اگر بخواهید الکترونیک را از پایه و به شکلی اساسی یاد بگیرید، ابتدا نیاز دارید تا با مفاهیم پایه و ابتدایی الکترونیک به خوبی آشنا شوید. برای این امر، نیاز است تا شما به خوبی با مفاهیمی مثل جریان، ولتاژ، مقاومت الکتریکی آشنا شوید به درک خوبی از مفهوم و کاربرد هر کدام از آنها برسید.
برای شروع باید بدانید ولتاژ و جریان چیست و هرکدام چگونه ایجاد می‌شود چه کاربردهایی دارند؟
به جلسه 2 از فصل اول سری آموزش مقدماتی الکترونیک خوش آمدید. در این جلسه به مفهوم ولتاژ و جریان الکتریکی خواهیم پرداخت و به سوال “ولتاژ و جریان چیست و چه تفاوتی و با یکدیگر دارند” پاسخ خواهیم داد. تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.
مفهوم ولتاژ و جریان
برای اینکه بتونیم از انرژی الکتریکی استفاده کنیم باید اول اون رو خوب بشناسیم. انرژی الکتریکی یا همون برق دو ویژگی داره: ولتاژ و جریان.
در این مطلب ما دو هدف رو دنبال می‌کنیم:
- ولتاژ و جریان چی هستند؟
- کاربرد ولتاژ و جریان چیه و برای چه کاری مناسب هستند؟
مفهوم ولتاژ و جریان در انرژی الکتریکی
بیاید با یک مثال شروع کنیم. یک رودخونه رو در نظر بگیرید، در نگاه اول اگر بخوایم این رودخونه رو برای کسی توصیف کنیم از دو ویژگی‌اش خواهیم گفت:
- مقدار آبی که رودخونه داره
- سرعت آب رودخونه
این دو، در واقع ویژگی‌هایی هستن که باعث میشن رودخونه‌ها با هم فرق داشته باشن. شما هم قطعا موافق هستید که:
- مقدار آب رودخانه، مقدار پتانسیل آبی رودخونه (ولتاژ الکتریکی) رو نشون میده.
- سرعت حرکت آب توی رودخونه شدت جریان آب (جریان الکتریکی) رو نشون میده.
پس ما به همین راحتی مفهوم ولتاژ و جریان رو فهمیدیم. در ادامه پس از تعریف ولتاژ الکتریکی و جریان الکتریکی، به بررسی کاربرد ولتاژ و جریان در انرژی الکتریکی می‌پردازیم.
مفهوم پتانسیل و جریان الکتریکی
اگر جایی که آب در اون جاری هست رو سیم و قطرات آب رو الکترون فرض کنیم:
- مقدار آب رودخانه همون پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ است.
- سرعت حرکت آب رودخانه، همون شدت جریان الکتریکی یا جریان است.
خب تا اینجا فهمیدیم که منظور از ولتاژ الکتریکی، مقدار برق یا مقدار الکترون‌ها در انرژی الکتریکی است.
مقدار آب رودخانه = پتانسیل الکتریکی یا ولتاژ
یک نکته مهم!
یک آسیاب آبی رو تصور کنید. برای اینکه بتونیم پره‌های این آسیاب رو بچرخونیم باید چه اتفاقی بیوفته؟ آب باید شروع به حرکت کنه تا ما بتونیم از جریان آب برای چرخوندن پره های آسیاب، استفاده کنیم.
بدین ترتیب آب برای ما کاری انجام میده و ما می‌تونیم از انرژی اون استفاده کنیم. در مورد انرژی الکتریکی هم همین‌طور هست. الکترون ها باید حرکت کنند تا جریان الکتریکی ایجاد بشه و ما بتونیم از انرژی الکتریکی استفاده کنیم.
خب، بیاید این کار رو عملی انجام بدیم. به چی نیاز داریم؟
- نیاز داریم جریان الکتریکی ایجاد کنیم.
- به یک منبع الکترون نیاز داریم تا اون‌ها رو به حرکت در بیاریم.
منبع ولتاژ الکتریکی
یادتون که نرفته در تعریف مفهوم ولتاژ و جریان چی گفتیم؟ وقتی از مقداری الکترون که در کنار هم جمع شدن حرف می‌زنیم، منظورمون ولتاژ هست پس ما به یک منبع ولتاژ نیاز داریم. باتری یک منبع ولتاژ است.
باتری، منبع ولتاژ
ايجاد جريان الكتريكی با باتری
با باتری چطوری جریان الکتریکی ایجاد کنیم؟ هممون حتما یک باتری دیدیم. مهم‌ترین چیزی که در مورد باتری باید بدونیم، مقدار ولتاژ و علامت‌های مثبت و منفی اون هست. یادتون باشه که قطب مثبت یعنی سمت خروج الکترون ها.
منابع ولتاژ از جمله باتری‌ها خیلی با شخصیت هستن و الکترون‌ها رو توی ظرف به ما تحویل میدن! اما یه قانون خیلی جدی دارن برای خودشون! هر الکترونی که از باتری بیرون میره، باید ظرف خالیش دوباره برگرده توی باتری، وگرنه باتری دیگه به ما اجازه نمیده ازش الکترون بگیریم و جریان الکتریکی دیگه ایجاد نمیشه.
