Hvordan gjør Electronics arbeid?

Oversikt

Hjertet av elektronikk sentre rundt dirigere elektrisk strøm gjennom en prosess slik at den kan brukes til å drive en ekstern kilde. Denne prosessen kalles en krets. En ekstern kilde kan være et batteri, lyspære, generator eller elektrisk-drevne enheten.

Tiltrekke, utnytte og dirigere strøm krever et visst sett av materialer med bestemte former, og et middel for å føre strømmen til den eksterne kilden. Denne artikkelen vil ta for seg grunnleggende prinsipper som utgjør en elektronisk enhet.

Faktaene

En elektronisk krets er den grunnleggende enhet der elektrisitet blir overført. Kretsen blir vanligvis loddet på et trykt kretskort (PCB). Kretskortet lar hver komponent av kretsen til å samhandle, og kobles ..

Kretsen er en bane som består av en energikilde, en utgangsenhet og en tilkobling. Energikilden kan være et batteri, eller en generator, eller lys i seg selv. Utenheten er noe som gjør bruk av den elektriske strøm som en lampe, eller en lysbryter. Kretsens forbindelse er hva som faktisk gjør at strøm til å flyte. Et eksempel på en forbindelse ville være en ledning eller kabel.

Egenskaper

Materialene som brukes for å lage en elektronisk krets er:

ConductorsInsulatorsSemiconductors

Lederne er vanligvis metaller som stål, kobber eller aluminium. Metaller har en kjemisk sammensetning som tillater strøm å passere gjennom lett. Denne sammensetningen har å gjøre med deres molekylær makeup. Metall molekyler, slik som disse er bygget opp av atomer som har en løs holder på sine elektroner. Slik at når en strøm passerer gjennom en kobbertråd, kobber molekylene hjelpe den nåværende langs grunn av denne løs elektron hold. Kobber, aluminium og stål er sagt å ha en "lav motstand" til elektriske transmisjoner.

Isolatorer har motsatt effekt. Glass, plast, luft, tre og gummi er gode isolatorer fordi deres molekyler har et stramt grep om sine elektroner. Strøm beveger seg gjennom disse materialene langsomt, om i det hele tatt, på grunn av hvordan disse materialene samhandler med strømmen. Isolasjonsmaterialer brukes til å holde en krets blir for varmt, eller shorting ut.

Halvledere materialer er laget for å lede strøm i et moderat tempo. Silisium og germanium brukes vanligvis for å lage halvledermaterialer. De er i sin naturlige tilstand, gode ledere. Hva gjør dem halvledere er materialer lagt til dem.

Et eksempel på dette ville være silisium. Silisium-molekyler blir ofte brukt til å overføre solenergi, eller lys kraft, til elektrisk energi. Teknikere vil tilføre bor og fosfor til silisium-materiale for å skape en selvgenererende strømmen av elektroner gjennom kretsen. Den tekniske betegnelsen på dette er "doping." Tilsetning av bor og fosfor skaper kvaliteten av strøm som trengs for å overføre solenergi til elektrisitet. Halvledere kan fungere som transistorer, dioder eller integrerte kretser.

Typer av

Det finnes fire typer av elektroniske kretser, hver laget for en spesifikk bruk.

· Lukkede kretsløp - Denne typen er en ubrutt banen som elektrisk strøm flyte. Dette betyr at strømkilden, ledningen og utskriftsenheten er alle koblet sammen.
· Kortslutninger - Denne type krets som skjer når for mye elektrisk strøm som genereres som følge av en uforutsett interaksjon, som to blanke ledninger som berøres. I stedet for den strøm som flyter rundt i kretsen på en lineær måte, de to rørende ledningene frigjøre et overskudd av strøm. Som et resultat av kortslutter utgangen (lyspære, lysbryter) ut og slutter å fungere.
· Series kretser - Denne type av krets er bygget opp av en serie av utgangsenheter som alle mottar den samme elektriske strøm. Et eksempel på dette ville være en tråd av lys. Alle lys i tråd måtte lys for at kretsen skal fungere. En dårlig pære vil bryte kretsen forbindelsen.
· Parallelle kretser - Disse finnes i de mer komplekse kretser systemer. De er bygd opp av en generell strømkilde som trekker inn flere typer utskriftsenheter. Tilkoblingene, eller ledninger, kan være av alle forskjellige størrelser og kapasiteter. Forskjellen mellom parallelle kretser og seriekretser er en ikke-fungerende utgangsenhet vil bare stenge ned det området av kretsen.

Expert Insight

Per april, R. Stanley Williams, forsker ved Hewlett Packard har formulert et bevis på en annen grunnleggende element i elektronisk krets teori. Foreløpig kalt "Memristors," Williams var i stand til å ta opp data som viser en kapasitet eksisterende minne i prosessen av en elektronisk krets. Så langt, sa data kan bare tas opp i nanomolecular kretser. Ser imidlertid Williams denne teorien som gjelder innen elektronikk generelt.

Elektroniske kretser ville ikke bare være i stand til å lagre en registrering av tidligere hendelser (minne), men vil analysere og hente denne informasjonen også. Williams foreslår denne prosessen som ligner på arbeid av synapser i den menneskelige hjerne. Videre utvikling i denne vene har kapasitet til å produsere en helt ny type "menneskelignende" type elektronikk som kan tenkning, analyse og beslutningstaking.