อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานคืออะไร?

อิเล็กตรอน ส่วนประกอบของอะตอม และการใช้งาน ซึ่งเรียกว่าอิเล็กทรอนิกส์ มีบทบาทสำคัญในอุปกรณ์ในครัวเรือนหลายชิ้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานประกอบด้วย "ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์" ขั้นต่ำที่ประกอบขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในชีวิตประจำวัน ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้ได้แก่ ตัวต้านทาน ทรานซิสเตอร์ ตัวเก็บประจุ ไดโอด ตัวเหนี่ยวนำ และหม้อแปลง ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ ออกแบบมาเพื่อทำงานภายใต้กฎและหลักการทางฟิสิกส์บางประการ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานยังเกี่ยวข้องกับการวัดแรงดัน กระแส (การไหลของอิเล็กตรอน) และความต้านทานใน "วงจร" ที่ประกอบเข้าด้วยกัน

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดทำงานบนหลักการฟิสิกส์พื้นฐานที่เรียกว่ากฎของโอห์ม ซึ่งระบุว่าa วงจรประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสและความต้านทานที่พบโดยกระแสในนั้น วงจร วงจรประกอบด้วยส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่าองค์ประกอบวงจร ซึ่งเชื่อมโยงกับสายไฟกับแบตเตอรี่ และได้รับการออกแบบให้เป็นไปตามกฎของโอห์ม

แบตเตอรี่สร้างแรงดันและกระแสที่ขับเคลื่อนหรือจ่ายพลังงานให้กับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ อิเล็กตรอนไหลผ่านสายไฟและปรับโดยการจัดเรียงของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เฉพาะเจาะจง แรงดันถูกวัดเป็นหน่วยที่เรียกว่าโวลต์ และกระแสในหน่วยที่เรียกว่าแอมแปร์หรือแอมป์

ตัวต้านทานเป็นองค์ประกอบวงจรที่ออกแบบมาเพื่อให้ต้านทานการไหลของอิเล็กตรอนที่เรียกว่ากระแส ในการทำเช่นนั้น จะทำให้เกิดความร้อนและในที่สุดก็จะกระจายกำลัง—ความต้านทานคูณด้วยกำลังสองของกระแส ขดลวดความร้อนเป็นตัวอย่างของการใช้ตัวต้านทาน ตัวต้านทานมีค่าบวก (นั่นคือ ความต้านทานรวมของวงจรเท่ากับผลรวมของค่าตัวต้านทานทั้งหมด) เมื่อจัดเรียงเป็นอนุกรม เรียงคู่ขนานกัน มูลค่ารวมกันจะลดลง หน่วยของความต้านทานคือโอห์ม ในทางปฏิบัติ เรามีหน่วยกิโลโอห์มและเมกะโอห์ม

ตัวเก็บประจุเป็นองค์ประกอบวงจรที่เป็นตัวแทนของตัวต้านทาน: พวกเขาเก็บพลังงานไฟฟ้า ความจุของพวกมันถูกวัดในหน่วยฟารัดและหน่วยย่อยที่ใช้งานได้จริงของฟารัด เช่น ไมโครฟารัดและพิโกฟารัด เมื่อจัดเรียงขนานกัน ค่าที่รวมกันจะเพิ่มขึ้น เมื่ออยู่ในอนุกรม ค่าที่รวมกันจะลดลง วงจรอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานมักมีตัวเก็บประจุบางตัวเสมอ

ไดโอดซึ่งเป็นองค์ประกอบวงจรกระตุ้นกระแสให้ไหลในทิศทางเดียวเท่านั้น มีขั้วสองขั้ว ไม่เหมือนกับทรานซิสเตอร์ซึ่งมีสามขั้ว ในทรานซิสเตอร์ กระแสสามารถไหลได้มากกว่าหนึ่งทิศทาง ทั้งไดโอดและทรานซิสเตอร์ปรับทิศทางกระแสและแรงดันไฟ

วงจรอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานมักประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบวงจร ตัวเหนี่ยวนำคือขดลวดที่สร้างสนามแม่เหล็กที่ต้องการ ซึ่งแตกต่างจากตัวเก็บประจุที่สร้างสนามไฟฟ้าที่ต้องการ เมื่อประกอบกับตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำจะก่อให้เกิดวงจร "การปรับ" พิเศษ เรียกว่าวงจร RLC ซึ่งสามารถปรับความถี่ต่างๆ ได้ตามกระแสที่ไหลผ่าน มัน. Transformers ซึ่งเป็นองค์ประกอบวงจรอีกประเภทหนึ่ง สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าหรือลดระดับลงไปเป็นค่าที่ต้องการได้ ส่วนประกอบวงจรทั้งหมดเหล่านี้ประกอบขึ้นจากสิ่งที่เรียกว่า "อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน"

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐานยังไม่สมบูรณ์หากไม่ได้กล่าวถึงเครื่องมือพื้นฐานที่ใช้ในการวัดทางอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งรวมถึงมิเตอร์แบบแอนะล็อกและดิจิตอลที่วัดแรงดัน กระแส ความต้านทาน และความจุ แหล่งจ่ายไฟซึ่งให้แรงดันและกระแสควบคุมที่เสถียร ออสซิลโลสโคปซึ่งวัดรูปคลื่นของวงจรจากวงจร และเครื่องกำเนิดฟังก์ชันซึ่งให้รูปคลื่นมาตรฐานที่ต้องการ