المكونات السلبية في الإلكترونيات - دليل شامل

في عالم الإلكترونيات الحديث، تتكون الدوائر الإلكترونية بشكل رئيسي من نوعين من المكونات: المكونات السلبية والمكونات النشطة. هذان النوعان من المكونات الإلكترونية هما أساس جميع الدوائر. تُشكل المكونات السلبية أكثر من 80% من هذه المكونات، وهي أساس ضمان استقرار عمل الأنظمة الإلكترونية. سواءً كانت دائرة إمداد طاقة بسيطة أو جهاز اتصال أو نظام حاسوب معقدًا، فلا غنى عن هذه المكونات الإلكترونية السلبية الأساسية، مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات والمحولات.

يُعد فهم المكونات الكهربائية السلبية الخطوة الأولى في تعلم أساسيات المكونات الإلكترونية، وهو أيضًا معرفة أساسية في تصميم الدوائر وتصنيعها واختبارها. يُساعد إتقان خصائص وتطبيقات هذه المكونات على تحديد المكونات الإلكترونية بسرعة واتخاذ القرار الصحيح عند التعامل مع أنواع مختلفة منها.

في هذا الدليل، سنقدم:

•  تعريف المكونات السلبية

•  الخصائص الأساسية للمكونات السلبية

•  عدة أنواع شائعة من الأجهزة السلبية (المقاومات، المكثفات، المحاثات، المحولات والحالة الخاصة للثنائيات)

•  الاختلافات والارتباطات بين المكونات السلبية والمكونات النشطة

•  تطبيق التكنولوجيا السلبية في إدارة الطاقة ومعالجة الإشارات وتخزين الطاقة

ما هي المكونات السلبية؟

المكونات السلبية هي أهم المكونات الإلكترونية. فهي لا تستطيع تضخيم الإشارات أو توفير الطاقة مثل المكونات النشطة. بل تعمل باستخدام الطاقة الموجودة في الدائرة. ببساطة، يمكن للجهاز السلبي تخزين الطاقة أو تبديدها أو إطلاقها فقط، ولكنه لا يُولّدها ذاتيًا.

لا تمتلك المكونات الإلكترونية السلبية دالة كسب. عند مرور الإشارات، تُضعف فقط ولا تُضخّم. في الوقت نفسه، لا يمكنها توليد إشارات تلقائيًا مثل المذبذبات. تؤثر المكونات السلبية على الجهد والتيار والتردد، لكنها لا تُضيف طاقة إلى الدائرة.

تشتمل المكونات الكهربائية السلبية الأكثر شيوعًا على المقاومات والمكثفات والمحثات والمحولات والثنائيات وما إلى ذلك.

الخصائص الأساسية للمكونات السلبية

يُحدد وضع عمل المكونات الإلكترونية السلبية وخصائصها استقرار الدائرة. والآن، لنلقِ نظرة على الخصائص الأساسية للمكونات الإلكترونية السلبية من جوانب متعددة.

1. سلوك الطاقة

المكونات الكهربائية السلبية لا تُولّد طاقة، بل تُعالج الطاقة الموجودة فقط. المكونات المُبدِّدة، مثل المقاومات، تتحكم بالتيار الكهربائي عن طريق استهلاك الطاقة الكهربائية وتحويلها إلى حرارة. المكونات غير المُفقِدة، مثل المكثفات والمحاثات والمحولات، لا تستهلك الطاقة فورًا؛ بل تُخزّنها مؤقتًا وتُطلقها عند الحاجة.

2. لا يوجد طاقة خارجية

بخلاف المكونات النشطة التي تتطلب مصدر طاقة لتشغيلها، لا تحتاج المكونات السلبية إلى مصادر طاقة إضافية. فهي تعمل كليًا بالاعتماد على الطاقة الكهربائية الموجودة بالفعل في الدائرة. وهذا أيضًا من أبرز الدلائل على تمييز أنواع المكونات الكهربائية.

3. الطبيعة ثنائية الاتجاه

معظم الأجهزة السلبية ثنائية الاتجاه، وتُركّب في كلا الاتجاهين الأمامي والخلفي، مثل المقاومات والمحاثات. قليلٌ فقط من المكونات لها قطبية، مثل المكثفات الإلكتروليتية، والتي يجب توصيلها وفقًا لمتطلبات الدائرة.

4. القيم الإيجابية

قيم معاملات المكونات الإلكترونية السلبية تكون دائمًا موجبة. هذه القيم لن تكون سالبة، مما يُسهّل تحليل الدوائر، ويُسهّل أيضًا الاختبار والحساب.

الأنواع الرئيسية للمكونات السلبية

لفهم دور المكونات السلبية في الدوائر الإلكترونية بشكل أفضل، من الضروري أولاً إلقاء نظرة على فئاتها الرئيسية. لكل نوع من الأجهزة السلبية خصائصه الفريدة، وطريقة عمله، وتطبيقاته، لكن القاسم المشترك بينها هو إمكانية تشغيلها جميعاً دون الحاجة إلى مصدر طاقة خارجي. يعرض الجدول التالي بعض الأنواع الشائعة من المكونات السلبية، ويشرح بإيجاز خصائصها وتطبيقاتها الرئيسية في مجال الإلكترونيات.

