主题:电子学
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电子学主题
电子学是研究电子的特性和行为,以及电子元件的物理学科。电子学涉及很多的科学门类,包括,物理、化学、数学、材料科学……等。电子技术则是应用电子学的原理来设计和制造电路、电子零件来解决实际问题的科学。所有电子学应用都涉及信息或能量的传输。
各种消费性电子产品被使用在日常生活之中。它们属于特定的家用电器,内有电子元件,通常会应用于娱乐、通讯以及文书用途,例如电话、音响器材、电视机、DVD播放机甚至电子钟等。消费电子产品于世界各地均有制造,尤其集中于远东这些低成本生产的地区。它们有一个重要特性,就是会随著时间而有逐渐降低售价的趋势。这是由于制造商的效率和科技的改善,令消费性电子产品能够不断推陈出新。与半导体有关的电子产品,例如电脑器材,均是遵从摩尔定律,即是在同一个价格下,每18个月后产品的性能会提升一倍。
关于广义的电子学,又称为电学,含跨基本电学、电力学、电子学、电磁学、电路学、微电子学、光电工程……等。狭义的电子学主要研究模拟信号和数字信号构成的电路。
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特色人物
迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791年9月22日-1867年8月25日),英国物理学家,也精于化学,在电磁学及电化学领域有以下贡献。
在电学方面,法拉第研究负载直流电的导体与附近磁场之间的关系,在物理学中建立起磁场这个概念。他发现了电磁感应、抗磁性及电解。另外,他也发现磁场能对光线产生影响,进而发现两者间的基本关系。另外,法拉第还发明了一种依电磁转动的装置,为电动机的前身,而正是由于这项技术,才使得电成为人类主要能源成为可行。
在化学方面,法拉第发现了不同的化学物质,如苯类。他还发明了一种加热工具,是本生灯的前身。化学中的氧化数也出自法拉第之手,另外如阳极、阴极、电极及离子等现今电化学中经常使用的专有名词,也是由法拉第推广给世人。
他把电孕育成可用技术,为了纪念法拉第,电容值的国际单位被命名为法拉(Farad, F),此外,一莫耳的电子所含的电量(约96485库仑)也称为法拉第常数,让世人缅怀他在电学上无与伦比的贡献。法拉第电磁感应定律陈述一随时间改变的磁场会创造与磁场强度成正比的电动势。
典范条目
电容(或电容量,英语:Capacitance)指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,国际单位是法拉(F)。一般来说,电荷在电场中会受力而移动,当导体之间有了介质,则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上;造成电荷的累积储存,最常见的例子就是两片平行金属板。
若在二导体上分别带有+Q 及−Q的电荷,且V表二导体间的电位差,则其电容量为:
所以一法拉(1F)就是每伏特的电位差之下可以储存一库仑的电荷(1F=1C/V)。
- 电容的基本公式:
: 电荷量 : A点之电位 : B点之电位
特色图片
Credit: Iantresman
来自特斯拉线圈(Tesla Coil)的静电放电展示,发光像是等离子体。.
特色设计
单稳态多谐振荡器 (monostable multivibrator)
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