Khái niệm cơ bản về mạch điện, điện tử

Để trở thành một chuyên viên thiết kế hay sửa chữa thiết bị điện tử thì trước hết người học cần phải nắm vững những khái niệm cơ bản về mạch điện nhằm tạo nền tảng phát triển kỹ thuật điện tử chuyên sâu. Những kiến thức trong nội dung này là những bài học cơ bản nhất cho bất cứ người kỹ thuật viên điện tử nào. Học điện tử mà thiếu lý thuyết sẽ làm bạn không có một sự hiểu biết sâu sắc về thiết bị điện tử.

Vì lý do đó cho nên dù khó nhai, khó hiểu, khó thấu thì bạn cũng cần vượt qua chính mình để tiếp thu những bài học đầu tiên này nếu như bạn muốn trở thành một kỹ thuật viên điện - điện tử chuyên nghiệp. Vì lý do viết cho cộng đồng nên chúng tôi sẽ viết những kiến thức cơ bản nhất cho mọi người bắt đầu, những bạn có hiểu biết cơ bản về điện tử thì có thể bỏ qua bài viết này.

Việc cần hiểu rõ đầu tiên khi học điện tử đó là hiểu và đọc được sơ đồ mạch điện tử. Nó giống như công việc của một kiến trúc sư khi thiết kế một ngôi nhà. Nếu như bạn không thể đọc và hiểu được sơ đồ mạch điện thì bạn sẽ không bao giờ có thể phân tích được nguyên lý hoạt động của nó để tiến hành sửa chữa thiết bị một cách thông minh và khoa học nhờ kỹ năng khoanh vùng sự cố (không có kỹ năng này thì đồng nghĩa đó là sửa mò và sửa theo kinh nghiệm). Để đọc và hiểu được mạch điện thì trước hết bạn cần phải biết cấu trúc của một mạch điện bao gồm những gì, chúng được hình thế nào thông qua những phần tử cơ bản gì?

Cấu trúc của một mạch điện bất kỳ. Một mạch điện tử được thiết kế ra với một chức năng nhất định nào đó được xây dựng nhờ kết nối giữa các linh kiện điện tử với nhau. Thông thường một mạch điện có cấu trúc cơ bản như bên. Nhìn vào sơ đồ trên chúng ta thấy rằng với bất cứ mạch điện nào thì cũng gồm các phần chính sau:

Nguồn điện: Là một bộ phận hay một tổ hợp mạch điện có nhiệm vụ tạo ra một hiệu điện thế ổn định để cung cấp năng lượng cho tải tiêu thụ. Ở mạch điện trên thì nguồn điện được sử dụng là Pin nhưng ngoài ra thì nguồn điện cũng là một tổ hợp mạch điện có nhiệm vụ biến đổi điện áp 220V xoay chiều thành nhiều cấp điện áp một chiều nhỏ hơn như 5V, 9V, 12V, 18V, 24V, 36V... Khi nói đến nguồn điện cần quan tâm đến các thông số về hiệu điện thế, kiểu nguồn, công suất của bộ nguồn, hiệu suất và nó là dạng một chiều hay xoay chiều.

Dây dẫn, mạch in: dùng để kết nối những linh kiện, thiết bị tiêu thụ điện với nguồn nuôi tạo thành một mạch kín. Một mạch điện tử chỉ hoạt động khi ở dạng mạch kín, tức là các linh kiện điện tử và tải tiêu thụ phải được kết nối với hai cực của nguồn điện. Khi đó sẽ có dòng điện xuất hiện trong mạch và mạch điện sẽ ở trạng thái hoạt động.

Dòng điện: sẽ xuất hiện ở trong một mạch điện kín khi có một nguồn điện được kết nối với một tải tiêu thụ hoặc một hệ thống linh kiện điện tử được kết hợp với nhau. Về bản chất dòng điện là những hạt mang điện tích chuyển dịch có hướng trong vật dẫn. Để miêu tả độ mạnh yếu của dòng điện người ta đưa ra khái niệm cường độ dòng điện với đơn vị đo lường là Ampe (A) ký hiệu là I. Người ta quy ước chiều của dòng điện lấy theo chiều chuyển động của các hạt điện tích dương.

Tải tiêu thụ: là những thiết bị, linh kiện điện tử trực tiếp lấy năng lượng điện từ nguồn điện để tạo ra nhiệt năng, ánh sáng và quay các động cơ.... Để thể hiện mức độ tiêu thụ điện năng của mỗi tải tiêu thụ người ta đưa ra khái niệm công suất tiêu thụ với đơn vị là Oat (W) và ký hiệu là P. Ngoài ra mỗi tải tiêu thụ sẽ có một sức cản dòng điện khi nguồn điện được nối với nó, sức cản trở này còn gọi là điện trở của tải tiêu thụ có đơn vị là Ôm và ký hiệu là R.

Quan hệ giữa các đại lượng điện trong một mạch điện kín: một mạch điện kín khi đang ở trạng hoạt động thì có một mối liên hệ chặt chẽ giữa các đại lượng trên theo định luật Ôm. Cường độ dòng điện chạy qua tải tiêu thụ sẽ tỉ lệ thuận với hiệu điện thế của nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở của tải. Chúng được liên hệ bởi công thức sau: I=U/R. Công suất tiêu thụ của tải tỉ lệ thuận với hiệu điện thế trên tải và dòng điện chạy qua nó P=UxI.

Tổng kết: Trên đây là những khái niệm, thuật ngữ cơ bản nhất trong kỹ thuật điện tử. Muốn trở thành một chuyên viên kỹ thuật điện tử thì phải nắm rõ chúng để bước đầu đọc và phân tích mạch điện cao cấp hơn. Hãy nhớ rằng mạch điện là tổ hợp những linh kiện được kết nối với nhau và cuối cùng được kết nối đến hai cực của nguồn điện tạo thành một mạch điện kín có chức năng cụ thể. Bất cứ mạch điện nào cũng bao gồm dây kết nối, nguồn điện, các linh kiện điện tử và tải tiêu thụ. Hãy tìm hiểu và nắm vững những thành phần này để có tư duy phân tích nguyên lý hoạt động của bất cứ thiết bị điện tử nào.