ترانزستور

دوائر الإيقاف الكهربائية هي نظام يستخدم لإيقاف تشغيل الدائرة الكهربائية عندما تتجاوز قيمة التيار أو الجهد المحددة. وتستخدم هذه الدوائر في العديد من التطبيقات، مثل حماية الأجهزة الكهربائية من الأضرار الناجمة عن التيار الزائد، وحماية الأفراد من الصدمات الكهربائية، وحماية الدوائر الإلكترونية الحساسة. وتتكون دوائر الإيقاف الكهربائية من مكونات إلكترونية مثل الشرائح المتكاملة والمقاومات والمكثفات والثيرمستورات والترانزستورات والملفات اللولبية.

أنظمة الدوائر الكهربائية هي مجموعة من المكونات الكهربائية التي تعمل معًا لتوصيل التيار الكهربائي بشكل محدد وفعال. تتكون الدوائر الكهربائية عادةً من مصدر للتيار الكهربائي (مثل البطارية أو مولد كهربائي) وأسلاك توصيل لنقل التيار الكهربائي إلى المكونات الأخرى في الدائرة، والتي تشمل المقاومات والمكثفات والملفات الكهربائية والترانزستورات والمصابيح والمحركات الكهربائية وأجهزة الاستشعار والتحكم. يتم توصيل المكونات الكهربائية ببعضها البعض بطرق محددة لتشكيل دائرة كهربائية معيّنة، ويمكن استخدام الدوائر الكهربائية في العديد من التطبيقات المختلفة مثل الإضاءة والتحكم في الأجهزة وتشغيل المحركات الكهربائية.

الدوائر الكهربائية في أنظمة الآلات هي نظم كهربائية تستخدم لتحكم في عمل الآلات وتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. تتكون الدوائر الكهربائية في العادة من مصادر طاقة كهربائية مثل البطاريات أو مصادر الطاقة المترددة، والمفاتيح الكهربائية والاقطاب والأسلاك والمحركات والمؤشرات والأسلاك والترانزستورات والمكثفات والمقاومات وغيرها من المكونات الكهربائية. وتوجد دوائر كهربائية مختلفة في أنظمة الآلات، مثل الدوائر النشطة والدوائر اللاشخصية والدوائر الرقمية والدوائر التناظرية والدوائر الاستشعارية وما إلى ذلك.

1- التحويل الرقمي للتناظري (ADC) و التحويل التناظري للرقمي (DAC)
2- تصميم الدوائر المتكاملة (IC) وأشباه الموصلات.
3- تركيب المكونات الإلكترونية مثل المقاومات والمكثفات والملفات الحثية والترانزستورات والديودات.
4- تصنيع أجهزة الحساسات الإلكترونية مثل حساسات الليزر والحساسات الحرارية والضغط والتسارع والتوجيه والدوران.
5- تصنيع الأدوات الإلكترونية مثل الحواسيب والأجهزة اللوحية والهواتف الذكية والأجهزة الطبية والعسكرية والفضائية.

تقنية النانو تستخدم في العديد من المجالات بما في ذلك الإلكترونيات. ومن أحدث ابتكارات تقنية النانو في هذا المجال هي:

1- طباعة الدوائر الإلكترونية باستخدام الحبر النانوي: حيث يمكن طباعة الدوائر الإلكترونية على أسطح مختلفة باستخدام حبر يحتوي على جسيمات نانوية.

2- الترانزستورات النانوية: حيث تعتمد هذه التقنية على استخدام مواد نانوية لصنع ترانزستورات مصغرة جداً، مما يزيد من سرعة الأجهزة الإلكترونية.

3- البطاريات النانوية: حيث يتم استخدام جسيمات نانوية لزيادة كفاءة البطاريات والحد من استهلاك الطاقة.

4- المستشعرات النانوية: حيث يتم استخدام جسيمات نانوية لتحسين دقة وحساسية المستشعرات الإلكترونية المختلفة.

تختلف ترتيب الفصول والمواضيع في كتب الالكترونيات بحسب المؤلف والهدف من الكتاب. ومع ذلك ، في الغالب تشتمل كتب الالكترونيات على الفصول الأساسية التالية:

1- مقدمة عن الالكترونيات والتاريخ البسيط لها.

2- أساسيات الكهرباء والالكترونيات، مثل الجهد والتيار والمقاومة والقوانين الأساسية لكهرباء الدوائر.

3- المكونات الالكترونية وأنواعها وكيفية عملها مثل المقاومات والمكثفات والملفات والثنائيات والترانزستورات وغيرها.

4- الدوائر الالكترونية الأساسية مثل الدوائر العزل والدوائر الرقمية والتعديل.

5- الحسابات الالكترونية وكيفية تصميم الدوائر الالكترونية ومنهجيات التحليل.

6- التقنيات المتقدمة في الالكترونيات مثل شبكات التلفزيون والهواتف المحمولة وأنظمة الحاسوب.

