الکترونیک عمومی
مبانی پایه الکتریسیته
اتم از سه ذره به نام های الکترون با بارمنفی، پروتون با بار مثبت و نوترون با بارخنثی تشکیل شده است.
دسته بندی اجسام از لحاظ هدایت الکتریکی
اجسام در طبیعت از لحاظ رسانایی به سه دسته تقسیم می شوند:
1- رسانا یا هادی 2- نارسانا یا عایق 3- نیمه رسانا یا نیمه هادی
رسانا یا هادی
اجسامی هستند که الکتریسته را به خوبی از خود عبور می دهند.
مانند: طلا – نقره – مس
رسانا ها در لایه آخر اتم خود دارای یک تا سه الکترون می باشند
نارسانا یا عایق
اجسامی هستند که الکتریسته را از خود عبور نمی دهند
مانند: شیشه – پلاستیک – میکا
نارسانا ها یا عایق ها در لایه آخر اتم خود بین پنج تا هشت الکترون دارند
نیمه هادی یا نیمه رسانا
اجسامی هستند که نه به خوبی رساناها الکتریسته را عبور می دهند نه به بدی عایق ها.
مانند: ژرمانیوم Ge Siسیلیسیوم
نیمه هادی ها در لایه آخر خود دارای چهار الکترون می باشند. عناصر فعال نظیر دیود، ترانزیستور و آی سی ها از نیمه هادی ساخته می شوند.
مفاهیم اصلی الکترونیک
شدت جریان الکتریکی
مقدار بار الکتریکی جا به جا شده در واحد زمان را شدت جریان الکتریکی گویند.
واحد شدت جریان الکتریکی آمپر می باشد و آن را با حرف A نشان می دهند.
یک آمپر جریان الکتریکی: یک آمپر جریان الکتریکی در واقع یک کولن بار الکتریکی است که در مدت زمان یک ثانیه از یک نقطه عبور کرده است.
مقاومت الکتریکی
همه اجسام در برابر عبور جریان الکتریکی از خود مقاومت نشان می دهند واحد مقاومت الکتریکی اهم می باشد و آن را با علامت امگا Ω نشان می دهند.
ولتاژ الکتریکی یا اختلاف پتانسیل الکتریکی
یک نیرو و میدان خارجی که باعث به حرکت در آمدن الکترون ها درون اجسام (جاری شدن جریان) می شود.
اختلاف پتانسیل عامل بوجود آورنده جریان در مدار است.
واحد اندازه گیری ولتاژ ولت می باشد(v).
یک ولت ولتاژی است که در یک جسم با مقاومت یک اهم جریانی برابر یک آمپر ایجاد کند.
ضرایب
بسیاری از مواقع در الکترونیک با مقادیر بسیار بزرگ یا بسیار کوچک روبرو هستیم که نیاز است با استفاده از ضرایب ساده تر آنها را بیان یا محاسبه می کنیم. جداول زیر این ضرایب را بیان می کنند.
انواع جریان و ولتاژ الکتریکی
جریان مستقیم( (DC: Direct Current
ولتاژ مستقیم
تصویر بالا جریان/ولتاژ مستقیم خالص را نشان می دهد – باتری یک منبع ولتاژ/جریان مستقیم خالص است
کمیت های الکتریکی ای که فقط در یک جهت حرکت می کنند و در طول محور زمان تغییر قطبیت ندارند کمیت های DC خوانده می شوند.
AC
Alternating Current
به کمیتهای الکتریکی که در طول محور زمان دارای تغییر در مقدار و همچنین دارای مؤلفه های مثبت و منفی هستند AC گفته می شود.
پارامترهای ولتاژ و جریان متناوب
پارامترهای ولتاژ AC
دوره تناوب-T-PERIOD
به مدت زمانی که طول می کشد تا یک شکل موج از یک نقطه فرضی شروع به مقدار تکراری آن در طول محور زمان برسد دوره تناوب گفته مـی شود.
واحد دوره تناوب ثانیه می باشد و آن را با T نشان می دهند.
فرکانس یا بسامد (F)
تعریف شماره 1- به مجموع دوره های تناوب طی شده در مدت زمان یک ثانیه فرکانس گفته می شود.
تعریف شماره 2- به تعداد سیکل هایی که در یک ثانیه تکرار می شوند ، سیکل بر ثانیه یا فرکانس گفته می شود.
واحد فرکانس هرتز می باشد و آن را با HZ نشان می دهند.
فرمول دوره تناوب و فرمول فرکانس
مثال: همانطور که می دانیم فرکانس برق شهر برابر 50HZ می باشد.اکنون به کمک روابط فوق دوره تناوب برق شهر را محاسبه می کنیم.
مثال:
مثال:در صورتی که دوره تناوب یک سیگنال سینوسی برابر1µS فرکانس آن را محاسبه کنید.
پارامتر های یک سیگنال سینوسی
مقدار موثر:
مقدار موثر یک سیگنال سینوسی برابر است با مقدار ولتاژ مستقیم که به همان مقدار تولید نور- توان و حرارت کند.
