ประโยชน์ของอิเล็กทรอนิกส์

ความหมายของอิเล็กทรอนิกส์

....อิเล็กทรอนิกส์ คือ กระแสไฟฟ้าที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบในยุกแรกๆ นั้น ส่วนใหญ่จะนำไปใช้
ประโยชน์ได้ต้องมีตัวนำไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งแต่ ไม่สามารถควบคุมปริมาณการไหลของกระแสไฟฟ้าได้ต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้พยายามผลิต
อุปกรณ์ต่างๆ เพื่อทำหน้าที่ควบคุมปริมาณและทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจร เพื่อ
ใช้งานด้านใดด้านหนึ่งโดยเฉพาะ อุปกรณ์เหล่านี้เรียกว่า อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมีหลายชนิด
เช่น ตัวต้านทาน ไดโอด ทรานวิดเตอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในวิทยุ โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์
เป็นต้น ดังนั้นวงจรที่ถูกควบคุมด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เรียกว่า วงจรอิเล็กทรอนิกส์
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
....อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นอุปกรณ์ที่ควบคุมปริมาณและทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าใน
วงจรไฟฟ้า เครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิดไม่ว่าจะเป็น โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์ เครื่องซักผ้า ล้วนมี
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เป็นส่วนประกอบ ซึ่งมีหลายชนิด ดังนี้
ตัวต้านทานชนิดค่าคงที่

....ความต้านทานไฟฟ้าเป็นสมบัติของตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้มากหรือ
น้อยโดยตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้น้อย จะมีความต้านทานไฟฟ้ามาก ใน
ทางกลับกันถ้ามีความต้านทานมาก แสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้น้อย
ตัวต้านทานปรับค่าได้

....ตัวต้านทานปรับค่าได้เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ชนิดหนึ่งที่สามารถปรับค่าต้านทานให้มาก
น้อยตามต้องการ ปัจจุบันได้มีการนำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ชนิดนี้ไปใช้เป็นอุปกรณ์ในเครื่อง
ใช้ไฟฟ้าหลายชนิด เช่น ปุ่มควบคุมความดังของวิทยุใช้ตัวต้านทานที่ปรับค่าได้เพื่อควบคุม
ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่จะเปลี่อนไปเป็นพลังงานเสียงให้มีเสียงดังหรือมีเสียงค่อยตามต้อง
การ หรือใช้เป็นสวิตช์หรี่ไฟ เป็นต้น
ตัวต้านทานไวความร้อน
.....ตัวต้านทานไวความร้อน เป็นตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานเปลี่ยนแปลงไปตานอุณหภูมิ
แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ดังนี้
1) เทอร์มิสเตอร์ที่แปรผันตรงกับอุณภูมิ
มีหลักการทำงานคือถ้าอุณหภูมิสูงขึ้นค่าความต้านทานก็จะเพื่มขึ้น
ในทางกลับกันถ้าอุณหภูมิต่ำลงค่าความต้านทานก็จะลดลง
2) เทอร์มิสเตอร์ที่แปรผกผันกับอุหภูม
เป็นตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานเพื่อขึ้นเมื่ออุณหภูมิต่ำ และค่าความต้านทานจะลดลงเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
ตัวต้านทานไวแสง
ตัวต้านทานไวแสงเป็นตัวต้านทานที่เปลี่ยนแปลงตามความเข้มของแสงที่มาตกกระทบ ทำจาก
สารกึ่งตัวนำซึ่งเป็นสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้เมื่อแสงตกกระทบจะเกิดการไหลของ
อิเล็กตรอนทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าขึ้น กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะเปลี่ยนแปลงไปตามความเข้ม
ของแสงที่มาตกกระทบ ถ้าความเข้มของแสงน้อย ความต้านทานของ LDR จะมีค่ามากทำ
ให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้น้อยในทางกลับกัน ถ้าความเข้มของแสงมาก ความต้านทาน
ของ LDR มีค่าน้อยทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้มาก
ตัวเก็บประจุ
.....ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากพลังงานกล ที่เรียกว่า แวน เดอ กราฟฟ์ ในส่วนที่เป็นโคมโลหะ
จะทำหน้าที่เก็บประจุ เรียกว่า ตัวเก็บประจุ ที่เก็บพลังงานไฟฟ้า และปล่อยออกมาเมื่อต้อง
การใช้ความจุของประจุไฟฟ้า ในตัวเก็บมีหน่วยวัดเป็นไมโครฟารัด
ไดโอดธรรมดา
ไดโอดธรรมดาเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่นำสารกึ่งตัวนำ 2 ชนิด คือ ชนิดพีและชนิดเอ็น
ประกอบด้วยขั้ว 2 ขั้ว คือ ขั้วแอโนดต่ออยู่กับสารกึ่งตัวนำชนิด p และขั้วแคโทดต่ออยู่กับสาร
กึ่งตัวนำชนิด n ทำหน้าที่ยอมให้กระเเสไฟฟ้าไหลผ่านได้เพียงทางเดียว ใช้เป็นส่วนประกอบ
ในวิทยุ คอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ เเละอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ อีกมากมายหลายชนิด
ประโยชน์ของอิเล็กทรอนิกส์

