主题:电子学/典范条目
典范条目
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欧姆定律(Ohm's law)是电学基本定律之一,是指同一导体中,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。由德国物理学家格奥尔格·欧姆(G. Ohm)于1827年提出。它说明了电流和电压与电阻之间的关系。
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焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年,英国物理学家詹姆斯·焦耳发现载流导体中产生的热量Q(称为焦耳热)与电流I的平方、导体的电阻R和通电时间t成比例。采用国际单位制,其表达式为:
其中Q(热量)、I(电流)、R(电阻)、t(时间)、P(热功率)各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。
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电阻 是物质中阻碍电荷流动的物理量,亦即电阻值,单位为“欧姆”(Ω,Ohm)。
某部分电路所呈现的电阻值大小,等于该部分电路两端的电压与流经该部分电路的电流相除的结果,即
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二极管(英文:Diode),电子元件当中,一种具有两个电极的装置,只允许电流由单一方向流过。许多的使用是应用其整流的功能。而变容二极管(Varicap Diode)则用来当作电子式的可调电容器。
大部分二极管所具备的电流方向性我们通常称之为“整流(Rectifying)”功能。二极管最普遍的功能就是只允许电流由单一方向通过(称为顺向偏压),反向时阻断 (称为逆向偏压)。因此,二极管可以想成电子版的逆止阀。然而实际上二极管并不会表现出如此完美的开与关的方向性,而是较为复杂的非线性电子特征-这是由特定类型的二极管技术决定的。二极管使用上除了用做开关的方式之外还有很多其他的功能
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双载子接面晶体管(Bipolar Junction Transistor,又称三极管)根据不同的掺杂方式,在同一硅芯片上,制造出三个掺杂区域,形成两个 P-N 接面。
以 NPN 晶体管为例:在双载子接面晶体管里,虽然基极内的电洞较多,是多数载子。但是电流的传递,主要却是透过基极里的少数载子(即电子)来完成的,也因此 BJT 被称做少数载子元件(minority-carrier devices)。
BJT 于1947年12月在贝尔电话实验室,在威廉·肖克利的指挥下,由约翰·巴丁和沃尔特·豪泽·布喇顿共同发明。Portal:电子学/典范条目/6
半导体器件(semiconductor device)导电性介于良导电体与绝缘体之间,是利用半导体材料特殊电特性来完成特定功能的电子器件。通常,这些半导体材料是硅、锗或砷化镓,可用作整流器、振荡器、发光器、放大器、测光器等器材。
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电磁学是物理学的一个分支。电学与磁学领域有着紧密关系,广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。 主要研究电磁波,电磁场以及有关电荷,带电物体的动力学等等。
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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
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电感是指线圈在磁场中活动时,所能感应到的电流的强度。单位是“亨利”(H)。
由法拉第电磁感应定律知道
其中定义电感为
则法拉第电磁感应定律可表示作
由上可知,一个典型的电感元件中,在其几何与物理特性都固定的情况下,产生的电压如下:
是产生的电压,单位是伏特。
是装置的电感,单位是亨利。
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集成电路(英语:integrated circuit,也称为 IC、microcircuit、microchip、silicon chip、或chip)是一种小型化的电路(主要包括半导体设备,也包括被动元件),制造在半导体晶圆表面上。
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真空管(英文:Vacuum Tube)是一种电子元件,在电路中控制电子的流动。参与工作的电极被封装在一个真空的容器内(管壁大多为玻璃),因而得名。在中国大陆,真空管则会被称为“电子管”。在香港和中国广东地区,真空管有时又会被称作“胆”。
在二十世纪中期前,因半导体尚未普及,基本上当时所有的电子器材均使用真空管,形成了当时对真空管的需求。但在半导体技术的发展普及和平民化下,真空管因成本高、不耐用、体积大、效能低等原因,最后被半导体取代了。但是可以在音响、微波炉及人造卫星的高频发射机看见真空管的身影。部分战斗机为防止核爆造成的电磁脉冲损坏,机上的电子设备亦采用真空管。另外,像是电视机与电脑CRT显示器内的阴极射线管以及X光机的X射线管等则是属于特殊的真空管。
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电池,旧有与狭义上的定义是将本身储存的化学能转成电能的装置,较新与广义上的定义是指将机械能以外的能量转成电能的装置(将机械能转成电能的装置叫发电机)。其他名称有电瓶。
电池中一个单元的结构叫做 “Cell”,称为电池或单电池;内部有多个电池并连或串连的结构叫做“Battery”,称为电池或电池组。市售一般干电池其实构造上是“Cell”但英文上习惯称“Battery”,汽车用铅酸蓄电池则是真正的“Battery”。
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库仑定律(Coulomb's law),法国物理学家查尔斯·库仑于1785年发现,因而命名的一条物理学定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律。因此,电学的研究从定性进入定量阶段,是电学史中的一块重要的里程碑。库仑定律阐明,在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比,与电量乘积成正比,作用力的方向在它们的连线上,同号电荷相斥,异号电荷相吸。
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天线是一种用来发射或接收无线电波——或更广泛来讲——电磁波的电子器件。天线应用于广播和电视、点对点无线电通信、雷达和太空探索等系统。天线通常在空气和外层空间中工作,也可以在水下运行,甚至在某些频率下工作于土壤和岩石之中。
从物理学上讲,天线是一个或多个导体的组合,由它可因施加的交变电压和相关联交变电流而产生辐射的电磁场,或者可以将它放置在电磁场中,由于场的感应而在天线内部产生交变电流并在其终端产生交变电压。
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激光是指窄幅频率的光辐射线,通过受激辐射放大和必要的反馈共振,产生准直、单色、相干的光束的过程及仪器。基本上,产生激光需要“共振结构”(resonance structure)、“增益介质”(gain medium)及“激发来源”(pumping source)这三个要素。
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放大器电路,或称电子放大器,能增加讯号的输出功率。它透过电源取得能量来源,与控制输出讯号的波形与输出讯号一致,但具有较大的振幅。依此来讲,放大器电路亦可视为可调节的输出电源。
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断路器(英文:Circuit Breaker,简称CB),又称为遮断器,而香港一般称为“水汽制”,为一种过电流保护之装置,可使用于室内配线上使用之总开关与分电流控制开关(ON/OFF POWER),亦可有效的保护电器的重要元件,主要用作短路保护和防止严重超载,工业机器上的马达负载保护也会指定使用断路器做为保护装置之一。
在低压用断路器,最常见为无熔丝开关,较大型容量之低压断路器最常见的是空气断路器(Air Circuit Breaker,缩写ACB)。
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电机工程学,有时又称电机和电子工程学,是工程学中,关于电、电子学与电磁学方面的研究及应用的一门学科。电机工程学在十九世纪末、电报与电力供应商业化后,始才被视为一个独立研究领域。电机工程学现亦涵盖了多个子领域,包括电力工程、电子学、控制系统、讯号处理及电信等。
电机工程广义上涵盖该领域的分支,但在北美以外的地方,“电机工程”(electrical engineering)一词的意义有时不包括“电子工程”(electronic engineering)。 当情况作出这区别,则“电机工程”与“电力工程”意义相同,是指和大能量的电力系统(像是电力传输、重型电机机械及电动机)相关,而“电子工程”则指处理小信号的电子系统(像是计算机和集成电路)。另一个区分的方法则是电力工程师着重在利用电力进行能源的传输,而电子工程师则是着重在利用电子讯号进行资讯的传输。
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