الکترونیک چیست؟ (تفاوت الکترونیک و الکتریک)

الکترونیک عبارت است از زمینه‌ای از علم و فناوری که به مطالعه و بهره‌برداری از الکترون‌ها و جریان الکتریکی در دستگاه‌ها و سیستم‌ها می‌پردازد. البته، در تعریف یکسانی از الکترونیک وجود ندارد ولی می‌توان آن را به طور کلی به عنوان زمینه‌ای از علم و فناوری معرفی کرد که بر اساس خواص و کاربردهای الکترون‌ها و سیستم‌های الکترونیکی ساخته شده است.

الکترونیک مرتبط با طراحی، ساخت، عملکرد و استفاده از مدارها و سیستم‌های الکترونیکی است. این مدارها و سیستم‌ها بر اساس قابلیت‌های الکترونیکی الکترون‌ها عمل می‌کنند. الکترونیک در توسعه و بهبود دستگاه‌های الکترونیکی نقش مهمی دارد و به ایجاد فناوری‌های پیشرفته‌تر و دستگاه‌های کوچکتر، قدرتمندتر و با کارایی بیشتر کمک می‌کند.

به طور کلی، الکترونیک به بررسی و طراحی اجزای الکترونیکی مانند ترانزیستورها، مدارهای مجتمع (IC)، دیودها، سنسورها و سایر اجزا و دستگاه‌های الکترونیکی می‌پردازد. همچنین، الکترونیک شامل مطالعه و کاربرد سیگنال‌های الکترونیکی، سیستم‌های کنترل الکترونیکی، ارتباطات الکترونیکی و تکنولوژی‌های مرتبط با الکترونیک است.

الکترونیک در بسیاری از زمینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، از جمله صنعت، ارتباطات، کامپیوتر، رایانه‌های شخصی، تلفن همراه، تلویزیون، رادیو، رایانه‌های قابل استفاده در خودرو، تجهیزات پزشکی، سیستم‌های نورپردازی و بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی دیگر.

به طور کلی، تکنولوژی‌های مرتبط با الکترونیک شامل مجموعه‌ای از تکنیک‌ها، فرآیندها و اجزا است که در طراحی، ساخت و عملکرد دستگاه‌ها و سیستم‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه، به برخی از تکنولوژی‌های مهم در حوزه الکترونیک اشاره می‌کنم:

۱٫ ترانزیستورها: ترانزیستورها از جمله اجزای کلیدی در الکترونیک هستند. آنها برای کنترل جریان الکتریکی استفاده می‌شوند. ترانزیستورها می‌توانند به صورت تک‌قطبی (مانند ترانزیستورهای مأزور، NPN و PNP) و یا دوقطبی (مانند ترانزیستورهای فلزی-نیمه‌هادی و MOSFET) باشند. آنها در انواع سیستم‌های الکترونیکی از جمله رایانه‌ها، تلفن همراه، تلویزیون و دستگاه‌های الکترونیکی دیگر استفاده می‌شوند.

۲٫ مدارهای مجتمع (IC): مدارهای مجتمع یا ICها، مجموعه‌ای از اجزا و مدارهای الکترونیکی که در یک تراشه یا یک مدار چاپی فضایی کوچک یکپارچه شده‌اند، هستند. ICها شامل ترانزیستورها، مقاومت‌ها، خازن‌ها، دیودها و سایر اجزا هستند. این تکنولوژی امکان ساخت دستگاه‌های الکترونیکی پیچیده را با ابعاد کوچکتر، کارایی بالا و مصرف توان کم فراهم می‌کند.

۳٫ سنسورها: سنسورها دستگاه‌هایی هستند که تغییرات مختلفی را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل می‌کنند. آنها می‌توانند به اندازه‌گیری و تشخیص ورودی‌های مختلف مانند درجه حرارت، فشار، نور، حرکت و غیره بپردازند. سنسورها در بسیاری از کاربردها از جمله صنعت، پزشکی، خودرو، رباتیک و الکترونیک مصرفی استفاده می‌شوند.

