ما هي العناصر والمكونات الإلكترونية الأساسية اللازمة لعمل دائرة إلكترونية!؟

هل فكرت يومياً ما أن تقوم بعمل دائرة إلكترونية بنفسك؟ ولكن توقفت عن هذا التفكير لأنّك لا تجيد التعامل مع العناصر والمكونات الإلكترونية، بالطبع هواة الإلكترونيات ومجاراة التطور التكنولوجي لاينكرون هذا، والممتع في عالم الإلكترونيات والدوائر الإلكترونية أنه سهل التعلم.

نعم سهل التعلم، وليس التعلم فقط إنما سهل الممارسة أيضاً فعمل دائرة إلكترونية ليس بالشيء الصعب المعقد كما تعتقد، بل بالعكس أمر بسيط ممتع ولكن إذا تعلمت مبادئه وهذا ما سنقدمه لك في سلسلة الدوائر الإلكترونية.

من الضروري أن تقوم بمراجعة: مقدمة في صناعة الدوائر الالكترونية وتطبيقات عملية لها… الجزء الأول

ولعل أول مبادئ عالم الإلكترونيات هو التعرف على العناصر المستخدمة في الدوائر الإلكترونية وطرق عملها، لذلك دعني في هذا المقال أطرح الأسئلة التي تجول في خاطرك ونجيب عليها.

نعم  أي دائرة إلكترونية شاهدتها قبل ذلك ستجدها تحتوي على عناصر إلكترونية أساسية مثل: المقاومات بقيمها وأشكالها المختلفة، والمكثفات ، والترانزستور “Transistor”، ومنظمات الجهد المعروفة باسم “Regulators”، وهناك الكثير أيضاً.

بداية حتى تتمكن من عمل أي دائرة سواء كانت دائرة إلكترونية أو دائرة كهربية لا بد أن يكون لديك اللوحة “Board” التي ستُجمع عليها عناصر الدائرة وهي لها أنواع مختفلة.

لو نظرت لأساس أي جهاز ستجد الأساس القائم عليه هو اللوحة أو “البوردة” كما يطلق عليها باللهجة العامية، وكما هو ظاهر لك في الصورة السابقة فإنّ جهاز اللاب توب الذي تعمل عليه أساسه هي اللوحة الأم “Motherboard” ذات اللون الأزرق المتجمعة عليها كل المكونات لتؤدي وظيفتها.

ولكن هذا النوع من اللوحات يُسمي اللوحات المطبوعة “printed circuit board (PCB)” حيث يتم طبع المسارات التي ستربط العناصر الإلكترونية عليها وهي صناعة قائمة بحد ذاتها، وسهل تعلم عملها لدوائر بسيطة تريد أن تعملها لأنّ لها برامج مخصصة تساعدك على ذلك.

ولكن هناك البديل الجاهز دائما وهي لوحة التجارب، ويُطلق عليها أكثر من اسم منهم التالي (breadboard or protoboard or test board) تستخدم هذه اللوحة في بناء نماذج الدوائر الإلكترونية.

ولكن استخدمها الشائع هو اختبار الدوائر قبل عمل عملية اللحام؛ لتوفير الكثير من الجهد والوقت على مصممي الدوائر.

سنجد على كل الجانبين صفين لتوصيل مصدر التغذية أحدهم يحمل اللون الأحمر يُوصل عليه الطرف الموجب، والآخر يحمل اللون الأسود أو الأزرق يُوصل عليه الأرضي.

ستجدها من الداخل نظام صفوف وأعمدة الصف هو عبارة عن نقطة توصل واحدة أي مستحيل تضع طرفي المكون الإلكتروني في نفس الصف وتنتظر نتيجة؛ لأنّ التوصيل عليها رأسي، وليس أفقي إلاّ عندما تريد توصيل طرف مكون بطرف مكون آخر فهنا وصل على نفس الصف.

ستجد أنّ هناك فاصلًا في منتصف لوحة التجارب هذه يفصل اللوحة لجزئين: الأول في اليمين، والآخر في اليسار، وكل واحد منهم له بجواره الصفين المسؤولين عن تغذيته بالطاقة، وهذا يسمح لك بعمل أكثر من دائرة على اللوحة في نفس الوقت.

