والمترجمون هم وسائل أساسية تحول شكلاً واحداً من الطاقة إلى آخر، وهم يؤدون دوراً حاسماً في مختلف التطبيقات، من الأصناف المنزلية اليومية إلى النظم الصناعية المعقدة، وفهم المتحولين أساسي للطلاب والمدرسين في ميادين مثل الفيزياء والهندسة والتكنولوجيا.

ما هو متحول؟

والمترجم هو جهاز يحول الطاقة من شكل إلى آخر، فعلى سبيل المثال، يحول الميكروفون الطاقة الصوتية إلى طاقة كهربائية، بينما يقوم المتكلّم بالعكس، ويحول الطاقة الكهربائية إلى سليمة، ويفهم كيف تعمل هذه الأجهزة أهمية حاسمة بالنسبة لمختلف التطبيقات العلمية والهندسية.

أنواع المترجمين

  • المترجمون النشطون
  • المترجمون السلبيون

المترجمون النشطون

وتولد المترجمات النشطة الطاقة الكهربائية من مصدر طاقة خارجي، ويمكنها أن تعمل بشكل مستقل وعادة ما تشمل أجهزة مثل:

  • الميكروفونات
  • الخلايا الفولطية
  • Thermocouples

المترجمون السلبيون

ولا تولد المترجمون السلبيون الطاقة بمفردهم بل يحتاجون إلى مصدر خارجي للطاقة، ومن الأمثلة على ذلك ما يلي:

  • المتلقين
  • Capacitors
  • الموصلات

طلبات المترجمين

وتستخدم المترجمات في مجموعة متنوعة من التطبيقات عبر مختلف الميادين، وتشمل بعض التطبيقات المشتركة ما يلي:

  • الأجهزة الطبية (مثل آلات الموجات فوق الصوتية)
  • التشغيل الآلي الصناعي (مثل أجهزة استشعار الضغط)
  • أجهزة إلكترونية للمستهلكين (مثلاً، المتكلّمين والميكروفونات)

How Transducers Work

ويعمل المترجمون على أساس مبادئ مادية، مثل التوجيه الكهرومغناطيسي، والتأثير الفائق الأثر، وآثار تسارع الحرارة، ويساعد فهم هذه المبادئ في فهم مدى اختلاف وظيفة المترجمين.

Eectromagnetic Induction

ويستخدم هذا المبدأ في أجهزة مثل الميكروفونات والمولدات وعندما ينتقل الموصل عبر حقل مغناطيسي، يُستحث التيار الكهربائي، الذي يمكن بعد ذلك قياسه أو استخدامه.

Piezoelectric Effect

ويحدث تأثير الفطيرة في بعض المواد التي تولد شحنة كهربائية عند التشديد على ميكانيكياً، ويستخدم هذا التأثير في تطبيقات مثل أجهزة استشعار الضغط ومطياف التسارع.

آثار تسارع الحرارة

ويحول متحولو كهرباء الحرارة الاختلافات في درجات الحرارة إلى فولت كهربائي، ويطبق هذا المبدأ في أجهزة مثل أجهزة الترميز ومولدات الطاقة الحرارية.

مزايا استخدام المترجمين

وتمنح المترجمات عدة مزايا في مختلف التطبيقات، بما في ذلك:

  • الحساسية الشديدة للتغييرات في أشكال الطاقة
  • مجموعة واسعة من التطبيقات
  • القدرة على الاندماج في التكنولوجيا الحديثة

خاتمة

والمترجمون هم عناصر حيوية في التكنولوجيا الحديثة، مما يتيح تحويل أشكال الطاقة إلى تطبيقات مختلفة، فهم أنواعها ومبادئ عملها وتطبيقاتها أمر أساسي للطلاب والمربين في ميادين العلوم والهندسة.