مقدمة
مع تطورات الأجهزة الالكترونية من عصر الصناعة وصولاً الى عصر التقنية تطورت بشكل ملحوظ فظهر منها كل شئ لجعل حياتنا أسهل وأبسط والأجهزة الالكترونية هي آلات تم تطويرها لخدمة الإنسان لجعل بيئته وحياته أسهل في جميع المجالات وفي هذه المقالة سوف نتطرق الى عدة أجزاء منها من أصغر جزءاً منها حتى تصميمها النهائي والتي تنقسم بمجموعات مختلفة ومجالات عديدة والتي سوف أحاول جاهداً تبسيط المفهوم للقارئ بسبب كثرة المسميات العلمية والتي من الممكن أن يصعب حفظها أو فهمها ولكن سوف أحاول جعلك تتصور الأجهزة التي نتعامل معها كل يوم لتبسيطها هيا بنا لنتعرف عليها.
ماهي الأجهزة الالكترونية
الأجهزة الإلكترونية هي مكونات للتحكم في تدفق التيارات الكهربائية لغرض معالجة المعلومات والتحكم في النظام. وتشمل الأمثلة البارزة الترانزستور (Transistor) والثنائي أو الدايود (Diode) وتسمى هذه المجموعة (المكونات الإلكترونية). عادة ما تكون الأجهزة الإلكترونية صغيرة ويمكن تجميعها معًا في حزم تسمى الدوائر المتكاملة أو الدارة المتكاملة (Integrated circuit - IC). يعد هذا التصغير أمرًا أساسيًا في طفرة الإلكترونيات الحديثة.
ماهي الدارة المتكاملة
الدائرة المتكاملة (المعروفة أيضًا باسم IC أو الرقاقة (Chip) أو الرقاقة الدقيقة (Microchip)) عبارة عن مجموعة من الدوائر الإلكترونية على قطعة مسطحة صغيرة من مادة شبه موصلة، عادةً السيليكون. في الدائرة المتكاملة، يتم دمج عدد كبير من الترانزستورات المصغرة والمكونات الإلكترونية الأخرى معًا على الشريحة. وينتج عن ذلك دوائر أصغر حجمًا وأسرع وأقل تكلفة من تلك المبنية من مكونات منفصلة، مما يسمح بعدد كبير من الترانزستورات.
ماهي الإلكترونيات
الإلكترونيات هي مجال فرعي من الهندسة الكهربائية يركز على استخدام الأجهزة النشطة مثل الترانزستورات والثنائي (الدايود) والدوائر المتكاملة للتحكم في تدفق التيار الكهربائي وتضخيمه
وتحويله من شكل إلى آخر.
بمعنى آخر هي مجال علمي وهندسي يدرس ويطبق مبادئ الفيزياء لتصميم وإنشاء وتشغيل الأجهزة التي تتعامل مع الإلكترونات (إلكترون أو الجسيم الكهربائي - Electron) والجسيمات الأخرى المشحونة كهربائيًا.
هناك نوعان من الشحنات الكهربائية وهي (غالباً ما تكون محمولة على البروتونات والإلكترونات) وهي من مكونات الذرة.
الشحنة موجبة (البروتون - Proton)
الشحنة السالبة (الالكترون - Electron)
الشحنات الكهربائية تكوّن مجالًا كهربائيًّا وإن كانت متحركة تكون مجالًا مغناطيسيًّا. الجمع بين المجال الكهربائي والمجال المغناطيسي يسمى المجال الكهرومغناطيسي وتفاعله مع الشحنات هو مصدر القوة الكهرومغناطيسية وهي واحدة من القوى الأساسية الأربعة في الفيزياء. دراسة الجسيمات المشحونة وكيفية تنظيم تفاعلاتهم بواسطة الفوتون يُطلق عليه الكهروديناميكية الكمية.
أمثلة على التيار الكهربائي
التيار المتردد (AC) 110/220
التيار المباشر (DC) 12/48v أو من التناظري إلى الرقمي.
تشمل الإلكترونيات أيضًا مجالات الإلكترونيات الدقيقة، والإلكترونيات النانوية، والإلكترونيات الضوئية، والإلكترونيات الكمومية، التي تتعامل مع تصنيع وتطبيق الأجهزة الإلكترونية على المقاييس المجهرية والنانوية والبصرية والكمية.
دائماً ما نسمع بمكونات الذرة ولكن لا نستطيع تخيل كيف نستطيع العمل بها دعني أجيبك بشكل أبسط في وقتنا الحالي ومع تطور التقنية أصبح كل الأدوات جاهزة لنصنع شئ حتى لو كنا في المنزل ولكن بسبب عدم معرفتنا الكافية في كيفية جلب أو أخذ مكونات الذرة سوف يصعب علينا معرفة من أين نستطيع نشتريها مثلاً ولكن في العلوم لا تعلمك كيف تصنع ولكن تعلمك كيف تعمل الذرة مما يجعلنا لا نفهم أو نعلم كيفية الحصول عليها.