ولكن الأهم هذا سيساعدك علي توصيل الآيسهات IC’s بسهولة، ولكن في هذه الحالة يحب توصيل الصفين الموجودين علي الجانبين ببعضهما الموجب بالموجب والسالب بالسالب؛ لأنّ الآيسهات عبارة عن صفين من الـ Pins وكل Pin يتصل على ما هو له، فلها Pin  للتغذية، وPin للأرضي، والباقي للإشارات التي ستتصل عليها.

المقاومة هي مكون إلكتروني يعمل على إعاقة مرور التيار الكهربي، ويتم تركيبها في اللوحات الإلكترونية من أجل هذه الوظيفة بأشكال وأنواع مختلفة، يرمز لها بالحرف R، وتعطى قيمتها بالأوم (Ω).

يطلق على المقاومات “Passive Devices” لأنّها ليست مصدر للطاقة، ولكنها تعمل على تقليل الجهد والتيار المارين خلال الدائرة، ولها طرفين للتوصيل وليس لها قطبية لتوصيل الأطراف أي ليس لها موجب وسالب، ولكن لها قيم تحدد لك ما الذي ستخدمه منها؟

هي المقاومة ذات القيمة الثابتة وتستخدم في الدوائر الإلكترونية لتحقيق الشرط اللازم لها، وقيمتها تحدد من خلال تصميم شكلها الألوان الظاهرة عليها حيث أنّ لهذه الألوان جدول تستطيع من خلاله تحديد قيمتها، ولكني أرى بما أنّك لستُ من دارسي علم الإلكترونيات فالطريقة الأسهل لقياسها بالنسبة لك هي استخدام الـ “Multimeter”.

لقياس قيمة المقاومة يمكنك استخدام الـ “Multimeter” وضبطه على وضع الأوم Ω وتضع طرفي الجهاز على أطراف المقاومة وتقرأ القيمة الظاهرة لك، وبناء عليه تتعرف على قيمة المقاومة المطلوبة لدائراتك.

المقاومة المتغيرة وتعرف باسم الريوستات (Rheostat) وهي المقاومة المحدد لها مدى حيث لها قيمة صغرى وقيمة عظمى، ولها ثلاثة أطراف طرفين توصيل وبالنصف طرف لضبطها للوصول إلى القيمة اللازمة.

الدايود أو ما يسمى الصمام الثنائي هو مكون إلكتروني وظيفته السماح للتيار الكهربي بالمرور في اتجاه واحد فقط، ويعمل كعازل فى الاتجاه المضاد بحيث لا يسمح للتيار بالمرور فى الاتجاه الآخر، وله قطبين قطب موجب ويُسمي الأنود وقطب سالب يُسمي الكاثود.

والجدير بالذكر أنّه كثيراً ما نجد مجموعة من الدايودات تستخدم كمقوم “Rectifier” أي تقوم بتحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر، وكثيراً ما نجد مجموعة من 4 دايودات متراصة بجانب بعضها في اللوحة الإلكترونية، وأحياناً تكون الدايودات مجمعة في حزمة واحدة تسمى القنطرة “Bridge”، وتكون مسؤولة كما ذكرنا عن تحويل التيار المتردد الوارد من مصدر الكهرباء إلى تيار مستمر يدخل إلى اللوحة الإلكترونية لتشغيلها.

انظر لهذا المثال:

في الدائرة السابقة الدايود مُتصل توصيل أمامي مع مصدر الجهد؛ أي أن القطب الموجب الأنود منه مُتصل بالقطب الموجب من مصدر الفولت، لذلك فالمسار مغلق مما يسمح بمرور التيار الكهربي إلى الحمل وهو الـ LED1 حتى يعمل.

في الصورة السابقه الدايود متصل بمصدر الجهد بطريقة عكسية؛ أي أن القطب السالب الكاثود متصل بالقطب الموجب من مصدر الفولت، لذلك يعتبر دائرة مفتوحة ولا يمر خلاله تيار لذلك لا يعمل الحمل وهو LED1.

بكل تأكيد سنتابع معكم هذه السلسلة، وفي حال كان لديكم أي استفسار، أو ملاحظات لاتترددوا بطرحها في التعليقات.