مدار الکترونیک چیست ؟

مدار الکترونیکی جزء اساسی فناوری مدرن است که امکان کنترل و دستکاری جریان الکتریکی را فراهم می کند. از اجزای مختلف الکترونیکی مانند مقاومت ها، خازن ها و ترانزیستورها تشکیل شده است که برای انجام یک عملکرد خاص به یکدیگر متصل می شوند. اختراع مدارهای الکترونیکی صنایع متعددی از جمله مخابرات، محاسبات و خودروسازی را متحول کرده است. این مقاله به تعریف مدار، کاربرد های آن، اجزای سازنده و مفهوم ولتاژ در مدار ها می پردازد. مدار الکترونیکی به سیستمی اطلاق می شود که از اجزای مختلف الکترونیکی به هم پیوسته مانند مقاومت ها، خازن ها، ترانزیستورها و مدارهای مجتمع تشکیل شده است. این اجزا با هم کار می کنند تا جریان الکتریکی را به شیوه ای کنترل شده به جریان بیاندازند و در نتیجه به عملکردها یا وظایف خاصی دست می یابند. این اساساً ستون فقرات تمام وسایل الکترونیکی است که معمولاً در زندگی روزمره خود از آنها استفاده می کنیم. از گوشی ‌های هوشمند و رایانه ‌ها گرفته تا دستگاه ‌های تهویه مطبوع و تلویزیون ‌ها، مدارهای الکترونیکی در قلب این ابزار ‌ها قرار دارند و کارکرد های مختلف آن‌ها را تسهیل می‌کنند. آنها مسیری را برای حرکت کنترل شده الکترون ها از طریق مواد رسانا در یک حلقه بسته فراهم می کنند و فرآیندهای حیاتی مانند تقویت، فیلتر کردن، زمان بندی یا تبدیل سیگنال را امکان پذیر می کنند. در اصل، مدارهای الکترونیکی به عنوان پایه‌ای عمل می‌کنند که فناوری مدرن بر آن بنا شده است.

 کاربرد مدار الکترونیکی 

مدارهای الکترونیکی به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی روزمره ما تبدیل شده اند، با کاربردهای مختلف از مخابرات گرفته تا سرگرمی. برخی از کاربرد های مدار الکترونیکی در زیر آورده شده است:

1-ارتباطات

یکی از مهمترین کاربردهای مدارهای الکترونیکی در زمینه ارتباطات است. از رادیوهای ساده گرفته تا تلفن های همراه پیچیده، مدارهای الکترونیکی نقش مهمی در ارسال و دریافت سیگنال دارند. آنها ما را قادر می سازند تا با مردم در سراسر جهان ارتباط برقرار کنیم و امکان ارتباط فوری و دسترسی آسان به اطلاعات را فراهم می کنند.

2-پزشکی

یکی دیگر از کاربردهای مدارهای الکترونیکی در زمینه پزشکی است. مدارهای الکترونیکی در وسایل پزشکی مانند ضربان ساز قلب، مانیتور فشار خون و دستگاه های MRI استفاده می شوند. این مدارها علائم حیاتی را اندازه گیری می کنند، تحویل دارو را کنترل می کنند و اطلاعات تشخیصی دقیقی را ارائه می دهند. آنها صنعت مراقبت های بهداشتی را متحول کرده اند و درمان های پزشکی را ایمن تر و موثرتر کرده اند.

3-انرژی های تجدید پذیر

علاوه بر این، مدارهای الکترونیکی پتانسیل زیادی در زمینه انرژی های تجدیدپذیر دارند. از آنجایی که جهان بر روی پایداری و کاهش اتکا به سوخت‌های فسیلی تمرکز می‌کند، مدارهای الکترونیکی برای مهار منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و باد استفاده می‌شوند. این مدارها انرژی را به طور کارآمد تبدیل و ذخیره می کنند و آن را برای استفاده در خانه ها، صنایع و وسایل نقلیه الکتریکی قابل دسترس می کنند. مدارهای الکترونیکی با به حداقل رساندن ردپای کربن و ترویج محیطی پاک‌تر، نقشی حیاتی در شکل‌دهی آینده‌ای پایدار ایفا می‌کنند.