مقدار مؤثر سیگنال سینوسی از رابطه زیر بدست می آید:
ولتاژ موثر یک سیگنال سینوسی
ولتاژ متوسط یا میانگین
این ولتاژ از محاسبه میانگین مقادیر یک سیگنال سینوسی محاسبه می گردد واز رابطه زیر بدست می آید.
توان (power)
توان در مفهوم فیزیک میزان کار انجام شده در واحد زمان می باشد. با جایگزین کردن جریان و ولتاژ در رابطه فوق بجای کار انجام شده به رابطه زیر می رسیم.
مثال
مقادیر زیر بر روی یک شارژر تلفن همراه نوشته شده است مطلوب است محاسبه توان مصرفی ورودی و خروجی.
| Input:220V-100mA Output:5.7V-800mA |
مثال توان الکتریکی
موج
به هر آشفتگی در محیط که در فضا یا فضا زمان منتشر می‌شود و اغلب حامل انرژی است موج میگویند. اگر این آشفتگی در میدان‌های الکترومغناطیسی باشد، آن را موج الکترومغناطیسی می‌نامند. در امواج الکترومغناطیسی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به طور عمود بر یکدیگر نوسان می‌کنند و با سرعت نور انتشار پیدا می‌کنند. نور و امواج رادیویی از این نوع هستند.
طول موج
به مسافت فیزیکی ای که یک موج طی یک سیکل طی می کند طول موج می گوییم .طول موج را با نشان می دهد و واحد آن متر است.
رابطه طول موج
مفهوم بدنه
در مدارات الکترونیک تمامی مقادیر ولتاژ نسبت به مبنایی بیان یا اندازه گیری می شوند که این مبنا در بیشتر موارد قطب منفی باتری می باشد. این مبنا معمولا با نام های Ground ، شاسی و یا بدنه نیز شناخته می شود.
علامت های زیر مفهوم منفی – گراند – شاسی – بدنه دارند:
زمین
قطعه شناسی
باتری Battery
دستگاه های قابل حمل به علت عدم دسترسی به برق شهری از منبع ولتاژ باتری استفاده می کنند.
سمبل مداری باتری
انواع باتری:از لحاظ جنس باتری
Ni-cad نیکل کادمیوم
nmh نیکل متال هیدرات
Li-ion لیتیوم یون
Li-polymer لیتیوم پلیمر
-باتری اصلی: Main battery
چند نمونه باتری اصلی تلفن همراه
باتری های دستگاه ها معمولا یا قابل جدا شدن توسط کاربر هستند که به آن Removable گفته می شود و یا غیر قابل جدا شدن توسط کاربر هستند که به آن None removable گفته می شود.
باتری نوکیا 8
باتری ساعت هوشمند سامسونگ Gear S2
باتری بک آپ: Backup battery
باتری پشتیبان یا Back Up برای تامین برق مورد نیاز مدار ساعت و تاریخ گوشی در زمان نبودن باتری اصلی بکار می رود. همانطور که می توانید حدس بزنید در گوشی ها و تبلت هایی که باتری آنها جدا نشدنی(none removable) است، باتری پشتیبان بکار نمی رود.
نمونه ای از باتری پشتیبان
باتری بک آپ
مفهوم آمپر ساعت
اگر بر روی یک باتری مقادیر زیر نوشته شده باشد به این معنی است که در صورتی که جریانی برابر 1100mA از این باتری کشیده شود این باتری یک ساعته تخلیه می شود.
آمپر ساعت
حال اگر از این باتری 100mA جریان کشیده شود چه مدت زمان طول می کشد تا این باتری کاملاَ تخلیه شود؟
مقاومت Resistor
مقاومت قطعه ای است که جهت ایجاد افت ولتاژ و کاهش جریان از آن استفاده می شود.
سمبل مداری مقاومت
سمبل مداری مقاومت – راست امریکایی و چپ اروپایی
انواع مقاومت
به طور کلی مقاومت ها به دو دسته تقسیم می شوند:
- مقاومت های ثابت
- مقاومت های متغیر
مقاومت های ثابت:
مقاومت هایی هستند که مقدار اهمی آنها ثابت بوده وغیر قابل تغییر است.
مقاومت های ثابت دارای دو پارامتر مهم می باشند:
1- مقدار نامی
مقدار نامی مقداری است که بصورت ایده ال باشد و خطایی نداشته باشد.
2- درصد خطا یا تلرانس
درصد خطا بیانگر تفاوت مقدار واقعی با مقدار ایده آل بصورت درصد می باشد.
شکل ظاهری مقاومت:
نمونه معمولی
مقاومت معمولی -آموزش تخصصی الکترونیک تعمیر موبایل
نمونه SMD
مقاومت معمولی SMD
روش های خواندن مقدار مقاومت
روش اول: کد رنگی
این روش در مقاومت های نسبتا بزرگ و در دستگاه های غیر موبایل و تبلت و در بعضی از شارژر ها بکار رفته است.