دعني أشرح لك وسوف ترى كم هي بسيطة عندما نفهم كيف نجلب مكونات الذرة وصناعة شيئاً ما عندما يكون لدينا المعرفة بها.
ذكرت لك سابقاً في الدارة الالكترونية بأن هي قطعة مسطحة كما هي في المصطلحات العلمية عندما نفتح جهاز الكمبيوتر سوف نرى هذه القطعة المسطحة والتي تسمى أيضاً بأسم "المعالج"... فنحن نستطيع شراء المعالج بدون الكمبيوتر أليس كذلك؟
دعنا نكمل الشحنات الكهربائية هي مكونات الذرة والتي تحمل الاسماء المتداولة في كل مكان (الفوتون والالكترون) والتي نستطيع الحصول عليها جاهزة من خلال شراء بورد جاهز مثل (Motherboard) في أجهزة الكمبيوتر أو لوح تجارب (breadboard) أو لوحة دارة مطبوعة (Printed Circuit Board - PCB) الذي سوف يخلق لنا النموذج النهائي بعد تفاعل الذرات مع بعضها أي بعد تركيب الأجزاء ببعضها ببعض سوف تولد لنا الشحنات الكهربائي والتي تكون محمولة بمكونات الذرة. أليس الأمر أصبح أسهل علينا بفهم، ماهي الذرة أحياناً العلوم تجعل الأمر مجهول ولكن عند معرفة أين يمكننا تواجد الذرة سوف يصبح سهل الادراك والفهم.
الاجهزة المحمولة (الجوال ، التابلت و الساعات الذكية ...الخ)
التلفزيون
المسجلات (الدي في دي)
أجهزة التسجيل (الكاسيت)
أجهزة التصوير (الكاميرات)
أجهزة الملاحة (GPS) وغيرها.
هو جهاز يقوم بتخزين ومعالجة وإخراج المعلومات، ويستخدم في مجالات مثل التعليم والاتصال والترفيه وغيرها.
الهاتف المحمول
هو جهاز يسمح بالاتصال اللاسلكي بين الأشخاص عبر شبكات الاتصالات، ويحتوي على مزايا مثل التصوير والإنترنت والألعاب وغيرها.
التلفاز
هو جهاز يستقبل إشارات كهرومغناطيسية ويحولها إلى صور وأصوات، ويستخدم في مشاهدة البرامج والأفلام والأخبار وغيرها.
المُحضّرات الغذائية
هي أجهزة تساعد في تقطيع أو خلط أو طبخ الأطعمة بسرعة وسهولة، مثل الخلاط والفرامة والميكروويف.
ماهي المجالات المستخدمة للأجهزة الالكترونية
يتمّ استخدامها في العديد من المجالات مثل
الطب
الهندسة
الإلكترونيات
الحاسوب
الاتصالات
الطيران
الفضاء
الصناعة
الأمن
الترفيه
وغيرها الكثير من جوانب الحياتية اليومية التي في كل يوم يدخل جهاز الكتروني الى حياتنا مما يجعلنا نستخدمة كوسيلة أسرع من كانت عليه بالسابق إليك مثال بسيط كالمبخرة الالكترونية التي كانت في السابق تحتاج الى اشعال النار لتشغيل الفحم ولكن الآن اصبح يمكن حمله باليد وتشغيلها عن طريق بطاريات ليثيوم داخلية لانراها.
فوائد و أضرار الأجهزة الإلكترونية
تتميز الأجهزة الإلكترونية بالعديد من الفوائد، مثل زيادة الإنتاجية، وتسهيل عملية التواصل، وتعزيز عملية التعليم، وتعزيز إدراك الأطفال. ومن بين أهم فوائدها أيضًا تحسين جودة الحياة، وتوفير الوقت والجهد، والحصول على المعلومات بسرعة.
أما بالنسبة للأضرار، فقد تؤدي إلى تقليل الحركة والنشاط البدني، والإدمان على استخدامها، وتأثيرها على صحة العين، والإضرار بالصحة النفسية.
تاريخ الإلكترونيات الى التطور التقنيي
يعود إلى أواخر القرن التاسع عشر وبدايات القرن العشرين، حيث نشأت الهندسة الإلكترونية كمهنة من التحسينات التكنولوجية في صناعة التلغراف وفي صناعات الراديو والهاتف. وفي أواخر الخمسينيات ظهر مصطلح الهندسة الإلكترونية. حدثت ثورة في صناعة الإلكترونيات من خلال اختراعات أول ترانزستور في عام 1948، وشريحة الدارات المتكاملة في عام 1959.
