لخّصلي

ملخص عن مجال الإلكترونيات

تُعدّ الإلكترونيات جزءًا من مجال الكهرباء الذي يتعامل مع التيار الكهربائي والفولتية. يُستخدم التيار لنقل الشحنات الكهربائية، بينما تمثل الفولتية "الضغط" الذي يدفع الشحنات في اتجاه واحد. تُستخدم الكهرباء لتوفير الطاقة للمنازل والمؤسسات، وتشغيل الأجهزة الكهربائية.

تُركز الإلكترونيات على استخدام التيار والفولتية لإنشاء الإشارات الكهربائية التي تُمثل المعلومات، مثل الأصوات والصور والأرقام. تُستخدم الإشارات أيضًا لعد الأجسام، وقياس الحرارة والوقت، والكشف عن المواد المشعة.

تعتمد الإلكترونيات على مكونات مُتخصصة مثل الترانزستور والدوائر المتكاملة، التي تتميز بقدرتها على معالجة المعلومات بسرعة عالية، حيث يمكن أن تستجيب بعض المكونات لآلاف ملايين الإشارات في الثانية.

يتعامل مجال الإلكترونيات الدقيقة مع تصنيع المكونات الدقيقة، مثل الدوائر المتكاملة، التي تُستخدم في الأجهزة الإلكترونية. يُمكن تصنيع ملايين المكونات الإلكترونية المجهرية على قطعة صغيرة من المادة تسمى الرقاقة.

تُعنى الإلكترونيات بدراسة سلوك العناصر التي تُطلق سيلًا من الإلكترونات في الفراغ أو الغاز أو الأنابيب، أو التي تستخدم جريان الإلكترونات في أشباه الموصلات، وتطبيقاتها.

تُنفذ الأجهزة الإلكترونية مهامها دون الحاجة إلى حركة ميكانيكية، مما يُمكّنها من إنجاز مهام كثيرة بسرعة واقتصاد أكبر من الأجهزة الميكانيكية.

تُشمل الإلكترونيات مجالات واسعة مثل اللاسلكي والرادار والتلفزة، وأنظمة التحكم الصناعي، والحواسيب، والاتصالات.

يُرتبط مجال الكهرباء بمجال الإلكترونيات، حيث تتداخل بعض الأجهزة والمُكونات في كليهما، مما يُظهر العلاقة الوثيقة بينهما.

والإلكترونيات جزء من مجال أوسع، أي مجال الكهرباء. ويشتمل الكهرباء على عنصرين مهمين هما 1- التيار الكهربائي 2- الفولتية الكهربائية. والتيار الكهربائي هو انسياب الشحنات الكهربائية، بينما تمثل الفولتية الكهربائية نوعًا من "الضغط" (أو القوة) الذي يسبب حركة الشحنات في اتجاه واحد. ومن الاستخدامات المعتادة للكهرباء تزويد المنازل والمؤسسات بالطاقة المستخدمة في توفير الضوء والحرارة، وفي قيادة المحركات.

وتتعامل الإلكترونيات أساسًا مع استخدام التيار والفولتية لحمل الإشارات الكهربائية. والإشارة الكهربائية تيار كهربائي (أو فولتية كهربائية) محور بطريقة ما لتمثيل معلومات. فهي قد تمثل أصواتًا أو صورًا أو أرقامًا أو حروفًا أو تعليمات حاسوبية أو أي معلومات أخرى. ويمكن استخدام الإشارات أيضًا لعد الأجسام، وقياس درجة الحرارة والوقت، والكشف عن المواد الكيميائية المشعة.

وتعتمد الإلكترونيات على مكونات معينة، فائقة التخصص، مثل الترانزستور، والدوائر المتكاملة، التي تشكل جزءًا من كل المعدات الإلكترونية تقريبًا. وتكمن قيمة مثل هذه النبائط في قدرتها على معالجة الإشارات بسرعة هائلة. فبعض المكونات تستطيع الاستجابة للإشارات ملايين المرات في الثانية.

ويهتم مجال الإلكترونيات الدقيقة بتصميم وإنتاج المكونات الدقيقة ـ وخاصة الدوائر المتكاملة ـ والمعدات الإلكترونية التي تستخدم مثل هذه المكونات. فالمصنعون يمكنهم إنتاج ملايين المكونات الإلكترونية المجهرية، على قطعة من مادة تسمى الرقاقة، لا يزيد حجمها عن حجم ظفر الأصبع.

تركيب المكونات الإلكترونية على سطح اللوحة المطبوعة مباشرةً

لوحة تجارب مثبت عليها دائرة إلكترونية كاملة
وتبحث الإلكترونيات في سلوك العناصر التي تطلق سيلاً من الإلكترونات في فراغ أو في غاز أو في أنبوب أو صمام أو تستعمل جريان إلكترونات في نصف ناقل semiconductor كما تبحث في تطبيقاتها. وتقوم الأجهزة الإلكترونية بعملها من دون الحاجة إلى حركة ميكانيكية، وهي تنجز بذلك مهام كثيرة بسرعة واقتصاد أكبر مما في الأجهزة الميكانيكية.

وقد نما مجال الإلكترونيات واتسع اتساعاً كبيراً، فلم تعد التعريفات القديمة كافية على الإطلاق، وما هو اليوم جديد يصبح في الغد في عداد القديم بسبب التطور المتسارع في هذا الميدان الذي غزا مجالات الحياة كافة، وغدت الأجهزة الإلكترونية البحتة كالتلفاز والراديو والهاتف، وكذلك الأجهزة التي تتحكم في عمل مكنات أخرى كأجهزة تصنيع الآلات الميكانيكية والمحركات الكهربائية والطائرات والمركبات الفضائية والأسلحة، عصب الحياة في العالم المعاصر.

تشمل الإلكترونيات مجالات واسعة كاللاسلكي والرادار والتلفزة، والأجهزة الملاحية، وأنظمة التحكم الصناعي والحواسيب والاتصالات وأجهزة التسجيل والاستعادة وأجهزة القياس والاختبار والأجهزة الطبية والأجهزة الأخرى التي تستعمل الأنابيب أو الصمامات الإلكترونية والعناصر نصف الناقلة. وبالمقابل يشمل مجال الكهرباء توليد الطاقة ونقلها والإضاءة والتجهيزات الأخرى التي ينحصر سريان الإلكترونات فيها في النواقل المعدنية. ولكن الأجهزة الكهربائية والإلكترونية غالباً ما يؤثر بعضها في بعض، ويرتبط بعضها ببعض، فعلى سبيل المثال يمكن أن يكون للمحرك تحكم إلكتروني في سرعة دورانه وأن تُشَغَّل «حاكمة» relay ما بوساطة خلية كهرضوئية، وأن يُشَغَّل جرس كهربائي بحساس sensor للموجات فوق الصوتية.