ประโยชน์ของตัวต้านทาน
1.1 ตัวต้านทานไวความร้อน หรือเทอร์มิสเตอร์(thermistor)

สามารถนำไปใช้เป็นส่วนประกอบในเครื่องเตือนอัคคีภัย โดยมีหลักการทำงานคือเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความต้านทานจะลดลง
ทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลสู่วงจร ส่งผลให้หัวฉีดน้ำ (sprinkler) ฉีดน้ำเป็นฝอยลงสู่พื้นหรือบริเวณทีาเกิดไฟไหม้ และเมื่ออุณหภูมิ
ลดลง ความต้านทานจะเพิ่มขึ้นทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร และหัวฉีดน้ำปิดทำให้ไม่มีการฉีดน้ำลงสู่พื้น
นอกจากนี้ เรายังนำตัวต้านทานไวความร้อน หรือ เทอร์มิสเตอร์ ใช้เป็นส่วนประกอบของอุปกรณ์ควบคุมสวิตช์เปิดหลอดไฟฟ้า
ในบ้านเรือน หรือสำนักงาน กล่าวคือ เมื่อมีคนเดินผ่านอุปกรณ์นี้เทอร์มิสเตอร์จะตรวจจับความร้อนจากร่างกาย ความต้านทาน จะ ลดลง ทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจรสวิตช์ อัตโนมัติทำให้หลอดไฟฟ้าสว่างขึ้น
1.2 ตัวต้านทานปรับค่าได้
หลอดไฟฟ้าแบบมีไส้ที่ใช้ตามบ้านเรือน ร้านอาหารหรือสถานที่บางแห่งที่ต้องการปรับความสว่างของหลอดไฟ จะใช้อุปกรณ์ ที่เรียกว่า ตัวต้านทานปรับค่าได้ (variable resistor) เป็นสวิตช์ เมื่อเลื่อนปุ่มปรับมาด้านซ้ายความต้าน
ทานจะเพิ่มขึ่นทำให้ความสว่างลดลง แต่ถ้าเลื่ยนปุ่มปรับมาด้านขวาความต้านทานลดลงทำให้มีความสว่างเพิ่มขึ้น นอกจากนี้
เครื่องใช้ไฟฟ้าหลายชนิด เช่นปุ่มปรับระดับความดังของวิทยุ ปุ่มปรับระดับความแรงของเครื่องผสมอาหาร ต่างก็มีตัวต้านทานปรับค่าได้เป็นส่วนประกอบ
1.3 ตัวต้านทานไวแสง
ปัจจุบันเรานำตัวต้านทานไวแสง (lightdependent resistor) หรือ LED. มาใช้เป็นสวิตช์อัตโนมัติสำหรับปิด-เปิดหลอด
ไฟฟ้าสาธารณะริมถนน โดยมีหลักการทำงานคือ ในตอนเช้าความเข้มแสงมาก ความต้านทานเพิ่มขึ้น ทำให้ไม่มีกระแสไฟฟ้า
ไหลในวงจรสวิตช์ปิด ทำให้หลอดไฟดับ และในตอนเย็นความเข้มแสงน้อย ความต้านทานลดลงทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร สวิตช์ปิด ทำให้หลอดไฟฟ้าสว่างขึ้น
ประโยชน์ของตัวเก็บประจุ
ทางการแพทย์นำตัวเก็บประจุ (capacitor) มาใช้เป็นส่วนประกอบในเครื่องกระตุ้นหัวใจขนาดพกพาที่ใช้ใน สถานพยาบาล ซึ่งสามารถนำไปใช้นอกสถานที่เพื่อรักษาผู้ป่วยโรคหัวใจที่หัวใจใกล้หยุดเต้นหรือหยุดเต้นแล้วเนื่องจากหัวใจ ไม่สามารถปั๊มเลืยดไปเลี้ยงสมองและส่วนต่าง ของร่างกาย จึงต้องกระตุ้นกล้ามเนื้อหัวใจเพื่อให้หัวใจเต้นในระรับปกติ โดยใช้เครื่องกระตุ้นหัวใจ เครื่องมือดังกล่าวจะเก็บกักประจุไฟฟ้าจนเต็มในตัวเก็บประจุประกอบอยู่ภายในเมื่อนำไปวางบนอก ของผู้ป่วยเปิดสวิตช์ให้ไฟฟ้าไหลครบวงจร ตัวเก็บประจุจะคายประจุออกมาและกระตุ้นหัวใจอย่างรวดเร็วทำให้มีกำลังไฟฟ้าสูงมาก
ประโยชน์ของไดโอด

