Elektronik
Elektriksel büyüklüklerin değişmelerini inceleyen bilim
dalıdır. Elektronik bu incelemelerden, bilgiyi almak, iletmek ve işlemek
için yararlanır.
Metallerde elektronlar, serbestçe yer değiştirir.
Ancak, metalin yüzeyini aşmak için elektronların önemli bir enerji
kazanması zorunludur. Bu enerji ışık verilerek (fotoelektrik etki) ya da
ısıtılarak, yani elektronikte en çok kullanılan termo elektronik etkiyle
sağlanabilir. Sözgelimi, akım verilen iletken tel, kızıl olana kadar
ısınabilir.
Özet olarak, elektronlara metalden çıkabilmeleri için
yeterli enerjiyi, ısınma sağlar. Isıtılmış telin(filaman) yakınına,
telden daha yüksek bir gerilim verilen, dolayısıyla da elektronları
çeken bir iletken (levha) yerleştirilirse, metalden çıkan elektron
sayısı yükselir. Bu düzeneğe “diyot” adı verilir. Diyot, içine akımla
kızıl hale getirilebilen metal bir filaman ile metal bir levha
yerleştirilmiş havasız cam bir ampuldür. Filaman ve levha, lambanın
dibinden geçen iletkenle bir elektrik devresine bağlanır.
Diyot,
uzun süre akım doğrultmacı (redresör) olarak kullanılmıştır. Gerçekten,
filaman ile levha arasında almaşık bir potansiyel farkı varsa,
elektronlar’(dolayısıyla akım) ancak, filamana oranla levha artı yüklü
olduğu zaman geçer. Diyot, filaman ile levha arasında, yani
elektronların geçiş yoluna metal bir ızgara yerleştirilerek dev bir
gelişme sağlanmış ve üç elektrotlu bir lamba, yani triyot elde
edilmiştir. Bu ızgara, filamana oranla önemli sayılacak eksi bir yüke
ulaşmadığı sürece, elektronları geçirir. Izgarayı geçen elektron sayısı,
filaman ile ızgaranın arasındaki potansiyel değişikliğine bağlıdır.
Özellikle ızgaranın potansiyelinde doğacak küçük bir değişiklik, geçen
elektron sayısının büyük ölçüde artmasına yol açar.
Triyot,
yükselteç (amplifikatör) olarak kullanılmış, çok zayıf akımları
yükselterek yakalama ve böylece radyoelektrik dalgalarıyla büyük
uzaklıklarla haberleşme olanağı vermiştir. Radyo, radyoyla güdüm
sistemleri ve ilk elektronik hesap makineleri triyot sayesinde
gerçekleştirilmiş, triyotun ardından dört, beş, sekiz elektrotlu
lambalar yapılmıştır.
Elektronikte transistörün bulunması da bir
devrim yapmıştır. Katılar fiziği, sıkı sıkıya birbirine dokunan iki ayrı
yarıiletkenin bir diyot gibi doğrultucu görev yaptığını göstermiştir.
Klasik diyotta, elektronlar yalnızca filamandan levhaya doğru yer
değiştirir; yarıiletkenler de, ayrılma yüzeylerinden elektronların
yalnız bir yönde kolayca aşmalarını sağlayacak biçimde seçilir. Bir
diyot lambasına yerleştirilen ızgaranın yerini, transistor de ikinci
yarı iletkene dokunan bir üçüncü iletken alır. Transistör de, triyot
gibi yükselteç görevi yapmaktadır.
Klasik triyota oranla
transistörün en büyük yararı, çok az yer tutması, dolayısıyla devrelerin
küçültülmesi- ne olanak vermesidir. Bir radyo alıcısının boyutlarını
klasik triyot yerine transistör kullanmadan küçültme olanağı yoktur. Bu
aygıt, aşırı ölçüde küçük bileşik devrelerin doğmasına yol açmıştı. Bu
devreler olmasaydı, bilgisayarlar bulunamayacaktı. Bir bilgisayarda
ayrıca, çok elektrotlu yüz binlerce lambaya eşdeğer başka bileşenler
bulunur.
Günümüzde elektronik tam bir atılım içindedir;
elektronik
bileşenler, laboratuvar araştırmaları dönemini aştıktan sonra, çok
gelişmiş malzemenin ve çok geniş yayın alanlı aygıtların yapımında
kullanılmaya başlanmıştır. Bu aygıtlar arasında bilgisayarlar, füzeler,
uydular, uçakların radyoyla güdüm sistemleri, nükleer saldırıya karşı
erken uyarı sistemleri, uzay haberleşmeleri, radyo alıcıları, programlı
çamaşır makineleri, teypler, el telsizleri, vb. sayılabilir. Öte yandan
bilgisayarlar, bellekleri ve programlama sistemleriyle, gün geçtikçe
bankalara, sanayiye ve bütün yönetim kurumlarına egemen olmaktadır. Bu
durum, elektroniğin sürekli gelişen bir sanayi dalı olmasına yol
açmıştır.
|