البولونيوم هو عنصر كيميائي يتميز بالندرة والسمية والإشعاعية، ورمزه الكيميائي هو Po ورقمه الذري 84. يتم استخدام البولونيوم في البحوث العلمية والتكنولوجية، حيث يستخدم في إنتاج الطاقة النووية وفي صناعة البطاريات النووية والأشعة السينية، كما يدخل أيضا في تصنيع الأدوات اللازمة للكشف عن الإشعاع.

ويستخدم البولونيوم أيضا في الحسابات الرياضية التي تشمل توليد الأعداد العشوائية والرموز المختلفة؛ فهو يمكن استخدامه كمصدر عشوائي للطاقة، حيث يتم تصميم أساليب خاصة للتحكم في النشاط الإشعاعي للعينات النووية المستخدمة في هذه الحسابات. ومن الممكن أن يتم استخدام البولونيوم في إنتاج ترانزستورات النواقل التي تستخدم في الكمبيوترات، حيث يعتبر مادة مساعدة في هذه العملية.

يتم استخدام أجهزة القياس في صناعة الصناعات الكهربائية والإلكترونية لقياس الكميات الكهربائية والإلكترونية المختلفة مثل التيار والجهد والمقاومة والسعة والتردد والترانزستورات والحساسية الضوئية وغيرها من الكميات الأخرى. ويتم استخدام هذه الأجهزة للتحكم في الجودة والضمان والاختبار والصيانة وتحليل الأخطاء في الدوائر الإلكترونية والتشخيص ، ولضمان أداء الأجهزة الإلكترونية في مختلف تطبيقات الصناعة. ومن الأمثلة على أجهزة القياس في صناعة الصناعات الكهربائية والإلكترونية : الملتيميترات الرقمية ، جهاز قياس المقاومة ، جهاز قياس السعة ، جهاز الأوسيلوسكوب ، جهاز قياس التردد ، الجهاز القياسي ، اللوح الدوائر المطبوعة إلخ.

الإلكترونيات هي فرع من فروع الهندسة الكهربائية الذي يدرس تطبيقات الكهرباء والإلكترونيات في الأجهزة والأنظمة الإلكترونية. وفيما يلي بعض الأساسيات للإلكترونيات في الهندسة الصناعية الكهربائية:

1. الأشباه الموصلة: تشمل الديودات والترانزستورات والمكونات الإلكترونية الأخرى التي تستخدم لتحويل وتنظيم تيار الكهرباء.

2. التحكم الإلكتروني: يتضمن الاستشعار والتحكم والمعالجة الإلكترونية في الأنظمة الآلية والروبوتات والماكينات الصناعية والمحركات الكهربائية.

3. الدوائر المتكاملة: تشمل مجموعة من الأجزاء الإلكترونية المتقدمة المدمجة في شرائح واحدة، مما يخفض تكلفتها ويزيد من كفاءتها ويوفر المساحة.

4. الاتصالات اللاسلكية: تشمل استخدام الإشارات اللاسلكية لنقل البيانات والصوت والصور في تطبيقات مثل الجوالات والراديو والتلفزيون.

5. الإلكترونيات الرقمية: تشمل استخدام الرقمية للإشارات الإلكترونية لتمثيل المعلومات والتحكم في الأنظمة الإلكترونية.

تصميم الدوائر الإلكترونية للمحركات الكهربائية يتبع عدة خطوات، وهي كما يلي:

1- تحديد متطلبات الدائرة الإلكترونية: يجب أولاً تحديد متطلبات الدائرة الإلكترونية المراد تصميمها مثل الجهد اللازم لتشغيل المحرك والتيار المطلوب والسرعة المطلوبة والكفاءة المطلوبة وغيرها.

2- اختيار المكونات: بعد تحديد المتطلبات، يتم اختيار المكونات الإلكترونية المناسبة لتلبية هذه المتطلبات مثل المقاومات والمكثفات والترانزستورات والمثبتات الخطية ومنظمات الجهد والمحولات والمحولات الحالة الصلبة.

3- تصميم الدائرة الكهربائية: يتم تصميم الدائرة الكهربائية الخاصة بتوصيل المكونات الإلكترونية معًا لتشكل الدائرة الكهربائية المطلوبة وفقا للمتطلبات المحددة.

4- تخطيط الدائرة: يتم تخطيط الدائرة الكهربائية على برنامج الحاسوب أو على ورقة التخطيط، وتشمل المعلومات اللازمة مثل المكونات والاسماء التجارية والقيم والرسومات اللازمة.

5- تجميع الدائرة واختبارها: بعد الانتهاء من تصميم الدائرة، يتم تجميع المكونات الإلكترونية معًا واختبار الدائرة للتحقق من أنها تعمل بشكل صحيح وفقا للمتطلبات المحددة.

6- النهائي: يتم إجراء أي تعديلات نهائية وإعداد الدوائر الإلكترونية النهائية للإنتاج والتصنيع.