מהי אלקטרוניקה בסיסית?

אלקטרונים, מרכיב של אטומים, והשימוש בהם - המכונה אלקטרוניקה - ממלאים תפקיד חשוב בחלקים רבים של ציוד ביתי. אלקטרוניקה בסיסית כוללת "רכיבי אלקטרוניקה" מינימליים המהווים חלק מציוד האלקטרוניקה היומיומי. רכיבים אלקטרוניים אלה כוללים נגדים, טרנזיסטורים, קבלים, דיודות, משרנים ושנאים. הם מופעלים באמצעות סוללה, והם נועדו לעבוד תחת חוקים ועקרונות פיזיקה מסוימים. אלקטרוניקה בסיסית נוגעת גם למדידת מתח, זרם (זרימת אלקטרונים) והתנגדות ב"מעגל "העבודה.

כל ציוד האלקטרוניקה עובד על עקרון פיזיקה בסיסי המכונה חוק אוהם, הקובע כי א המעגל מכיל מתח ביחס ישר לזרם ולהתנגדות שנתקלים בו הנוכחי מעגל חשמלי. המעגל כולל את הרכיבים האלקטרוניים המכונים גם אלמנטים מעגליים, המקושרים עם חוטים לסוללה ונועדו לציית לחוק אוהם.

הסוללה מייצרת את המתח והזרם המניעים או מניע את הרכיבים האלקטרוניים. האלקטרונים זורמים דרך חוטים ומווסתים על ידי סידור רכיבי האלקטרוניקה כדי לייצר תוצאות ספציפיות. המתח נמדד ביחידות הנקראות וולט והזרם ביחידות הנקראות אמפר, או מגברים.

הנגד הוא אלמנט מעגל שנועד להציע התנגדות לזרימת האלקטרונים הנקראת זרם. בכך הוא מייצר חום ובתורו מפיץ כוח - התנגדות מוכפלת בריבוע הזרם. סליל חימום הוא דוגמה ליישום של נגד. מסודרים בסדרה, נגדים הם בעלי ערך תוסף (כלומר, ההתנגדות הכוללת של המעגל שווה לסכום כל ערך הנגדים). ערוכים במקביל, הערך המשולב שלהם משולב. יחידת ההתנגדות היא האום. בפועל, יש לנו יחידות קילו-מגה ומגאוהם.

קבלים הם אלמנטים מעגליים המייצגים את ההפך מהנגדים: הם אוגרים כוח חשמלי. הקיבולת שלהם נמדדת בפראדות ובתת יחידות מעשיות של פאראד כגון מיקרופאראד ופיקופרד. כאשר מסודרים במקביל, הערך המשולב שלהם עולה. כאשר בסדרה, הערך המשולב שלהם פוחת. מעגלי אלקטרוניקה בסיסיים כוללים תמיד כמה קבלים.

הדיודה, אלמנט מעגל, מעודדת זרם לזרום בכיוון אחד בלבד. יש לו שני מסופים, בניגוד לטרנזיסטור - שיש לו שלושה. בטרנזיסטור הזרם יכול לזרום ביותר מכיוון אחד. הן דיודות והן טרנזיסטורים מווסתים כיוון ומתח זרם.

מעגלי אלקטרוניקה בסיסיים כוללים לעיתים קרובות משרנים ושנאים כאלמנטים במעגל. משרן הוא סליל חוט המייצר שדה מגנטי רצוי, בניגוד לקבל, המייצר שדה חשמלי רצוי. כאשר הוא מצויד עם נגד וקבל, משרן תורם למעגל "כוונון" מיוחד, נקרא מעגל RLC, שניתן לכוון אותו לתדרים שונים כאשר זרם חשמלי זורם דרכו זה. רובוטריקים, סוג אחר של אלמנט מעגל, יכולים להגביר מתח או להוריד אותו לערכים הרצויים. כל רכיבי המעגל הללו מהווים את מה שמכונה בדרך כלל "אלקטרוניקה בסיסית".

אלקטרוניקה בסיסית אינה שלמה מבלי להזכיר את הכלים הבסיסיים המשמשים למדידות אלקטרוניקה. אלה כוללים מטרים אנלוגיים ודיגיטליים המודדים מתח, זרם, התנגדות וקיבול; ספקי כוח, המספקים מתח וזרם מוסדרים יציבים; אוסצילוסקופים, המודדים צורות גל מעגליות ממעגלים; ומחוללי פונקציות, המספקים צורות גל רגילות.