الجهد الكهربائي (الفولتية)

يُعطى هذا الاسم لكمية الإلكترونات في سلك قياساً لكمية أخرى في سلك آخر. يمكن تشبيه الإلكترونات بالماء المتدفق من الأعلى إلى الأسفل، وبشكل مشابه يدل الجهد على الاتجاه الذي ستسلكه الإلكترونات عندما يتم وصل سلكين ببعضهما.

المنبع و الأرضي

هذه الأسماء تستخدم ببساطة لوصف قيم جهد معينة لغرض السهولة. فمن المفيد مثلا اختيار أحد العقد كمرجع واعتبار قيمة الجهد عندها صفرا، وبحيث يتم قياس باقي قيم الجهد في الدارة بالنسبة لهذه النقطة المرجع ( “الأرضي”)، فمثلاً عندما نقول أن جهد عقدة ما هو +5 فولت فهذا يعني أنها أزود ب 5 فولت عن جهد العقدة الأرض.

التيار الكهربائي

كما رأينا، فإن الجهد كلمة تعطينا الفرق في الطاقة الكامنة (الكمون) بين عقدتين. أما “التيار” فهو مفهوم مهم آخر، فهو يصف كمية الطاقة التي تتدفق في مسار داخل الدارة و يمكن تشبيهها لكمية الماء المتدفق عبر أنبوب.

الممانعة الكهربائية

الممانعة هي المقاومة التي تعيق تدفق الإلكترونيات بين عقدتين في دارة. إن الممانعة أداة مهمة للتحكم بالجهد والتيار في الدارة، و سوف نستخدمها لتشكيل فولتيات محددة أو تحديد التيار الذي سوف يمر في ديود ضوئي، و أيضاً للتأكد من عدم وجود حالة قصر (وصل) بين الاستطاعة و الأرضي.

الديجيتال و الأرقام الثنائية

يفهم البشر الحالات الثناية (مثل on أو off) أفضل من فهمهم للتدريجات الأنالوغ. و كنتيجة فإن معظم الإلكترونيات المنتجة هذه الأيام هي ديجيال ، المعتمدة على الإشارات الرقمية الثنائية ، عوضاً عن الاتصال بين المكونات بالأنالوغ . إننا نرسل تشكيلات محددة من الجهود المرتفعة و المنخفضة ( أصفار 0 و واحدات 1 ) ،

و التي تفسر لاحقاً كأوامر ، و أيضاً هي صنف معمم جداً من المكونات التي تشكل عتاد معظم المنتجات ، و أهمها هو التالي :

المتحكمات الصغرية

وهي فعليا أكثر المكونات شهرة في الأجهزة الرقمية، فهي مع كلفتها القليلة تسمح للجهاز أن يفكر وتتيح له أن يشغل برامج مختلفة، وهي موجودة في معظم الأجهزة الإلكترونية التي لديك.

الحساسات

هذه المكونات تسمح لجهازك بالاستماع للعالم الخارجي، فبإمكانها أن تتحسّس لكل شيء بدءاً من الإضاءة إلى الحرارة و الحركة وعندما يتم وصلها مع المتحكمات الصغرية وأدوات الإتصال، فإنها تمكنك أن تستمع وتفكر وتشارك.

التخزين

هذه المكونات تسمح لك بأن تسجل البيانات الثنائية (الرقمية)، وهي تأتي بمختلف الحجوم، وغالباً ما تتصل بشكل مباشر مع المتحكمات الصغرية أو الحساسات أو أدوات الإتصال، و تعطي لجهازك ذاكرة.

أدوات الإتصال

هذه المكونات تسمح لك بالتخاطب مع الأجهزة الأخرى. هناك أجهزة متوفرة للمستهلك العادي يمكنها أن تتواصل بمختلف اللغات الشائعة المعروفة (البلوتوث ، الاتصال اللاسلكي واي فاي ، الأشعة تحت الحمراء إنفراريد … إلخ)، وعادة ما تختلف فيما بينها بمساحة التغطية وعرض المجال والسرعة والسعر.

ذلك كان الدرس السريع. معظم الأجهزة التي سوف تقوم بتصميمها ستتضمن معظم هذه المكونات، لذلك فإن القدرة على التصميم تتطلب بعض الإدراك لكل من هذه المفاهيم.لا مشكلة إذا اختلطت الأمور قليلا وكانت غير واضحة، فهي ستتوضح مع الوقت. والآن نحن جاهزون للانتقال إلى طور مرحلة وضع الأفكار.