شبیه سازی نحوه ورود و خروج الکترون ها از باتری
کاربرد ولتاژ و جریان در روشن کردن لامپ
کاری که می‌خوایم بکنیم اینه که با کمک انرژی الکتریکی یه لامپ رو روشن کنیم. حالا درست مثل آسیاب آبی که در معرض جریان آب قرار می‌گیره، می‌چرخه و آب رو پس میده، لامپ هم همین کار رو می‌کنه.
- الکترون‌ها رو با سیم از لامپ به سمت باتری جاری می‌کنیم.
در واقع لامپ یک نوع مصرف کننده هست. ما توی این مثال، مسیر حرکت رو با تکه سیم درست کردیم، به این ترتیب تونستیم از انرژی الکتریکی برای ایجاد روشنایی استفاده کنیم.
کلید
می‌دونیم که برای اینکه لامپ روشن بمونه باید جریان الکتریکی برقرار بمونه، پس اگه سیم قطع بشه چه اتفاقی میوفته؟ بله! لامپ خاموش میشه. شاید بعضی وقتا بخواهیم لامپمون رو خاموش کنیم مثل روزها که به اون احتیاجی نداریم. برای اینکه دیگه سیم رو قطع نکنیم باید از یک کلید استفاده کنیم.
کلید، کارِ قطع و وصل کردن رو برای ما انجام میده. همون‌طور که می‌بینید توی این شکل یه کلیدِ ساده برای قطع کردن جریان الکترون‌ها استفاده شده.
نقش کلید در قطع و وصل کردن جریان جاری در مدار
تمرین جلسه ولتاژ و جریان
- با قطعاتی که شناختید، مثل شکل بالا یک لامپ روشن کنید.
شما می‌توانید تمام آموزش‌ها را از طریق وبسایت الکساز و یا کانال یوتیوب الکساز دنبال کنید.
چطور می‌توانم آموزش الکترونیک الکساز را بصورت عملی دنبال کنم؟
ما تمامی قطعات استفاده شده در هر آموزش را به شما معرفی می‌کنیم، تا شما بتوانید قطعات مورد نیاز خود را از فروشگاه الکسازشاپ یا فروشگاه‌های قطعات الکترونیکی تهیه کنید و تمامی آموزش‌ها را به‌صورت کاملا عملی دنبال کنید.
ضمن اینکه تمامی آموزش‌ها، یک کیت آموزشی مرتبط دارند که می‌توانید با خرید کیت آموزشی مرتبط با هر سرفصل آموزشی، تمام قطعات را به‌صورت یکجا تهیه کنید. همچنین، تمامی آموزش‌های الکساز به‌صورت متنی در دفترچه‌های آموزشی و ویدیویی در پنل کاربری شما در دسترس قرار خواهند گرفت.
کیت های آموزشی مهندس الکترونیک، برای دنبال کردن این آموزش ها بصورت عملی به شما پیشنهاد می‌شود. این مجموعه آموزشی دارای دفترچه آموزشی و ویدیو آموزشی می‌باشد و بیش از 100 پروژه کاربردی با این کیت ها پیاده سازی خواهید کرد.
علاوه بر تمام مزایای ذکر شده، در صورت خرید بسته، شما پشتیبانی آموزشی دریافت می‌کنید و اگر در هر قسمت از آموزش با سوالی مواجه شدید، پشتیبانان ما در سریع‌ترین زمان ممکن با شما ارتباط برقرار کرده، و اقدام به پاسخگویی و رفع مشکلات شما می‌نمایند.
در غیر اینصورت شما می‌توانید در قسمت نظرات، سوالات خود را مطرح کنید تا مربیان الکساز، به سوالات و نظرات شما پاسخ دهند.
جمع بندی
به شما تبریک می‌گوییم! شما یک جلسه دیگر از سری آموزش الکترونیک را با موفقیت پشت سر گذاشتید. در این جلسه که جلسه دوم از فصل اول آموزش مقدماتی الکترونیک بود، با مفهوم ولتاژ و جریان آشنا شدیم و به سوال مهم ولتاژ و جریان چیست پاسخ دادیم.
در جلسه بعدی، با انواع مدارات الکترونیکی آشنا خواهیم شد و نحوه رسم مدارات الکترونیکی را فرا خواهیم گرفت.
تیم الکساز برای تمام قسمت‌های این آموزش‌ها مطالعه و تحقیق بسیاری انجام داده تا بتواند یک آموزش اصولی، کاربردی، جذاب و سرگرم کننده را در اختیار شما قرار دهد.
شما می‌توانید با حمایت از الکساز در شبکه‌های اجتماعی مثل یوتیوب، اینستاگرام، تلگرام، آپارات و معرفی الکساز به دوستان خود، به ما انرژی و انگیزه داده تا بتوانیم همواره آموزش‌های با کیفیت در اختیار شما قرار دهیم.
همچنین با نظرات خود در انتهای هر مطلب، انتقادات، پیشنهادات و سوالات خود را با ما مطرح کنید، و در مسیر بهبود کیفیت آموزش‌ها همراه الکساز باشید. در جلسه بعد، با ما همراه باشید تا آموزش های مقدماتی الکترونیک و مفاهیم علمی الکترونیک را ادامه دهیم.
