلى مصدر جهد، وتعتبر أسهل طريقة لتوفير مصدر جهد لدارة إلكترونية هي تضمين بطارية، وهناك الكثير من الطرق الأخرى لتوفير الجهد مثل الآتي:
- محولات التيار المتردد التي يمكنك توصيلها بالحائط.
- الخلايا الشمسية التي تحول ضوء الشمس إلى جهد كهربائي.
دور البطارية في توفير جهد الدارات الإلكترونية:
البطارية عبارة عن جهاز يحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية على شكل جهد، والذي بدوره يمكن أن يتسبب في تدفق التيار في الدارات الإلكترونية، حيث تعمل البطارية عن طريق غمر لوحين مصنوعين من معادن مختلفة في محلول كيميائي خاص يسمى بالكهرباء.
وتتفاعل المعادن مع الإلكتروليت لإنتاج تدفق الشحنات التي تتراكم على الصفيحة السالبة، والتي تسمى الأنود، عندها يتم امتصاص الصفيحة الموجبة التي تسمى الكاثود، وهي جافة من الشحنات، ونتيجة لذلك يتشكل جهد بين الصفيحتين، وترتبط هذه اللوحات بأطراف خارجية يمكنك توصيل الدارة بها لتسبب تدفق التيار.
