רכיבי אלקטרוניקה- המושגים לא קלים? מדריך למתחילים

למי שאינו בקיא בתחום האלקטרוניקה, ולמי שאינו מכיר את הרכיבים השונים, נשמעים המושגים מעולם זה כמו סינית מדוברת. יחד עם זאת, כשחושבים על כך לעומק מבינים שכל חיינו סובבים סביב מכשירי האלקטרוניקה השונים, ורצוי שיהיה לכולנו מושג קלוש בקשר למה שמרכיב אותם ולמשמעות של תקלה כלשהי ברכיב כזה או אחר. לשירותכם - מילון מושגים בסיסי בתחום האלקטרוניקה.

דיודה - דיודה היא רכיב אלקטרוני, הכולל שתי רגליים (אנודה וקתודה, למעוניינים). התפקיד העיקרי של דיודות הוא להוליך זרם חשמלי בכיוון אחד, כך שהן פועלות בבחינת שסתום חד כיווני. דיודה עשויה מחומרים מוליכים למחצה, אשר סוגם מגדיר את עוצמת המתח שיועבר בה. בין שימושי הדיודה, הנובעים מההגדרה הבסיסית הזו, אפשר למנות יישום מזרם חילופין לזרם ישר, שחזור אותות חשמליים, ייצוב מתח, הגנה מפני פרצי זרם ועוד. אפשר להבחין כיום בין כמה סוגי דיודות עיקריים, המרכזיים שבהן הם דיודת PN, דיודה פולטת אור, דיודת זנר ודיודת מפולת, פוטודיודה ועוד.

חיישן - חיישנים הם רכיבים נפוצים בלא מעט מערכות אלקטרוניות. חיישן, ברמת ההגדרה, הוא מתמר אשר תפקידו להמיר ערכים פיזיקליים למטרות בקרה, מדידה או העברת המידע למערכות אחרות (חשבו על גלאים מסוגים שונים). החיישן יכול לזהות אנרגיות שונות,  דוגמת קול, חום, אלקטרומגנטיות, אור, תזוזה מכאנית וכיוצא בזה, ולהגיב בהתאם. האבחנה המרכזית היא בין שני סוגים עיקריים של חיישנים: חיישן פאסיבי ישמש בעיקר למדידת אנרגייה קיימת, וחיישן אקטיבי יפלוט אנרגייה, ויקלוט את ההחזר שלה (כמו במקרה של רדאר).

מטריצות - מטריצה, ממש על קצה המזלג, נחשבת לסביבת העבודה של הרכיבים  האלקטרוניים, כלומר, סביבה שעליה יושמו הרכיבים האלקטרוניים, דוגמת נגדים או סלילים, מה שיביא ליצירתו של המעגל החשמלי. מטריצה ממוצעת תכלול מתכות מחוברות הן לאורך הן לרוחב, כאשר המתכות המחוברות לרוחב תהיינה קשורות זו לזו (קצר חשמלי), בעוד אלה שממוקמות לאורך תהיינה מנותקות. חשוב להדגיש שמבחינה מעשית, מטריצה היא היסוד שעל פיו מתוכננים הרכיבים החשמליים, כך שיש להכיר את המבנה שלה כנקודת התחלה.

ממסר - ממסר הוא התקן חשמלי חשוב נוסף אשר מכיל שני רכיבים עיקריים: הראשון הוא מפסק, והשני סליל. הממסר פועל כך שזרם חשמלי בסליליו ייצור שדה מגנטי, שיעביר את התנועה למפסק, ולכן יביא להפעלתו של האחרון. התפקיד העיקרי שמקבלים על עצמם ממסרים, כתוצאה ממנגנון הפעולה האמור, הוא שימושם כמתגים חשמליים. בין הממסרים השונים ניתן להבחין על פי סוג החיבור או על פי עיקרון ההפעלה.