هناك العديد من التقنيات المبتكرة التي يُتوقع أن تلعب دورًا كبيرًا في المستقبل. من بينها:
شبكات الهاتف المحمول من الجيل الخامس.
تقنية البلوك تشين.
الذكاء الاصطناعي/ التعلُّم الآلي/ البيانات الضخمة.
السيارات ذاتية القيادة.
استكشاف الفضاء بتكلفة منخفضة، الأقمار الصناعية الصغيرة.
القياسات الحيوية والهوية الرقمية والمدفوعات الرقمية.
الطائرات المسيَّرة.
هذه التقنيات ستساعد على تحسين جودة حياة الإنسان وتسهيل عملياته في مختلف المجالات.
التطوّر التكنولوجي نتيجة الثورة الصناعيّة والتكنولوجيّة الهائلة التي غزت العالم في الآونة الأخيرة، ظهرت مجموعة كبيرة من ما يُعرف بالأجهزة الإلكترونيّة التي طوّر عليها الإنسان وما زال يطوّر حتّى تلبي احتياجاته الكثيرة والمختلفة بكل سهولة ويسر وبأقل وقت وجهد، وقد ساهمت في تطوير العديد من المجالات، ومن أبرزها الاتّصال والتواصل الذي جعل العالم أكثر تجاذباً وتواصلاً وكأنهّم في بقعة صغيرة جميعهم معاً. يُعرف علم الإلكترونيات على أنّه علم يختصّ بالأجهزة الإلكترونيّة وكيفيّة عملها، والمبدأ الأساسي الذي يعتمد عليه هو سريان التيّار الكهربائي في تلك الأجهزة، كما أنّه يهتمّ بتصميم الأجهزة الإلكترونيّة والقطع الأساسية التي تتكوّن منها، وتستخدم الإلكترونيات في مجالات عديدة مثل صناعة الراديو والحاسوب وغيرها.
الأجهزة الإلكترونيّة هي الأجهزة التي تستخدم في صناعتها مواد وأدوات إلكترونيّة حديثة الصنع، وتمتاز بدقتها وسهولة تركيبها وصيانتها؛ حتّى تستخدم في أداء وظائف معيّنة ومميّزة، ويتمّ استخدامها لاستنباط نتائج دقيقة ومعيّنة، حيث قام الإنسان بسكب كافّة المعلومات والمهارات والتقنيات في إنتاج تلك الأجهزة المميّزة التي تساعد الإنسان، وكأيّ تطوّر تقنيّ فهو يحمل العديد من الأمور الإيجابيّة التي ساعدت على ازدهار المجتمع والإنسان وتطوّرهما معاً، وتعمل على دعم الدول المنشأة لها لكي تستطيع المنافسة في سوق العمل حيث يتسنّى لمخترعيها تحقيق إنجازات عظيمة ترصد لهم، ومن ناحية أخرى فهي أيضاً تحتوي على العوائق والاتّجاهات السلبيّة التي تؤدّي إلى تدمير المجتمع وتراجعه فيما إذا استخدمها بشكلٍ خاطئ
الأجهزة الإلكترونيّة هي الأجهزة التي تستخدم في صناعتها مواد وأدوات إلكترونيّة حديثة الصنع، وتمتاز بدقتها وسهولة تركيبها وصيانتها؛ حتّى تستخدم في أداء وظائف معيّنة ومميّزة، ويتمّ استخدامها لاستنباط نتائج دقيقة ومعيّنة، حيث قام الإنسان بسكب كافّة المعلومات والمهارات والتقنيات في إنتاج تلك الأجهزة المميّزة التي تساعد الإنسان، وكأيّ تطوّر تقنيّ فهو يحمل العديد من الأمور الإيجابيّة التي ساعدت على ازدهار المجتمع والإنسان وتطوّرهما معاً، وتعمل على دعم الدول المنشأة لها لكي تستطيع المنافسة في سوق العمل حيث يتسنّى لمخترعيها تحقيق إنجازات عظيمة ترصد لهم، ومن ناحية أخرى فهي أيضاً تحتوي على العوائق والاتّجاهات السلبيّة التي تؤدّي إلى تدمير المجتمع وتراجعه فيما إذا استخدمها بشكلٍ خاطئ
فني صيانة إلكترونيات هو شخص محترف في تشخيص وإصلاح الأنواع المختلفة من الأجهزة الإلكترونية، مثل أجهزة الكمبيوتر، كما أنه مسؤول عن إعداد الأنظمة الحديثة، ويتعامل مع الدوائر الإلكترونية والكهربائية، لذا يجب أن يمتلك الفني مهارات تقنية قوية حتى يتمكن من تنفيذ مهامه الوظيفية المتعددة.
