איך מכשירים עובדים?

מכשירים פועלים באמצעות שילוב מורכב של עקרונות פיזיים, חשמליים ואלקטרוניים. להלן תיאור כללי של האופן שבו מכשירים שונים עובדים:

עקרונות פיזיים

* כוח וניצולת: מכשירים מסתמכים על עקרון של כוח וניצולת. כוח הוא קצב העברת האנרגיה, בעוד ניצולת היא היחס בין התפוקה לאנרגיה הנכנסת.
* אנרגיה פוטנציאלית וקינטית: מכשירים יכולים לאגור אנרגיה פוטנציאלית (אנרגיית מיקום) או אנרגיה קינטית (אנרגיית תנועה). לדוגמה, קפיץ מורם או גלגל מסתובב.
* חיכוך: חיכוך הוא כוח הפועל נגד תנועה. זה יכול להפחית את הניצולת של מכשירים על ידי בזבוז אנרגיה כחום.

עקרונות חשמליים

* זרם חשמלי: זרם חשמלי הוא זרימת מטענים חשמליים. זה נמדד באמפר (A).
* מתח חשמלי: מתח חשמלי הוא ההבדל בכסף בין שתי נקודות. זה נמדד ב-וולט (V).
* התנגדות חשמלית: התנגדות חשמלית היא התנגדות לזרם חשמלי. זה נמדד באוהם (Ω).
* חוקי מעגל קירכהוף: שני החוקים האלה קובעים כיצד מתח וזרם מתנהגים במעגלים חשמליים.

עקרונות אלקטרוניים

* טרנזיסטורים: טרנזיסטורים הם מוליכים למחצה המשמשים כחוגות חשמליות או מגברים. הם שולטים בזרימת הזרם החשמלי.
* דיודות: דיודות הן מוליכים למחצה המאפשרים לזרם החשמלי לזרום בכיוון אחד בלבד. הם משמשים כמתגים או מיישרים.
* קבלים: קבלים הם רכיבים אלקטרוניים האוגרים מטענים חשמליים. הם משמשים לאחסון אנרגיה, סינון רעש וייצוב מתח.
* מעגלים משולבים (IC): מעגלים משולבים הם שבבים קטנים המכילים מספר גדול של טרנזיסטורים, דיודות ורכיבי אלקטרוניים אחרים. הם משמשים לביצוע משימות מורכבות, כגון עיבוד נתונים ובקרת מכשירים.

מכשירים ספציפיים

* מנוע חשמלי: מנועים חשמליים משתמשים באלקטרומגנטיות כדי להמיר אנרגיה חשמלית לאנרגיה מכנית.
* טלפון נייד: טלפונים ניידים הם מכשירים אלחוטיים המשתמשים בגלי רדיו כדי לתקשר עם תחנות בסיס.
* מחשב: מחשבים הם מכשירים אלקטרוניים המבצעים חישובים ומנהלים מידע.
* מכונת קפה: מכונות קפה משתמשות בחימום ולחץ כדי לחלוט פולי קפה טחון ולייצר קפה.
* מכונית: מכוניות הן כלי רכב המשתמשים במנועי בנזין או דיזל כדי לספק כוח לגלגלים ולהניע את הרכב.