電子產品在日常生活中的應用


引言

從最小的物體到大型機器,你每天都在使用電子產品。你閱讀這篇文章所使用的裝置也是電子產品的一部分。電子學是一個廣泛的領域,包含大量的元器件,例如導體、開關、電路、二極體、處理器、電感器、電阻器等。所有這些元器件都具有重要的特性,推動了該領域的發展。簡單來說,當我們研究電荷、電流、電場或磁場等時,實際上是在研究電子學。

什麼是電子學?

電子學是物理學和技術領域中的一部分或分支。這個技術分支涉及一些裝置,例如電阻器、導體、半導體、電路和晶片,這些裝置中都存在電荷的運動。這項創新在工程領域中至關重要,可以處理各種任務並操作機器。

由於電子學是一個研究或管理電子流動的領域。我們已經瞭解到電流是電荷的流動,這是電子學的主要組成部分。在我們的日常生活中,我們可以看到每種電器都藉助電流和積體電路來供電或控制。當這些積體電路和晶片中有電荷流動時,它們就開始工作。

電子學的歷史

電子學已經存在了幾個世紀。電子一詞最早由路易吉·伽伐尼在1792年使用,當時他證明了動物體記憶體在電。他用青蛙做了實驗。之後,查爾斯·庫侖在1799年提出了庫侖定律。同樣在同一年,義大利科學家亞歷山德羅·伏打發明瞭電池。1827年,歐姆定律被提出。然後,托馬斯·阿爾瓦·愛迪生髮明瞭電燈泡。

如果我們分析電路和晶片的創新。第一步是由J A弗萊明邁出的,他在1897年發明了真空二極體。弗萊明的這項發明鼓勵了許多其他科學家發明電子學領域。在第一次世界大戰期間,二極體時代達到了頂峰,三極體被軍方用於傳送訊號。1948年,電晶體的發明取代了二極體或三極體。這些電晶體一直工作到新的技術發明出來。1958年,整合晶片的引入改變了一切,例如速度、成本、功耗等。因此,IC在晶片世界中變得非常流行,並發展為微處理器。

電氣發明

電子學是我們生活中不可或缺的一部分。目前,我們可以在家中看到許多電器,用於日常活動和使生活更舒適。大多數電器都基於一些重要的發明。

  • 電荷的發明在電子學中是最重要的。電荷是由路易吉·伽伐尼在1792年發現的。

  • 由於電流而產生的磁場的發現。這種現象是由漢斯·克里斯蒂安·奧斯特在1820年發現的。

  • 喬治·西蒙·歐姆在1827年提出了歐姆定律,引入了導體中電阻的理論,以確定電流、電壓和電阻之間的關係。

  • 邁克爾·法拉第在1831年提出了電磁感應的發明。這一發現導致了許多新的發明,例如電動機、發電機等。

  • 詹姆斯·麥克斯韋發明了電磁場,這是我們現代通訊系統的基礎。

  • 網際網路的發明徹底改變了世界,它發明於1960年,但是網際網路的開發版本是由蒂姆·伯納斯-李在1980年推出的。

  • 交流電的發現對電子學至關重要,它是尼古拉·特斯拉發明的。

  • 相機和音樂系統的創新也是電子學領域在娛樂方面的突破。電子相機發明於1975年。

  • IC和電晶體的發展徹底改變了開關的方式,併為數字裝置的發明鋪平了道路。

  • 用電照明非常重要。在世界的大多數地區,人們用當地的語言將電與光聯絡起來。電燈泡是由托馬斯·阿爾瓦·愛迪生在1850年左右發明的。

電子學的函式

由於其多功能特性,電子學在各個領域都非常重要。相同的電荷運動可以完成許多工。以下是一些電子學的重要功能。

  • 控制 - 控制和管理在每個領域都非常重要。如果沒有控制,我們就無法使用任何裝置,當有足夠的可見光時,我們就需要關閉燈泡。因此,我們可以使用電晶體和IC來自動切換電子裝置,例如冰箱在不需要更多冷卻時自動關閉,洗衣機在衣服洗滌一段時間後也會關閉電機。

  • 放大 - 當訊號較弱且無法傳輸到長距離目標時,我們需要對其進行修改。因此,我們可以藉助放大器對其進行放大,以增強訊號的質量和範圍。放大器的一個常見示例是收音機,它配備了放大器以使資訊清晰。

  • 轉換 - 有時我們擁有不同形式的能量,例如機械能或光能,因此我們可以藉助電氣裝置將其轉換為任何形式的能量。燈泡可以將電能轉換為光能。此外,電動機可以將電能轉換為機械能。

  • 整流 - 當我們擁有交流電源但需要將其用於直流供電的電器時,我們使用整流器在整流過程中對其進行整流。此外,直流模式的電流比交流電更有用,可以長時間儲存在電池中。

電子學的應用

簡單來說,我們可以說電子學在生活的各個領域都有應用。沒有一個點或任務不涉及電子學的應用。在下面的要點中,我們將討論使用電子學的重要生活領域。

工業

由於電能可以將一種形式的能量轉換為另一種形式的能量,因此工業使用大量由電能驅動的機械工具來管理、製造和包裝產品。此外,我們使用風扇、冷卻器和空調為工人提供舒適的環境。所有活動和流程都基於電子學。

家用電器

我們家中的每一件裝置都由電子產品供電。我們使用電子電器來減少工作量,使生活更舒適和娛樂。

交通運輸

電子產品也用於交通運輸。如今,技術創新傾向於用電動汽車和腳踏車取代傳統的內燃機汽車。此外,火車在過去幾十年中一直完全由電力驅動。

醫療裝置

電子學領域的發展在醫學科學中也發揮著至關重要的作用。每臺醫療裝置都由電子產品供電,例如X射線機、核磁共振成像儀、溫度計等。

通訊系統

網際網路是現代社會主要的通訊來源。智慧手機、PC、電視等裝置都基於放大、整流和能量轉換的現象,這些都是電子學的功能。

結論

總之,我們可以說E代表電子學,E代表必需品。這是電子學在日常生活中的最佳雙詞解釋。因此,電子學領域的日新月異使我們與之的關係更加緊密,也使我們更加依賴這個物理學領域。

常見問題

Q1. 什麼是電晶體?

A1. 電晶體是電氣裝置。電晶體的基礎是半導體材料。它們用於電氣裝置的開關功能。

Q2. 電子學和電的區別是什麼?

A2. 兩者之間的區別很大。在拼寫和發音上,兩者看起來像同一件事,但實際上電子學是科學的一個分支,我們研究電的性質、功能和用途。而電則是電荷運動的形式。

Q3. 逆變器的原理是什麼?

A3. 逆變器基於將直流電轉換為交流電的技術。由於直流電功率較低,因此它利用放大原理將其轉換為強交流訊號。

Q4. 燈泡如何將電流轉換為光?

A4. 電燈泡將電流轉換為光。它基於產生熱量的電阻原理。燈泡使用高質量的電阻器,產生大量的熱量併發出光。

Q5. 太陽能電池板有什麼用?

A5. 太陽能電池板由光伏電池構成,可以將光能轉換為電能。

更新時間: 2023年1月17日

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