۴٫ ارتباطات بی‌سیم: فناوری‌های ارتباطات بی‌سیم مانند Wi-Fi، بلوتوث، NFC و شبکه‌های سلولی (مانند ۴G و ۵G) نقش مهمی در الکترونیک دارند و امکان ارتباط و انتقال اطلاعات بین دستگاه‌ها را فراهم می‌کنند. این تکنولوژی‌ها به ما اجازه می‌دهند تا به طور بی‌سیم به اینترنت متصل شویم، فایل‌ها را به اشتراک بگذاریم، دستگاه‌ها را به یکدیگر متصل کنیم و ارتباطات صوتی و تصویری را برقرار کنیم.

۵٫ صفحات نمایش الکترونیکی: صفحات نمایش الکترونیکی از جمله تکنولوژی‌های پرکاربرد در الکترونیک هستند. این صفحات نمایش از ترکیب الکترونیک و تکنولوژی نورپردازی استفاده می‌کنند تا تصاویر و اطلاعات را به صورت دیجیتال نمایش دهند. این تکنولوژی در تلویزیون‌ها، مانیتورها، تلفن‌های همراه، دستگاه‌های لوازم خانگی و سایر دستگاه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود.

۶٫ رایانش کوانتومی: رایانش کوانتومی یک حوزه پیشرفته در علم و فناوری الکترونیک است که بر اساس خواص کوانتومی مواد و ذرات می‌باشد. در این تکنولوژی، از کیوبیت‌ها به جای بیت‌های کلاسیک استفاده می‌شود که قدرت محاسباتی بسیار بالاتری را در اختیار می‌گذارد. این تکنولوژی قابلیت‌های قابل توجهی برای حل مسائل پیچیده در حوزه‌های مختلف از جمله رمزنگاری، شبیه‌سازی مولکولی و بهینه‌سازی را فراهم می‌کندبه طور کلی، تکنولوژی‌های مرتبط با الکترونیک شامل مجموعه‌ای از تکنیک‌ها، فرآیندها و اجزا است که در طراحی، ساخت و عملکرد دستگاه‌ها و سیستم‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به طور کلی، سنسورها در صنعت، پزشکی و رباتیک کاربردهای متنوعی دارند. در ادامه به برخی از این کاربردها اشاره می‌کنم:

۱٫ صنعت:
– سنسورهای دما: در صنعت، سنسورهای دما برای کنترل و نظارت بر دما در فرآیندهای تولید، سیستم‌های خنک‌کننده، واحدهای حرارتی و سایر بخش‌های صنعتی استفاده می‌شوند.
– سنسورهای فشار: سنسورهای فشار برای اندازه‌گیری فشار در ماشین‌آلات، خطوط لوله، سیستم‌های هیدرولیک و پنوماتیک به کار می‌روند.
– سنسورهای رطوبت: در برخی صنایع مانند صنعت کشاورزی، غذایی و دارویی، سنسورهای رطوبت برای کنترل و مانیتورینگ رطوبت محیط و مواد استفاده می‌شوند.
– سنسورهای نور: سنسورهای نور به منظور تشخیص حضور و عدم حضور، کنترل روشنایی و تشخیص اشیاء در صنعت استفاده می‌شوند.

۲٫ پزشکی:
– سنسورهای ضربان قلب: سنسورهای ضربان قلب در دستگاه‌های پزشکی مانند مانیتورهای بیمارستانی، دستگاه‌های تمرین قلب و سیستم‌های پیگیری سلامت قلبی استفاده می‌شوند.
– سنسورهای فشار خون: این سنسورها برای اندازه‌گیری فشار خون بیماران در بیمارستان‌ها و اندازه‌گیری خودکار فشار خون در دستگاه‌های خانگی استفاده می‌شوند.
– سنسورهای گاز خون: در سیستم‌های تهویه مصنوعی ریه، دستگاه‌های تشخیص گاز خون و مانیتورهای جریان هوای تنفسی از سنسورهای گاز خون استفاده می‌شود.

۳٫ رباتیک:
– سنسورهای تصویری: از سنسورهای تصویری مانند دوربین‌ها و سیستم‌های بینایی ماشین در رباتیک برای تشخیص و پردازش تصاویر و محیط استفاده می‌شود.
– سنسورهای مجاورت: سنسورهای مجاورت مانند سنسورهای اولتراسونیک و لیزری برای تشخیص اشیاء و جلوگیری از برخورد در رباتیک و خودروهای هوشمند استفاده می‌شوند.
– سنسورهای قدرت گرفتگی: این سنسورهاز سنسورهای قدرت گرفتگی برای اندازه‌گیری نیرو و گشتاور در مفاصل ربات‌ها استفاده می‌شود.

