Elektronika
- Detaļas
- Publicēts 05 Marts 2019
- Autors Redaktors
Zinātne par elektrisko lādiņnesēju mijiedarbību ar elektromagnētisko lauku. Arī tehnikas nozare, kas izstrādā, ražo un lieto elektronierīces.
Fizikālā elektronika pētī elektronu un jonu procesus dažādās vidēs (vakuumā, gāzēs, cietvielās, plazmā, šķidrumos) un uz to robežvirsmām. Tā ir cieši saistīta ar elektrodinamiku, kvantu mehāniku, cietvielu fiziku optiku, kā arī ķīmiju, metalurģiju u.c. zinātņu nozarēm.
Cietvielu elektronika balstās uz brīvo elektronu kustības īpatnībām cietvielā. Iespēja iegūt un vadīt elektronu kūļus radījusi vakuuma elektroniku.
Tehniskā elektronika izstrādā elektronierīces, to ražošanas tehnoloģijas zinātniskos pamatus, kā arī pamatshēmas šādu ierīču izmantošanai (galvenokārt informācijas pastrādei, pārraidei un uzkrāšanai, kā arī elektromagnētiskās enerģijas pārveidošanai).
Jautājumus, kas saistīti ar elektronierīču lietošanu dažādos ražošanas procesos, aptver rūpniecības elektronika. Elektronikas attīstība kļuvusi par nozīmīgu ZTR veicinātāju.
Dažādo elektronikas nozaru kopums veido 3 galvenos tās attīstības virzienus:
- cietvielu elektroniku;
- kvantu elektroniku;
- vakuuma elektroniku. Vakuuma elektronika aptver jautājumus, kas saistīti ar elektronu, gāzizlādes un elektronstaru lampu, fotoelektronikas un rentgerstaru ierīču radīšanu un ieviešanu, pētī ar šīm ierīcēm un to ražošanas tehnoloģijām saistītās fizikālās parādības un procesus (elektronu un jonu stāvokļus un pārneses procesus, mijiedarbību ar elektromagnētisko lauku, kā arī elektroluminiscenci, virsmas parādības, gāzizlādi).
Vēsture. Pamatus elektronikas pirmsākumiem radīja termoelektronu emisijas, fotoelektronu emisijas un rentgenstaru pētīšana, elektrodinamikas un vielas elektronu uzbūves teorijas pamatu izveidošana XIX gs. beigās un XX gs. sākumā - K.F.Brauns, T.A.Edisons, M.Faradejs, H.Hercs, Dž.K.Maksvels, V.K.Rentgens, Dž.Dž.Tompsons.
Līdz ar pirmo elektronu lampu - diodes (1906.g., Dž.A.Flemings) un triodes (1906.g., L. de Forests) izgudrošanu sākās vakuuma elektronikas attīstība, bet to izmantošana elektrisko svārstību ģenerāšanai (1913.g., vācu inženieris A.Meisners) ievadīja elektronikas ēru sakaru tehnikā (radioelektronika).
Galvenie elektronikas atklājumi un sasniegumi turpmākajos 30-40 gados (daudzelektrodu elektronu lampas, TV pārraides lampas, fotoelektronu daudzkāršotāji, magnetoni, klisroni) deva iespēju pilnīgot radiosakarus, izveidot TV, radiolokāciju, skaņu kino.
Līdz ar tranzistoru izveidošanu (1948.g., V.Šoklijs, Dž.Bardīns, V.Breteins) sākās strauja pusvadītāju elektronikas attīstība, kas radīja reālu bāzi elektronisko shēmu mikrominiaturizācijai, daudzu elektronierīču pilnīgošanai, rūopnieciskās elektronikas ieviešanai praksē, kā arī citu cietvielu elektronikas nozaru attīstībai.
Lieljaudas pusvadītāju diožu un tiristoru radīšana XX gs. 50.gadu sākumā izraisīja strauju stiprās strāvas elektronikas attīstību. Vienlaikus par galveno tālākas elektronikas attīstības veicinātāju kļuva skaitļošanas tehnika, kuras vajadzībām bija nepieciešams izveidot un ļoti lielā skaitā ražot funkcionāli sarežģītas elektronierīces ar minimāliem izmēriem un enerģijas patēriņu, maksimālu drošumu un ilgdarbību, augstām darba frekvencēm.
Kvantu ģeneratoru radīšana (1955.g., Č.Taunss) ievadīja kvantu elektronikas un nelineārās optikas attīstību un radīja priekšnoteikumus optiskā diapazona izmantošanai informācijas pārraidē un apstrādē. Hemotronikas attīstība saistīta ar pētījumiem par elektroķīmiskiem procesiem, kas noris uz elektrolītu-elektrodu robežvirsmām.
Lai sekmētu daudzveidīgo elektronikas sasniegumu ieviešanu praksē, arvien tiek paplašināti zinātniskie pētījumi elektronierīču ražošanas tehnoloģijās. Uz šo pētījumu bāzes izveidojusies plaša elektronikas rūpniecība.
