DK科学:电子产品

电子学不仅仅是简单的电。使用晶体管和其他组件例如电阻和电容,电子学使我们能用小电流来控制大电流。这打开了一个全新的世界。电子设备可以放大声音、制造无线电波或处理计算机数据。光电子学可以利用光线进行远程控制或向全球发送信息。

晶体管的团队

1947年,在美国贝尔电话实验室,约翰·巴丁(1908?1991年,左),沃尔特·布拉顿(1902?1987年,对吧)和威廉·肖克利(1910?(1989年,中)发明了一种可以放大电信号的小型固体装置。他们称之为晶体管。在那之前,唯一实用的放大器是基于内部有真空的易碎玻璃管。该团队在1956年获得了诺贝尔物理学奖。

电路板

电子电路是通过将元件固定在一块塑料板上,板的一侧有铜轨道将它们连接在一起。这些部件是通过熔化一种叫做焊料的金属来固定和连接的。现代的木板可能有好几层轨道。有些电路板只包含电路的一部分。这些插头插入母板,母板连接几个子板形成一个完整的电路。

组件

元件是构成电子电路的部件。每个元件都以特定的方式对电作出反应。例如,电容器阻挡稳定电流,而电阻让它们通过。通过连接正确的组件,工程师可以建造任何东西,从门铃到电脑。

电容器

电容器储存电荷。它们包含两组绝缘金属板,可以在两点之间传送信号,而不让直流电通过。电解电容比其他类型的电容能容纳更多的电荷,但它们需要一个稳定的电压来工作。

电阻器

电阻控制电流和电压。通过电阻的电流是通过电阻的电压除以电阻得到的。这意味着电阻器可以把电压转换成相应的电流。另一方面,如果电流通过电阻器,就会产生相应的电压。

组件的符号

电子工程师使用一种视觉语言,给每个部件赋予它自己的符号。连接符号来表示电路是如何构成的。

电阻器色码图

电阻器是用标准电阻值制造的。这些不能轻易地打印在电阻器上作为数字,因为电阻器?我的身体太小了。用彩色条纹代替。普通电阻值从10?(10欧姆)到1M?(一百万欧姆)第四条

电阻器上的前两个条纹表示数字。第三个是要加多少个零。第四条带显示电阻器?年代的准确性。金条显示电阻器?S的实际值可以比220多5%或少5%。

晶体管

晶体管使现代电子学成为可能。它们允许微小的电流控制大得多的电流。这叫做放大。它将一个表示我们想要做什么的小信号和真正做到这一点的电力联系起来。例如,收音机内的晶体管可以放大来自天线的微小信号,从而产生响亮的声音。

用于不同工作的晶体管

晶体管有不同的尺寸。计算机芯片中的晶体管是微型的。其他可能2.5厘米(1英寸)宽?大到足以控制发动机或传递高能声音。这里显示的(实际尺寸)包括一个叫做晶闸管的晶体管的相对值。它们可以处理从灯泡到无线电波的一切。

晶体管的工作原理

晶体管之间的电流?S发射极和集电极通常被基极阻挡。但是当一个携带信号的小电流从发射极流向基极时,大量的电子可以通过基极从发射极流向集电极形成一个大得多的电流。电流是原始信号的副本,所以晶体管将其放大。

光电子学

光电子把电子和光连接起来。它最简单的装置是依赖光的电阻器(LDR),用于夜间自动打开的灯。发光二极管(led)被用于自行车灯和其他信号工作,如控制电视。DVD播放机依赖于激光二极管,这是一种光电设备,能发出读取光盘所需的非常纯的光。

发光二极管

发光二极管(LED)是塑料外壳内的微小材料芯片。当电流流过它时,它会发光。光几乎可以是任何颜色,这取决于二极管的组成。大多数led都含有稀有元素镓。当它与氮和另一种稀有元素铟结合时,就会发出蓝光。用砷和磷,它能发出红光。

远程控制

当你换电视频道时,遥控器上的LED会发出看不见的红外光脉冲。电视前端的光敏晶体管(phototransistor)接收这些信号。脉冲是由控制装置内的微芯片产生的。它们形成一个代码告诉电视该做什么。

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