أثر اختراع الترانزستور

بواسطة: - آخر تحديث: ١٧:٠٢ ، ٧ أبريل ٢٠١٩
أثر اختراع الترانزستور

أثر اختراع الترانزستور

أصبحت الترانزستورات واحدة من العناصر الأساسية للتكنولوجيا الحديثة؛ نظراً لأهمية وجود جهاز تبديل للتيار الكهربائي في كافة أنواع المعالجات الدقيقة، لذلك توجد الترانزستورات في الهواتف الذكية، والكاميرات الرقمية، والألعاب الإلكترونية، وكذلك في أجهزة الكمبيوتر المكتبية والمحمولة، وعادةً ما يحتوي المعالج الدقيق الحديث على مئات الملايين من الترانزستورات، بالرغم من أن التصميمات الأكثر تقدماً تحتوي على ما يزيد عن 2 مليار ترانزستور.[١]


مزايا الترانزستور

يملك الترانزستور مزايا عديدة تجعل منه جهازاً في غاية الأهمية، وهي كالآتي:[٢]

  • التبديل: (بالإنجليزية: Switching)، يمكن صنع مفاتيح إلكترونية ممتازة من الترانزستورات، لأن لديها القدرة على تشغيل وإغلاق التيارات مليارات المرات في الثانية الواحدة، لذلك تستخدم أجهزة الكمبيوتر الرقمية الترانزستورات كآلية أساسية لتخزين ونقل البيانات.
  • التضخيم: (بالإنجليزية: Switching)، يمكن أن تعمل الترانزستورات كمكبرات/مضخمات، لذلك فإن الغالبية العظمى من مكبرات الصوت هي ترانزستورات.
  • تصميم أجهزة إلكترونية صغيرة: يمكن صنع ترانزستورات صغيرة للغاية، مما يسمح بإنشاء هواتف محمولة ومشغلات Mp3 بحجم الجيب.
  • الكفاءة: يمكن تصميم الترانزستورات لاستخدام أقل كمية ممكنة من الطاقة، حيث يمكن أن تعمل ملايين الترانزستورات في ساعة أو آلة حاسبة لسنوات اعتماداً على بطارية صغيرة.
  • المتانة: تتحمل الترانزستورات أقصى درجات الصدمة والاهتزاز، مما يتيح استخدامها في التطبيقات العسكرية والفضائية والصناعية.


اختراع الترانزستور

تم اختراع الترانزستور في عام 1948م في مختبرات بيل الهاتفية على يد العلماء الثلاثة: وليام شوكلي، وجون باردين، وولتر براتين بهدف التغلب على مشاكل الصمّام المفرّغ، وحصلوا على جائزة نوبل إثر ذلك، ويعتبر اختراع الترانزستور تطوراً غير مسبوق، فهو يمثل بداية العصر الحالي في قطاع الإلكترونيات، فبعد اختراعه أصبح التقدم في التكنولوجيا أكثر تقدّماً، ويعتبر الحاسوب من أبرز التكنولوجيا التي وُجدت بفضل اختراع الترانزستور، وبالنظر إلى الاختراعات التي مهد لها الترانزستور الطريق لكي تُوجد، فلا يمكن لأحدٍ إلا أن يقول أن الترانزستور كان الاختراع الأكثر أهمية في القرن العشرين.[٣]


تعريف الترانزستور

الترانزستور هو عنصر إلكتروني صغير مصنوع من مادة شبه موصلة مثل السيليكون يعمل على التحكم بتدفق التيار، فقد كانت الطريقة الوحيدة للتحكم في تدفق التيار في دارة إلكترونية قبل اختراع الترانزستورات، هي استخدام صمامات مفرغة (بالإنجليزية: Vacuum tube) كبيرة الحجم وتحتاج إلى الكثير من الطاقة، مما أدّى إلى الحد من حجم وقوة أجهزة الكمبيوتر التي يمكن صنعها، فبعد اختراع الترانزستور حدثت ثورة في تصميم الكمبيوتر، حيث يحتوي المعالج الدقيق الحديث عادةً على مئات الملايين من الترانزستورات موجودة على رقاقة سيليكون واحدة.[١]


آلية عمل الترانزستور

يمكن شرح آلية عمل الترانزستور بشكل بسيط بالتفكير في الأمر وكأنه صنبور ماء، والتيار الكهربائي مثل الماء، حيث يحتوي الترانزستور على ثلاثة مفاتيح: القاعدة (بالإنجليزية: The Base)، والمُجمّع (بالإنجليزية: The Collector)، والباعث (بالإنجليزية: The The Emitter)، فتعمل القاعدة مثل مقبض الصنبور، ويشبه المُجمِّع أنابيب المياه التي تصل الماء إلى الصنبور، أما الباعث فيشبه الفتحة التي يصب الصنبور الماء منها، إذ يمكن التحكم في تدفق المياه عن طريق تدوير مقبض الصنبور، فكلما كان التدوير أقوى زاد تدفق المياه، وفي حال إغلاقه تماماً يتوقف تدفق المياه، أما عند فتحه تماماً فسيتدفق الماء بأكبر كميةٍ ممكنة، ويتم قياس ذلك على مفاتيح الترانزستور.[٣]


المراجع

  1. ^ أ ب Andrew May Early , "What Is a Transistor & What Effect Did Its Invention Have on Computers?"، classroom.synonym.com, Retrieved 2-4-2019. Edited.
  2. John Papiewski (24-4-2017), "Why Are Transistors So Important?"، www.sciencing.com, Retrieved 2-4-2019. Edited.
  3. ^ أ ب "What is a Transistor? <History of Transistors>", www.rohm.com, Retrieved 30-3-2019. Edited.