Hvad er forholdet mellem fysik og elektronik?

Fysik som fundament:

* Elektromagnetisme: Elektronik er stærkt afhængig af principperne for elektromagnetisme. Bevægelsen af ​​elektroner, oprettelse af elektriske og magnetiske felter og deres interaktioner er grundlæggende for, hvordan elektroniske kredsløb fungerer.

* kvantemekanik: På de mindste skalaer styres opførsel af elektroner af kvantemekanik. Denne teori forklarer fænomener som elektron -tunneling og de kvantiserede energiniveauer i halvledere, som er afgørende for at forstå transistorer og andre nøgleelektroniske komponenter.

* Materialsvidenskab: Fysik spiller en vigtig rolle i forståelsen af ​​egenskaberne ved materialer, der bruges i elektronik. Dette inkluderer ledningsevne, resistivitet, båndstruktur og interaktion mellem materialer med elektromagnetiske felter.

* termodynamik: Varmeafledning og energistyring er afgørende aspekter af elektronik. Principperne for termodynamik hjælper os med at forstå, hvordan elektroniske enheder genererer varme- og designeffektive kølesystemer.

Elektronik som applikation:

* Anvendelse af fysikprincipper: Elektronikingeniører anvender principperne for fysik til at designe og udvikle elektroniske kredsløb, enheder og systemer. De bruger disse principper til at løse praktiske problemer og skabe nye teknologier.

* Bygning på fysik: Elektroniske enheder er bygget på forståelsen af ​​fysiske fænomener. Transistorer, dioder, kondensatorer og andre komponenter er alle manifestationer af fysiske principper.

* skubbe grænserne: Elektronisk forskning fører ofte til nye opdagelser inden for fysik. For eksempel førte undersøgelsen af ​​superledningsevne inden for elektronik til gennembrud i kondenseret stoffysik.

Eksempler på forbindelsen:

* halvledere: Driften af ​​halvledere, grundlaget for moderne elektronik, forklares med kvantemekanik og faststoffysik.

* lysemitterende dioder (LED'er): LED'er er afhængige af principperne for kvantemekanik og halvlederfysik for at udsende lys.

* Elektromagnetiske bølger: Trådløs kommunikation bruger som radiobølger og Wi-Fi principperne for elektromagnetisme.

* mikroprocessorer: Design og funktion af mikroprocessorer er baseret på fysikprincipperne, herunder strømmen af ​​elektroner i kredsløb og interaktion mellem elektromagnetiske felter.

Kortfattet:

Fysik giver den teoretiske ramme og grundlæggende forståelse for elektronik. Elektronikingeniører anvender disse principper for at skabe teknologier i den virkelige verden, skubbe grænserne for begge felter og føre til yderligere fremskridt inden for begge discipliner.