برای خواندن مقدار نامی این مقاومت ها قطعه را طوری قرار می دهیم که رنگ طلایی کناری یا رنگی که به صورت ضخیم تر و یا جدا از دیگر رنگ ها باشد سمت راست قرار گیرد. حال اگر مقاومت دارای 4 رنگ باشد دو رنگ اول و اگر 5 رنگ باشد سه رنگ اول را طبق کد رنگی که در خط بعد مشخص شده می نویسیم و رنگ سوم در مقاومت های 4 رنگ و رنگ چهارم در مقاومت های 5 رنگ بیانگر تعداد صفر ها و نهایتا رنگ اخر سمت راست بیانگر درصد خطا می باشد.
ارزش عددی رنگ های چاپ شده روی مقاومت
سیاه:0 / قهوه ای: 1 / قرمز:2 / نارنجی:3 / زرد:4 / سبز:5 / آبی:6 / بنفش:7 / خاکستری:8 / سفید:9
درصد خطا : طلایی: 5% نقره ای :10%
DIP مقاومت
درصد خطا در مقاومت های پنج رنگ
آموزش تخصصی تعمیر موبایل و تبلت-مقاومت پنج رنگ
سوالات این بخش
1. کدام گزینه غلط است ؟
2. ولتاژی که در طول محور زمان همواره ثابت و بدون تغییر است …. گفته می شود.
3. دوره تناوب-T-PERIOD چیست؟
4. سمبل مداری زیر بیانگر کدام قطعه الکترونیکی می باشد؟
5. چه اجسامی هستند که نه به خوبی رساناها الکتریسته را عبور می دهند نه مانند عایق ها الکتریسته را عبور نمی دهند؟
6. در صورتی که Vp-p یک موج سینوسی برابر 200 ولت باشد، ولتاژ پیک آن چقدر است؟
7. به کمیتهای الکتریکی که در طول محور زمان دارای تغییر در مقدار و همچنین دارای مؤلفه های مثبت و منفی هستند چه میگویند؟
8. شکل زیر بیانگر کدام گزینه می باشد؟
9. ولتاژ پیک تا پیک یک موج سینوسی برابر 200 ولت می باشد مقدار موثر آن چقدر است؟
10. فرکانس یک موج برابر 500 هرتز می باشد، دوره تناوب آن چقدر است؟
11. در جریان متناوب AC حرکت الکترون ها ………..
12. اجسامی که الکتریسته را به خوبی از خود عبور می دهند چه نام دارند؟
13.
شدت جریان الکتریکی چیست؟
14. شیشه – پلاستیک – میکا از لحاظ رسانایی در کدام دسته قرار میگیرند؟
15. یک میکرو آمپر چند آمپر می باشد؟
16. جای خالی را پر کنید
مقاومت قطعه ای است که جهت ……… از آن استفاده می شود.
17. در اتم کدام ذره بار منفی و کدامیک بار خنثی دارند؟
18. یک میلی ولت، چند ولت است ؟
19. ولتاژ پیک تا پیک یک موج سینوسی برابر 200 ولت می باشد مقدار متوسط آن چقدر است؟
20. کد رنگی روی یک مقاومت به صورت زیر می باشد مقدار آن چقدر است؟
مقاومت پنج رنگ
21. مقدار مقاومت شکل چقدر است ؟
مقاومت کد رنگی
22. فرکانس یا بسامد (F)چیست؟
23. واحد مقاومت الکتریکی چیست؟
24. مقدار مقاومت شکل چقدر است؟ زرد آبی قرمز طلایی
25. کمیت های الکتریکی ای که فقط در یک جهت حرکت می کنند و در طول محور زمان تغییر قطبیت ندارند چه نام دارند؟
26. در صورتی که دوره تناوب یک موج سینوسی 1 میلی آمپر باشد، فرکانس آن موج چقدر است ؟
27.
ولتاژ الکتریکی یا اختلاف پتانسیل الکتریکی چیست؟
28. کدام یک از عناصر زیر نیمه هادی می باشند؟
29. واحد شدت جریان الکتریکی چیست؟
30. جای خالی را پر کنید
در مدارات الکترونیک تمامی مقادیر ولتاژ نسبت به مبنایی بیان یا اندازه گیری می شوند که این مبنا در بیشتر موارد قطب منفی باتری می باشد. این مبنا معمولا با نام های ………. نیز شناخته می شود.
31. کاربرد باتری پشتیبان یاBack Up چیست؟
32. یک کیلو اهم چند اهم است؟
33. مقادیر زیر بر روی یک شارژر تلفن همراه نوشته شده است مطلوب است محاسبه توان مصرفی ورودی و خروجی
Input:120V-100mA
Output:5.7V-800mA
34. روی یک باتری 4100mAh نوشته شده است، در صورتی که جریانی معادل 41 میلی آمپر از آن کشیده شود چه مدت طول می کشد تا تخلیه شود؟