ไดโอด (diode) จะทำหน้าที่ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าให้ไหลไปในทางเดียว ไดโอดแต่ละตัวจะมีความต้านทาน แตกต่างกัน เครื่องใช้ไฟฟ้าหลายชนิดจะมีไดโอดเป็นส่วนประกอบ เพื่อป้องกันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ให้เสียหายจาก กระแสไฟฟ้า ในกรณีการต่อวงจรไฟฟ้าผิดหรือต่อวงจรกับความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงเกินไป
ไดโอดเปล่งแสง
ไดโอดเปล่งแสง หรือ LED (light emittingdiode) ถูกนำไปใช้เป็นหลอดไฟส่องสว่างในเครื่องใช้ไฟฟ้าหลายชนิด
เพื่อบอกสถานะการทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดนั้นๆ เช่น เครื่องรับวิทยุ โทรทัศน์ เครื่องเล่นวีดีโอ นอกจากนี้ ไดโอดเปล่งแสงยังนำมาใช้เป็นตัวนำไฟฟ้าในเครื่องคิดเลข นาฬิกา ซึ่งตัวเลขแต่ละคน จะประกอบด้วยตัวนำไฟฟ้าวางเรียงกัน
7 ส่วนเป็นเลข 8 แทนตัวเลขแต่ละหลัก ถ้าเราสังเกตเครื่องคิดเลขขณะดับจะเห็นหน้าจอเป็นเลข 8 ลางๆ เรียงกันตลอดจอ เมื่อเครื่องคิดเลขได้รับไฟฟ้า ส่วนต่างๆ ของตัวเลขที่ได้รับไฟฟ้าจะปรากฏเป็นสีตัวเลขที่ปรากฏสีครบ 7 ส่วน มีเฉพาะเลข 8
ตัวเลขตัวอื่นจะปรากฏสีไม่ครบ 7 ส่วน เช่น เลข 3 จะปรากฏสีในตำแหน่ง a, b,c,d,และ g เท่านั้น จะเห็นได้ ว่าเครื่องคิดเลข
มีตัวเลข 9 หลัก หรือร้อยล้าน จะต้องมีไดโอดเปล่งแสงถึง 63 ตัว