این فقط چند مثال از کاربردهای سنسورها در صنعت، پزشکی و رباتیک هستند. در هر صنعت و حوزه‌ای، سنسورها برای کنترل، اندازه‌گیری، مانیتورینگ و بهبود عملکرد استفاده می‌شوند. با پیشرفت تکنولوژی، کاربردهای سنسورها نیز در حال گسترش و توسعه هستند.

الکترونیک و الکتریک دو مفهوم متفاوت در زمینهٔ علم و فناوری الکترونیک هستند. در ادامه تفاوت بین این دو را توضیح می‌دهم:

۱٫ الکتریک (Electrical):
الکتریک به معنای مرتبط با جریان الکتریکی و استفاده از انرژی الکتریکی است. این مفهوم به توصیف و تحلیل رفتار و خواص سیستم‌ها و دستگاه‌هایی اطلاق می‌شود که بر مبنای جریان الکتریکی عمل می‌کنند، مانند سیستم‌های برقی و مدارهای الکتریکی. به عنوان مثال، وقتی در مورد یک مدار برقی صحبت می‌کنیم، در واقع در حال بحث دربارهٔ الکتریک هستیم.

۲٫ الکترونیک (Electronic):
الکترونیک به مرتبط با کاربرد و کنترل الکترون‌ها است. الکترونیک به طراحی، ساخت، عملکرد و کاربرد مدارها و سیستم‌هایی اطلاق می‌شود که بر اساس قابلیت‌های الکترونیکی الکترون‌ها کار می‌کنند. به عبارت دیگر، الکترونیک به مطالعه و بهره‌برداری از الکترون‌ها در دستگاه‌ها و سیستم‌ها می‌پردازد. مثال‌هایی از این مفهوم عبارتند از تلویزیون‌ها، رادیوها، کامپیوترها و دستگاه‌های الکترونیکی دیگر.

به طور خلاصه، الکتریک مرتبط با جریان الکتریکی و الکترونیک مرتبط با کاربرد و کنترل الکترون‌ها است. البته در بسیاری از موارد، این دو مفهوم با یکدیگر ترکیب شده و به صورت مترادف استفاده می‌شوند، زیرا برای عملکرد درست سیستم‌ها و دستگاه‌های الکترونیکی، نیاز به جریان الکتریکی و کنترل الکترونیکی است.

تفاوت بین مدارهای الکتریکی و مدارهای الکترونیکی در مورد استفاده از متغیرهای الکترونیکی و اجزای الکترونیکی است. در ادامه توضیح می‌دهم:

مدارهای الکتریکی:
مدارهای الکتریکی عمدتاً مرتبط با جریان الکتریکی و استفاده از اجزای الکتریکی ساده‌تر هستند. این مدارها از اجزای مانند مقاومت (مانند مقاومتهای مستقیم و متحرک)، خازن، سلف (سیم لوله) و منابع تغذیه (بطور معمول با ولتاژ ثابت) تشکیل شده‌اند. مدارهای الکتریکی بیشتر در کاربردهایی مانند توزیع برق، سیستم‌های نورپردازی و سیستم‌های قدرت استفاده می‌شوند.

مدارهای الکترونیکی:
مدارهای الکترونیکی با استفاده از اجزای الکترونیکی پیچیده‌تر ساخته می‌شوند و برای کنترل جریان الکتریکی و سیگنال‌های الکترونیکی استفاده می‌شوند. این مدارها از اجزایی مانند ترانزیستورها، مدارهای مجتمع (IC)، دیودها، ماسفت‌ها و سایر اجزا و دستگاه‌های الکترونیکی تشکیل شده‌اند. مدارهای الکترونیکی در انواع دستگاه‌های الکترونیکی مانند رایانه‌ها، تلفن همراه، تلویزیون‌ها، دستگاه‌های صوتی و سایر دستگاه‌های الکترونیکی کاربرد دارند.

به طور خلاصه، تفاوت بین مدارهای الکتریکی و مدارهای الکترونیکی در استفاده از اجزا و اجزای الکترونیکی پیچیده‌تر در مدارهای الکترونیکی است که امکان کنترل دقیق‌تر جریان الکتریکی و سیگنال‌های الکترونیکی را فراهم می‌کنند.