විදුලි පරිපථ ගැන උනන්දුවක් දක්වන ආරම්භකයින්ට ඉතා ප්‍රයෝජනවත් වන, LED එකක් ක්‍රියා කරන ආකාරය සහ එය භාවිතයෙන් සරල ව්‍යාපෘතියක් සිදු කරන ආකාරය. LED එකක් ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද? සරල ව්‍යාපෘතියක් ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් ලෝකයට පිවිසෙන ඔබට, මුලින්ම හමුවන කුඩා නමුත් ඉතා ප්‍රයෝජනවත් උපාංගයක් තමයි LED (Light Emitting Diode) එක. අපගේ නිවෙස්වල ආලෝකකරණය, රූපවාහිනී, ජංගම දුරකථන, සහ බොහෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික උපකරණවල දර්ශක ලෙස LED බහුලව භාවිතා වේ. නමුත් මේ කුඩා ආලෝක බුබුල ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද? එය පරිපථයකට සම්බන්ධ කරන්නේ කෙසේද? අපි මේ ගැන සරලව ඉගෙන ගෙන, LED එකක් භාවිතයෙන් ඔබේ පළමු ඉලෙක්ට්‍රොනික ව්‍යාපෘතියක් කරමු! LED එකක් යනු කුමක්ද? LED යනු Light Emitting Diode යන්නෙහි කෙටි යෙදුමයි. සිංහලෙන් "ආලෝකය විමෝචනය කරන ඩයෝඩය" ලෙස හඳුන්වන්න පුළුවන්. මෙය සුවිශේෂී ආකාරයේ අර්ධ සන්නායක (semiconductor) උපාංගයකි. ඩයෝඩයක් යනු විදුලිය එක් දිශාවකට පමණක් ගලනය වීමට ඉඩ සලසන උපාංගයකි. LED එකකට නිවැරදි දිශාවට විදුලිය සැපයූ විට, එය ආලෝකය විමෝචනය කරයි. එය ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද? LED එකක් සෑදී ඇත්තේ ප්‍රධාන වශයෙන් P-වර්ගයේ සහ N-වර්ගය...
ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් වල මූලිකාංග: වෝල්ටීයතාවය, ධාරාව සහ ප්‍රතිරෝධය සරලව තේරුම් ගනිමු
ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් ලෝකය යනු පුදුම සහගත ක්ෂේත්‍රයකි. අපගේ දෛනික ජීවිතයේ අප භාවිතා කරන බොහෝ දෑ, ස්මාර්ට් ජංගම දුරකථනවල සිට පරිගණක දක්වා, ඉලෙක්ට්‍රොනික මූලධර්ම මත පදනම් වේ. මෙම ක්ෂේත්‍රය ගවේෂණය කිරීමට පෙර, එහි මූලිකාංග වන වෝල්ටීයතාවය (Voltage), ධාරාව (Current) සහ ප්‍රතිරෝධය (Resistance) තේරුම් ගැනීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. මෙම සංකල්ප තුන විදුලිය ක්‍රියා කරන ආකාරය සහ විද්‍යුත් පරිපථවල හැසිරීම තේරුම් ගැනීමට ඔබට මග පෙන්වනු ඇත.
සරල උපමාවක්: ජල පද්ධතියක්
මෙම සංකල්ප වඩාත් හොඳින් අවබෝධ කර ගැනීම සඳහා, ජල පද්ධතියක් පිළිබඳ උපමාවක් භාවිතා කරමු:
* වෝල්ටීයතාවය (Voltage): ජල ටැංකියක උසට සමාන කළ හැක. ටැංකියේ උස වැඩි වන තරමට, ජලය පහළට ගලා යාමට ඇති "තෙරපුම" හෝ "පීඩනය" වැඩි වේ. ඉලෙක්ට්‍රොනිකව, වෝල්ටීයතාවය යනු විද්‍යුත් ආරෝපණ චලනය කිරීමට ඇති "විද්‍යුත් පීඩනය" හෝ "බලය" යි. එය පරිපථයක ලක්ෂ්‍ය දෙකක් අතර ඇති විභව ශක්ති වෙනසයි. වෝල්ටීයතාවය මනිනු ලබන්නේ වෝල්ට් (Volts - V) වලිනි.
* ධාරාව (Current): නලයක් හරහා ගලා යන ජල ප්‍රමාණයට සමාන කළ හැක. නලයෙන් තත්පරයකට ගලා යන ජල අංශු ප්‍රමාණය වැඩි වන තරමට, ධාරාව වැඩි වේ. ඉලෙක්ට්‍රොනිකව, ධාරාව යනු සන්නායකයක් හරහා ගලා යන විද්‍යුත් ආරෝපණ (ඉලෙක්ට්‍රෝන) වල ගලායාමේ වේගයයි. එය මනිනු ලබන්නේ ඇම්පියර් (Amperes - A) වලිනි.