تشتمل مهنة الفني الإلكتروني على العديد من المهام والمسؤوليات المتنوعة، والتي تتمحور حول فحص واستكشاف العيوب الموجودة بالأجهزة والمعدات الإلكترونية ومحاولة إصلاحها وإيجاد حلول لها، ويمكن تلخيص تلك المسؤوليات فيما يلي:
تشخيص وإصلاح الدوائر المعطلة أو الأجزاء الإلكترونية التي لا تعمل وتركيب قطع الغيار للأجزاء المفقودة.
تركيب الأنظمة الكهربائية الجديدة للشركات أو المصانع.
إصلاح المشاكل التي توجد في الأجزاء الكهربية واستبدال التالف منها.
فحص الأجهزة الإلكترونية للبحث عن المشاكل وحلها.
إجراء تعديلات التشغيل على الأنظمة الإلكترونية الخاصة بالشركات أو المؤسسات.
تركيب الأجهزة الإلكترونية، وتوصيل الأسلاك والكابلات في الأجهزة أو تركيب قطع الغيار.
اختبار أداء الأنظمة وتحليل النتائج وإعداد تقارير عنها.
استخدام الأدوات اليدوية والمعدات الكهربائية لفحص مكونات النظام والدوائر.
التعاون مع المهندسين والفنيين في المهام الفنية.
إصلاح أي أعطال في الدوائر والأنظمة.
إجراء فحوصات الصيانة الدورية وتوثيق كافة التفاصيل الخاصة بها.
تفكيك الأجزاء الإلكترونية وتجميعها.
إجراء الفحوصات الفنية على الأجهزة الجديدة.
كتابة تقارير تصف كيفية استخدلا الأنظمة والأجهزة المختلفة.
تحليل البيانات الفنية وقراءتها وتفسيرها.
الالتزام بقواعد السلامة والصحة المهنية الخاصة بالتخصص.
حضور ورش العمل واكتساب مهارات جديدة عند الحاجة.
المساعدة في تدريب الفنيين المبتدئين.
التأكد من تشغيل كافة الأجهزة الكهربائية وفقا لقواعد السلامة واستكشاف أي أخطاء وحلها.
التعاون مع العمال وغيرهم من المهنيين أثناء عمل الفحوصات أو تركيب الأجهزة الجديدة.
يتمتع فنيو صيانة الإلكترونات بمجموعة من المهارات والخبرات والتي تمكنه من تنفيذ مهامه الوظيفية المتنوعة وهي كالتالي:
الفهم التام لمبادئ وعلم الإلكترونيات.
قدرة عالية على حل المشكلات.
ماهر في التمييز بين ألوان الأسلاك.
قدرة عالية على فهم ومتابعة المشاريع الفنية المعقدة.
البراعة اليدوية والقدرة على الانتباه إلى كافة التفاصيل.
خبرة عملية في استخدام كافة الأدوات والمعدات اليدوية والكهربائية.
إجراء الصيانة الوقائية لكافة الأجهزة.
يفضل حصول الشخص على مؤهل دراسي في مجال الإلكترونيات مثل الثانوية الإلكترونية أو أي مؤهل آخر ذات صلة.
يفضل حصول الفني على دورات تدريبية في مجال العمل.
معرفة تامة ببروتوكولات السلامة والصحة المهنية.
قدرة على العمل الجماعي وأيضا الفردي.
مهارات عالية في التعامل مع الآخرين.
الاستعداد للتعلم ولديه شغف بعالم الإلكترونيات.
مهارات اتصال كتابية ولفظية عالية.
يمكن للفنيين العمل في الشركات أو المصانع، بحيث يقومون بالصيانة الدورية للأجهزة والمعدات الإلكترونية ومعالجة أي مشكلات قد تطرأ عليها، ويمكنهم التدرج وظيفيا في تلك المهنة عند وصولهم إلى قدر عال من الخبرات والمهارات، حيث يمكنهم الوصول إلى درجة مشرف أو مراقب، ليقتصر دورهم على تدريب فريق الفنيين والإشراف عليهم، ومراقبتهم أثناء تنفيذ المهام الوظيفية، كما يمكنهم أيضا العمل لحسابهم الخاص والتعامل مباشرة مع العملاء، بحيث يمكنهم إتمام المشاريع بمفردهم أو ضمن فريق.
في الأخير تعد وظيفة فني صيانة إلكترونيات من الوظائف التي تحتاج إلى علم ومعرفة تامة بكل ما يخص عالم الإلكترونيات، كما يجب أن يكون الفني مهتما بالحاسوب ويتمتع بخبرة عالية في استخدام معدات الاختبار الإلكترونية وقراءة المخططات الخاصة بالأجهزة، ويفضل أن يتمتع بمهارة التفكير النقدي لتحليل وحل كافة المشكلات التي يمكن أن يواجهها أثناء العمل.