Elektronika

Elektronika , podružnica fizika i elektrotehnika koja se bavi emisijom, ponašanjem i učincima elektrona i s elektroničkim uređajima.

Elektronika obuhvaća izuzetno širok spektar tehnologije. Izraz se izvorno primjenjivao na proučavanje ponašanja i kretanja elektrona, osobito onako kako je to uočeno u prvim elektronskim cijevima. Počeo se koristiti u širem smislu s napretkom u znanju o temeljnoj prirodi elektrona i o načinu na koji se kretanje tih čestica može iskoristiti. Danas mnogi znanstveni i tehnički discipline baviti se različitim aspektima elektronike. Istraživanja u tim područjima dovela su do razvoja takvih ključnih uređaja kao što su tranzistori , integrirani krugovi , laseri i optička vlakna. To je zauzvrat omogućilo proizvodnju širokog spektra elektroničkih potrošačkih, industrijskih i vojnih proizvoda. Uistinu, može se reći da je svijet usred elektroničke revolucije koja je barem toliko značajna koliko i industrijska revolucija 19. stoljeća.



fleksibilna elektronika

fleksibilna elektronika Razvoj elektroničke tinte koja se može ispisati na zaslon za fleksibilnu elektroniku. Američko kemijsko društvo (izdavački partner Britannice) Pogledajte sve videozapise za ovaj članak



što parazitizam znači u znanosti

Ovaj članak daje pregled povijesnog razvoja elektronike, ističući glavna otkrića i napredak. Također opisuje neke ključne elektroničke funkcije i način na koji različiti uređaji izvršavaju te funkcije.

Povijest elektronike

Era vakuumske cijevi

Teorijska i eksperimentalna ispitivanja električne energije tijekom 18. i 19. stoljeća dovela su do razvoja prvih električnih strojeva i početka široke upotrebe električne energije. Povijest elektronike počela se razvijati odvojeno od povijesti električne energije krajem 19. stoljeća identifikacijom elektrona od strane engleskog fizičara Sir Joseph John Thomson i mjerenje njegova električno punjenje američki fizičar Robert A. Millikan 1909. godine.



koji je američki grad stvorio prvi formalni u.s. policijska uprava?

U vrijeme Thomsonovog rada, američki izumitelj Thomas A. Edison primijetio je plavičasti sjaj u nekim od svojih ranih žarulja pod određenim uvjetima i otkrio da će struja teći s jedne elektrode u svjetiljci na drugu ako je druga (anoda) pozitivno nabijena u odnosu na prvu (katoda). Rad Thomsona i njegovih učenika te engleskog inženjera Johna Ambrosea Fleminga otkrio je da je taj takozvani Edisonov efekt rezultat emisije elektrona iz katode, vruće niti u žarulji. Kretanje elektrona prema anodi, metalnoj ploči, konstituiran električna struja koja ne bi postojala da je anoda negativno nabijena.

Ovo otkriće je pružilo poticaj za razvoj elektronskih cijevi, uključujući poboljšanu rentgensku cijev američkog inženjera Williama D. Coolidgea i Flemingov termionski ventil (vakuumska cijev s dvije elektrode) za upotrebu u radio prijamnicima. Otkrivanje radio signala koji je vrlo visoke frekvencije naizmjenična struja (AC), zahtijeva ispravljanje signala; tj. izmjeničnu struju mora pretvoriti u istosmjernu struju (istosmjernu struju) uređaj koji provodi samo kad signal ima jedan polaritet, ali ne i kad ima drugi - upravo ono što je učinio Flemingov ventil (patentiran 1904.). Prije su radio signale otkrivali različiti empirijski razvijeni uređaji, poput detektora mačjeg brka, koji je bio sastavljen od fine žice (brčića) u osjetljivom kontaktu s površinom prirodnog kristala olovnog sulfida (galena) ili nekim drugim poluvodičkim materijalom . Ti su uređaji bili neodvojivi, nedostajala im je dovoljna osjetljivost i bila su potrebna stalna prilagodba kontakta brk-kristal kako bi se postigao željeni rezultat. Ipak, to su bile preteče današnjih SSD uređaja. Činjenica da su kristalni ispravljači uopće radili potaknula je znanstvenike da ih nastave proučavati i postupno steći temeljno razumijevanje električnih svojstava poluvodičkih materijala potrebnih da bi se omogućio izum tranzistora.

Godine 1906 Lee De Forest , američki inženjer, razvio je tip vakuumske cijevi koja je bila sposobna pojačati radio signale. De Forest je dodao mrežu fine žice između katode i anode dvoelektrodnog termionskog ventila koji je konstruirao Fleming. Novi uređaj, koji je De Forest nazvao Audion (patentiran 1907. godine), tako je bio vakuumska cijev s tri elektrode. U radu, anodi u takvoj vakuumskoj cijevi daje se pozitivan potencijal (pozitivno pristran ) s obzirom na katodu, dok je mreža negativno pristrana. Velika negativna pristranost na mreži sprečava da bilo koji elektroni emitirani s katode dođu do anode; međutim, budući da je mreža u velikoj mjeri otvoren prostor, manje negativna pristranost omogućuje da neki elektroni prođu kroz nju i dođu do anode. Male varijacije u mrežnom potencijalu mogu tako kontrolirati velike količine anodne struje.



Vakuumska cijev omogućila je razvoj radiodifuzije, telefonije na daljinu, televizije i prvih elektroničkih digitalnih računala. Ta su rana elektronička računala zapravo bili najveći sustavi vakuumskih cijevi ikad izgrađeni. Možda je najpoznatiji predstavnik ENIAC ( Elektronički numerički integrator i računalo ), dovršen 1946.

Posebni zahtjevi mnogih različitih primjena vakuumskih cijevi doveli su do brojnih poboljšanja, omogućujući im da obrađuju velike količine energije, rade na vrlo visokim frekvencijama, imaju veću pouzdanost od prosjeka ili mogu biti vrlo kompaktne (veličine naprstka). Katodna cijev, izvorno razvijena za prikazivanje električnih valnih oblika na zaslonu za inženjerska mjerenja, evoluirala je u cijev televizijske slike. Takve cijevi djeluju stvaranjem elektrona koji se emitiraju iz katode u tanku zraku koja udara na fluorescentni zaslon na kraju cijevi. Zaslon emitira svjetlost koja se može gledati izvan cijevi. Odbijanje snopa elektrona dovodi do stvaranja uzoraka svjetlosti na ekranu, stvarajući željene optičke slike.

Bez obzira na izuzetan uspjeh SSD uređaja u većini elektroničkih aplikacija, postoje određene specijalizirane funkcije koje samo vakuumske cijevi mogu obavljati. To obično uključuje rad na ekstremnoj snazi ​​ili frekvenciji.



Vakuumske cijevi su krhke i na kraju se istroše u radu. Kvar nastaje u uobičajenoj uporabi bilo zbog učinaka opetovanog zagrijavanja i hlađenja prilikom uključivanja i isključivanja opreme (toplinski zamor), što u konačnici uzrokuje fizički prijelom u nekom dijelu unutarnje strukture cijevi, bilo od degradacija svojstava katode zaostalim plinovima u cijevi. Vakuumskim cijevima također treba vremena (od nekoliko sekundi do nekoliko minuta) da se zagriju na radnu temperaturu - u najboljem slučaju neugodnost i u nekim slučajevima ozbiljno ograničenje njihove upotrebe. Ti su nedostaci motivirali znanstvenike iz Bell Laboratories da potraže alternativa do vakuumske cijevi i dovelo do razvoja tranzistor .

što mjeri bruto nacionalni dohodak (BND)?