اجزای یک مدار ساده الکترونیکی 

یک مدار الکترونیکی از اجزای مختلفی تشکیل شده است که با هم کار می کنند تا جریان الکتریکی را تسهیل کنند و عملکردهای خاصی را انجام دهند. این اجزا را می توان به سه دسته کلی تقسیم کرد: اجزای غیرفعال، اجزای فعال و اجزای اتصال.

اجزای غیرفعال

اجزای غیرفعال آنهایی هستند که برای عملکرد به منبع تغذیه خارجی نیاز ندارند. از جمله مقاومت ها، خازن ها و سلف ها هستند.
 مقاومت ها جریان الکتریکی را محدود می کنند و برای کنترل سطوح ولتاژ و جلوگیری از گرمای بیش از حد در مدار استفاده می شوند.
 خازن ها انرژی الکتریکی را ذخیره و آزاد می کنند، در حالی که سلف ها انرژی را در میدان مغناطیسی ذخیره می کنند. 
این اجزای غیرفعال برای کنترل جریان و توزیع جریان الکتریکی در مدار ضروری هستند.

اجزای فعال

از سوی دیگر، اجزای فعال برای کار کردن به یک منبع تغذیه خارجی نیاز دارند. رایج ترین اجزای فعال شناخته شده ترانزیستورها و مدارهای مجتمع (IC) هستند. 
ترانزیستورها بلوک های اصلی مدارهای الکترونیکی هستند و برای تقویت، سوئیچینگ یا کنترل سیگنال های الکتریکی استفاده می شوند.
 مدارهای مجتمع ترکیب پیچیده‌ای از ترانزیستورها، مقاومت‌ها، خازن‌ها و سایر اجزا هستند که همگی روی یک تراشه یکپارچه شده‌اند. آنها به طور گسترده در دستگاه های الکترونیکی مدرن استفاده می شوند و عملکردهای مختلفی مانند منطق دیجیتال، پردازش سیگنال و ذخیره سازی حافظه را ارائه می دهند.

اجزای اتصال مدار الکترونیکی

در نهایت، اجزای اتصال شامل سیم، اتصال دهنده ها و سوئیچ است.
سیم ها اجزای مختلف یک مدار را به هم متصل می کنند و مسیری را برای جریان جریان الکتریکی فراهم می کنند.
اتصال دهنده ها اتصال بین دستگاه های الکتریکی مختلف را تسهیل می کنند و از انتقال ایمن و قابل اعتماد سیگنال ها اطمینان می دهند. 
سوئیچ ها جریان را در مدار کنترل می کنند و به کاربران اجازه می دهند مدار را روشن یا خاموش کنند.

 مفهوم ولتاژ در مدارهای الکترونیکی

ولتاژ یک مفهوم اساسی در مدارهای الکترونیکی است که نشان دهنده اختلاف پتانسیل یا فشار الکتریکی است که جریان الکتریکی را هدایت می کند. ولتاژ با ولت (V) اندازه گیری می شود و می توان آن را نیرویی در نظر گرفت که الکترون ها را از طریق یک مدار هل می دهد. ولتاژ معمولاً توسط یک منبع تغذیه مانند باتری یا پریز برق تامین می شود و برای عملکرد دستگاه های الکترونیکی ضروری است. با کنترل ولتاژ در یک مدار، مهندسان و طراحان می توانند عملکرد اجزای مختلف را تنظیم کنند و اطمینان حاصل کنند که آنها توان لازم را برای انجام وظایف مورد نظر خود دریافت می کنند. بدون ولتاژ، مدارهای الکترونیکی بی اثر خواهند بود و جهان همانطور که می دانیم از پیشرفت های بی شمار تکنولوژی تهی خواهد بود. مدارهای الکترونیکی در قلب فناوری مدرن قرار دارند. آنها ستون فقرات ابزارها، وسایل و سیستم ‌های ما را تشکیل می‌دهند و به ما اجازه می‌دهند با دنیای دیجیتال ارتباط برقرار کنیم، کار کنیم و حرکت کنیم. با درک اجزاء، عملکردها و اصول حاکم بر مدارهای الکترونیکی، می توانیم از تأثیر باورنکردنی آنها بر زندگی مان قدردانی کنیم. آینده فناوری بدون شک با بهبود و تکامل مداوم مدارهای الکترونیکی شکل خواهد گرفت و ما را به سوی دنیایی مرتبط تر و نوآورانه تر سوق خواهد داد.