Apa Itu Elektronika?

Definisi tentang elektronika ternyata cukup beragam jumlahnya. Beberapa di antaranya kami kutipkan seperti berikut.

Electronics is the branch of science that deals with the study of flow and control of electrons (electricity) and the study of their behavior and effects in vacuums, gases, and semiconductors, and with devices using such electrons. This control of electrons is accomplished by devices that resist, carry, select, steer, switch, store, manipulate, and exploit the electron. (1)

The branch of engineering in which the flow and control of electrons in vacuum or semiconductor are studied is called electronics. Electronics can also be defined as the branch of engineering in which the electronic devices and their utilization are studied.(2)

Electronics means study of flow of electrons in electrical circuits. The word Electronics comes from electron mechanics which means learning the way how an electron behaves under different conditions of externally applied fields. (3)

Jadi dapat dikatakan bahwa ELEKTRONIKA adalah ILMU dan sekaligus MANAJEMEN TERAPAN tentang/dari aliran elektron.

Apa itu Elektron dan Mengapa Elektron dapat mengalir?

Elektron adalah salah satu bagian yang membentuk atom. Bagian lain yang membentuk atom adalah proton dan netron. Proton dan netron membentuk inti atom, sedangkan elektron berada pada posisi yang jauh dari inti atom dan bergerak (mengorbit) terhadap ini atom. Sistem atom ini mirip dengan sistem tata-surya. Jika elektron diibaratkan sebagai planet-planet, maka matahari menjadi sebagai inti atom.

Sistem Tata-Surya (4)

Model Atom (5)

Secara kelistrikan, elektron adalah bermuatan negatif sedangkan proton bermuatan positif. Adapun netron tidaklah bermuatan alias netral. Secara keseluruhan muatan listrik dalam suatu atom yang stabil adalah NETRAL karena jumlah elektron sama dengan jumlah proton.

Dalam suatu atom jumlah elektron lebih dari satu (kecuali atom hidrogen). Pada umumnya elektron yang dapat mengalir adalah elektron bebas yang terdapat pada atom-atom logam (seperti tembaga, seng, emas, besi, dan lain-lain); dan yang oleh karena itu logam-logam disebut sebagai konduktor (penghantar). Elektron bebas adalah elektron yang berada pada orbit terluar pada suatu atom. 

Elektron-elektron pada atom transisi (bersifat semikonduktor) juga dapat mengalir asalkan diberi gaya yang lebih besar dibandingkan dengan gaya yang diterapkan pada bahan konduktor seperti atom silikon dan germanium. Letak atom-atom yang dibicarakan tersebut dapat dilihat pada sistem periodik unsur-unsur.

Sistem Periodik Unsur-Unsur (6)

Elektron dapat bergerak jika diberi gaya yang cukup. Gaya untuk menggerakkan elektron adalah berupa gaya elektromagnetik, elektrokimia, elektrotermal, misalnya gaya yang dihasilkan oleh batu-baterai, aki, generator listrik, sel-surya, dan lainnya. Secara keseluruhan gaya-gaya untuk menggerakkan elektron hingga mengalir disebut gaya gerak listrik (ggl) atau electromotive force (emf). 

Pergerakan aliran elektron terjadi dalam sistem rangkaian tertutup. Artinya sumber gaya harus terhubung  dengan komponen-komponen pembentuk sistem rangkaian. Perhatikan gambar berikut untuk kejelasannya.

Rangkaian tertutup (kiri) dan terbuka (kanan) [7 , 8]

Pada rangkaian tertutup elektron dalam penghantar dapat mengalir karena ada "jalan" yang tak terputus dari sumber ggl (baterai) menuju ke beban listrik (bohlam); sedangkan pada rangkaian terbuka tidaklah demikian kejadiannya; elektron tidak dapat mengalir karena ada "jalan yang putus". 

Salah satu konsep mendasar dalam elektronika adalah tentang "putus-nyambung"nya jalan bagi elektron yang diatur (di-manage) oleh komponen yang namanya saklar (switch). Mengingat pentingnya saklar ini maka pembahasannya akan ditulis secara terpisah dari artikel ini.

Terimakasih.