* ප්‍රතිරෝධය (Resistance): ජල නලයේ ප්‍රමාණයට හෝ එහි ඇති බාධා වලට සමාන කළ හැක. නලයක් පටු නම් හෝ එහි කපාට (valves) තිබේ නම්, ජල ගලනයට ඇති බාධාව වැඩි වේ. ඉලෙක්ට්‍රොනිකව, ප්‍රතිරෝධය යනු පරිපථයක විදුලි ධාරාව ගලා යාමට ඇති "බාධාව" හෝ "අවහිරය" යි. එය මනිනු ලබන්නේ ඕම් (Ohms - Ω) වලිනි.
සම්බන්ධතාවය: ඕම් නියමය (Ohm's Law)
මෙම මූලිකාංග තුන අතර ඇති සම්බන්ධතාවය ඕම් නියමය මගින් පැහැදිලි කෙරේ. ඕම් නියමය යනු ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් වල මූලිකම නියමයක් වන අතර එය පහත පරිදි ප්‍රකාශ කළ හැක:
V = I × R
මෙහි,
* V යනු වෝල්ටීයතාවය (Volts)
* I යනු ධාරාව (Amperes)
* R යනු ප්‍රතිරෝධය (Ohms)
මෙම සමීකරණය මගින් අපට පහත දේ තේරුම් ගත හැක:
* වෝල්ටීයතාවය වැඩි වන විට, ධාරාවද වැඩි වේ (ප්‍රතිරෝධය නියත නම්). මෙය ජල ටැංකියක උස වැඩි කරන විට වැඩි ජල ප්‍රමාණයක් ගලා ඒමට සමානය.
* ප්‍රතිරෝධය වැඩි වන විට, ධාරාව අඩු වේ (වෝල්ටීයතාවය නියත නම්). මෙය පටු නලයක් හරහා ජලය ගලා යන විට ජල ප්‍රමාණය අඩුවීමට සමානය.
මෙම මූලිකාංග දෛනික ජීවිතයට සම්බන්ධ කර ගනිමු:
* බැටරියක්: බැටරියක් යනු වෝල්ටීයතා ප්‍රභවයකි. එයට ඉලෙක්ට්‍රෝන චලනය කිරීමට "පීඩනයක්" (වෝල්ටීයතාවයක්) සැපයිය හැකිය. උදාහරණයක් ලෙස, 1.5V AA බැටරියක් 1.5 වෝල්ට් විභව වෙනසක් සපයයි.
* විදුලි බුබුලක්: විදුලි බුබුලක් යනු ප්‍රතිරෝධකයකි. එයට විදුලි ධාරාව ගලා යාමට "බාධාවක්" ඇති අතර, එම බාධාව නිසා ඇති වන ශක්ති පරිවර්තනය (තාපය සහ ආලෝකය) මගින් බුබුල දැල්වේ.
* විදුලි රැහැන්: විදුලි රැහැන් සෑදී ඇත්තේ තඹ වැනි අඩු ප්‍රතිරෝධයක් ඇති ද්‍රව්‍යවලිනි. මෙය ධාරාවට පහසුවෙන් ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසයි.
ඇයි මේවා වැදගත්?
ඉලෙක්ට්‍රොනික පරිපථ සැලසුම් කිරීමට සහ ගැටළු විසඳීමට මෙම මූලිකාංග අවබෝධ කර ගැනීම අත්‍යවශ්‍ය වේ. නිවැරදි වෝල්ටීයතාවය, ධාරාව සහ ප්‍රතිරෝධය තෝරා ගැනීමෙන් උපකරණ නිසි ලෙස ක්‍රියා කරන බවටත්, ඒවාට හානි නොවන බවටත් සහතික විය හැක.
අවසාන වශයෙන්,
වෝල්ටීයතාවය, ධාරාව සහ ප්‍රතිරෝධය යනු ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් වල ගොඩනැගිලි කොටස් වේ. ජල පද්ධති උපමාව සහ ඕම් නියමය ඔබට මෙම සංකල්ප සරලව අවබෝධ කර ගැනීමට උපකාරී වනු ඇත. මෙම මූලික දැනුමෙන් සන්නද්ධව, ඔබට ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් හි වඩාත් සංකීර්ණ අංගයන් ගවේෂණය කිරීමට දැන් හැකියාව ඇත. ඔබේ ඉලෙක්ට්‍රොනික ගමනට සුබ පැතුම්!
Comments
Post a Comment