جدول الأنواع الرئيسية للمكونات السلبية 

حول PCBasic

الوقت هو المال في مشاريعك - و PCBasic يحصل عليه. PCBasic هو شركة تجميع لوحات الدوائر المطبوعة الذي يُعطي نتائج سريعة وخالية من العيوب في كل مرة. خدمات تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تشمل دعمًا هندسيًا متخصصًا في كل خطوة، مما يضمن أعلى جودة في كل لوحة. بصفتنا شركة رائدة الشركة المصنعة لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور, نقدم حلاً شاملاً يُبسط سلسلة التوريد الخاصة بك. تعاون مع فريقنا المتطور مصنع نموذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتحقيق تحولات سريعة ونتائج متفوقة يمكنك الوثوق بها.

تطبيقات المكونات السلبية

المكونات السلبية مهمة جدًا في جميع أنواع المنتجات الإلكترونية، وتُستخدم في جميع الدوائر تقريبًا. تشمل تطبيقاتها الشائعة ما يلي:

المكونات السلبية مقابل المكونات النشطة

المكونات النشطة هي مكونات إلكترونية تتطلب مصدر طاقة خارجيًا للعمل. يمكنها تضخيم الإشارات، والتحكم في التيار، وحتى توليد إشارات جديدة. تشمل المكونات النشطة الشائعة الترانزستورات، والثنائيات، والدوائر المتكاملة، والمضخمات التشغيلية.

نسبيًا، لا تتطلب المكونات السلبية مصدر طاقة إضافي ويمكنها فقط تخزين أو إطلاق أو استهلاك الطاقة في الدائرة، مثل المقاومات والمكثفات والمحثات والمحولات.

وبالتالي، يمكن فهم ذلك ببساطة بأن المكون النشط هو مصدر الطاقة للدائرة، في حين أن المكون السلبي هو مثبت الدائرة.

يعد التمييز بين المكونات السلبية والمكونات النشطة أمرًا أساسيًا لمعرفة مكونات الإلكترونيات الأساسية.

يساعد فهم هذا الجدول في تحديد المكونات الإلكترونية والتمييز بين أنواع المكونات الإلكترونية عمليًا.

الخاتمة

مع أن المكونات السلبية لا تستطيع توليد أو تضخيم الطاقة بمفردها، إلا أنها تُعدّ الإطار الأساسي لجميع الأنظمة الإلكترونية. من أبسط الدوائر إلى المنتجات الإلكترونية الاستهلاكية المعقدة، تلعب هذه المكونات الإلكترونية الأساسية دورًا هامًا في استقرار الدوائر، وتصفية الإشارات، وإدارة الطاقة.

عند إعداد المهندسين لقائمة المكونات الإلكترونية، غالبًا ما تُشكّل المكونات الإلكترونية السلبية الأغلبية، نظرًا لاستخدامها في جميع تصاميم الدوائر الكهربائية تقريبًا. وعند استخدامها مع المكونات النشطة، تضمن هذه المكونات معًا تشغيل الأجهزة الإلكترونية الحديثة بكفاءة وموثوقية.

بمجرد أن يتقن الشخص وظائف المكونات السلبية، سواء كان مهندسًا أو طالبًا أو متحمسًا للإلكترونيات، فإنه يمكنه بسهولة تصميم الدوائر وتحليل مشاكل الدوائر وحتى إكمال الصيانة بشكل مستقل.

الأسئلة الشائعة حول المكونات السلبية

س1: ما هي المكونات السلبية "الثلاثة الكبرى"؟

ج1: المكونات الكهربائية السلبية الثلاثة الأكثر أهمية هي المقاومات والمكثفات والمحاثات.

س2: لماذا تعتبر المحولات سلبية؟

أ2: تقوم المحولات بنقل الطاقة ولكنها لا تولدها أو تضخمها، لذلك يتم تصنيفها كأجهزة سلبية.

س3: هل الثنائيات سلبية أم نشطة؟

A3: غالبًا ما يتم تصنيف الثنائيات كمكونات إلكترونية نشطة، ولكن في بعض السياقات، تعتبر مكونات سلبية لأنها لا تتطلب طاقة خارجية.

س4: هل المكونات السلبية تهدر الطاقة؟

ج٤: نعم. تُبدد المقاومات الطاقة على شكل حرارة. المكثفات والمحاثات أقرب إلى انعدام الفقد، لكنها لا تزال تعاني من بعض الاختلالات.

س5: هل يمكن للمكونات السلبية أن تحل محل المكونات النشطة؟

ج٥: لا. لا تُوفّر المكونات الإلكترونية السلبية مكسبًا أو تضخيمًا. فهي تُكمّل المكونات النشطة، ولكنها لا تُحلّ محلّها.