מפסק - ההגדרה של מפסקים פשוטה מאוד להבנה: מתגים שתפקידם להפעיל או לכבות מכשירים חשמליים או אמצעי תאורה מכל סוג. מבחינת תורת החשמל, אלו הם רכיבים אלקטרוניים אשר תפקידם לפתוח מעגל חשמלי, להפריע למעבר הזרם החשמלי או לבצע העברה שלו בין מוליכים שונים. כאשר המפסק קשור למערכת חשמלית זו או אחרת, הוא מאפשר לבחור בין מספר אופני פעולה, הן באופן עצמאי (פעולה של המשתמש) הן על בסיס תנאים הנמדדים במערכת הקשורה אליו.

נגד - נגד הוא רכיב אלקטרוני, אשר המאפיין העיקרי שלו הוא היותו עשוי מחומרים הכוללים התנגדות בשיעור מסוים לזרימה של זרם חשמלי דרכם. התנגדות חשמלית נמדדת באוהם,  והיא חייבת להיות בעלת ערך חיובי. התפקיד העיקרי של נגדים במערכת האלקטרונית הוא לבצע ויסות של הזרם החשמלי, כפי שהוא עובר בענפים שונים במעגלים החשמליים.

נתיך - המטרה העיקרית של נתיך היא למנוע מצבים של זרימת יתר, כלומר, למנוע עומס יתר על המערכת או קצר. עיקרון הפעולה הבסיסי של נתכים, כפי שניתן להסיק משמם, הוא התכת התיל המתכתי בליבת הנתכים, במצבים הדורשים זאת, מה שמביא לניתוק המעגל,  ולהפסקתו של הזרם החשמלי. ברגע שנתיך מבצע את עבודתו, לרוב אי אפשר לעשות בו שימוש חוזר ויש להחליפו.

סוללות - סוללה (ידועה גם בתור "סוללה חשמלית" או "מצבר") נמצאת באינספור מכשירים חשמליים, בעיקר קטנים. ברמת ההגדרה, המדובר הוא במתקן האחראי על ייצורו של חשמל בזרם ישר, וזאת באמצעות תא חשמלי או באמצעות כמה תאים מהסוג הזה. סוללה  סטנדרטית תכלול שלושה רכיבים: קוטב חיובי, קוטב שלילי ואלקטרוליד המפריד ביניהם.  כאשר שני קצוות הסוללה יחוברו אל חוט תיל עשוי מתכת, ייווצר הזרם החשמלי הרצוי. את קיבולת הסוללה נהוג למדוד באמפר.

קבל - קבל נחשב לאחד הרכיבים האלקטרוניים החשובים ביותר, ולו עקב היכולת שלו לאגור מטענים חשמליים ולפרוק אותם, על פי הצורך. הקבל הממוצע יהיה מורכב משני משטחים מוליכי חשמל, ביניהם מונח מבודד מחומר דיאלקטרי. בין שימושי הקבל בהנדסת החשמל  אפשר למנות הפיכת זרם חילופין לזרם ישר, קיבוע התנהגות מעגלים חשמליים במישורי התדר והזמן, הפיכת גלי קול לאותות חשמליים (כפי שנדרש במקרה של מיקרופונים), ייצוב מתח ועוד. כמו כן, קבלים עשויים לשמש כתחליף זמני לסוללת מכשיר חשמלי. יש להדגיש שכל קבל כולל דרגת קיבול, הנמדדת ביחידות בשם "פאראד".

שנאי - תפקידם העיקרי של שנאים הוא להעביר אנרגייה חשמלית בין מעגל חשמלי אחד לאחר, וזאת על ידי שדה מגנטי המשותף לשניהם. מבחינה מעשית, המדובר הוא לרוב בשני סלילים, אשר מלופפים סביב ליבה משותפת, עשויה לרוב מברזל (למעשה, כמה לוחות ברזל מבודדים), מה שתורם, כמובן, ליכולת הובלת החשמל ביניהם. את השנאים אפשר למצוא,  אולי מעל הכול, ברשת החשמל הארצית, שבה הם ממירים את מתח התמסורת הכלל ארצית  למתחי רחוב ולמתחים המתאימים ספציפיים להפעלת מכשירים חשמליים. במגזר הביתי,  נפוצים השנאים כאמצעי להפעלת מכשירים חשמליים קטנים, וכן משמשים רכיב מרכזי במעגלי תקשורת קווית ואלחוטית.