一文了解電子技術的發展史

作者: 伊人影院科技集團 / 時間: 2019-06-13 08:52:07
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  電子技術和電子學,是與電子有關的理論與技術。現在,人們已經掌握了大量的電子技術方麵的知識,而且電子技術還在不斷地發展著。這些知識是人們長期勞動的結晶。

  我國很早就已經發現電和磁的現象,在古籍中曾有“磁石召鐵”和“琥珀拾芥”的記載。磁石首先應用於指示方向和校正時間,在《韓非子》和東漢王充著《論衡》兩書中提到的“司南”就是指此。以後由於航海事業發展的需要,我國在十一世紀就發明了指南針。在宋代沈括所著的《夢溪筆談》中有“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也”的記載。這不僅說明了指南針的製造,而且已經發現了磁偏角。直到十二世紀,指南針才由阿拉伯人傳入歐洲。

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  在十八世紀末和十九世紀初的這個時期,由於生產的需要,在電磁現象方麵的研究工作發展得很快。庫侖在1785年首先從實驗室確定了電荷間的相互作用力,電荷的概念開始有了定量的意義。1820年,奧斯特從在實驗時發現了電流對磁針有力的作用,揭開了電學理論的新的一頁。同年,安培確定了通有電流的線圈的作用與磁鐵相似,這就指出了此現象的本質問題。有名的歐姆定律是歐姆於1826年通過實驗得出的。法拉第對電磁現象的研究有特殊的貢獻,他在1831年發現的電磁感應現象是以後電子技術的重要理論基礎。在電磁現象的理論與使用問題的研究上,楞次發揮了巨大的作用。他在1833年建立確定感應電流方向的定則(楞次定則)。其後,他致力於電機理論的研究,並闡明了電機可逆性的原理。他在1844年還與英國物理學家焦耳分別獨立地確定了電流熱效應定律(焦耳—楞次定律)。與楞次一道從事電磁現象研究工作的雅可比在1834年製造出世界上第一台電動機,從而證明了實際應用電能的可能性。電機工程得以飛速的發展是與多裏沃-多勃羅沃爾斯基的工作分不開的。這位傑出的俄羅斯工程師是三相係統的創始者,他發明和製造出三相異步電機和三相變壓器,並首先采用了三相輸電線。在法拉第的研究工作上,麥克斯韋在1864年至1873年提出了電磁場理論。他從理論上推測到電磁波的存在,為無線電技術的發展奠定了基礎。1888年,赫茲通過實驗獲得電磁波,證實了麥克斯韋的理論。但實際利用電磁波為人類服務的還應歸功於馬克尼和波波夫。大約在赫茲實驗成功七年後,他們彼此獨立地分別在意大利和俄國進行通信實驗,為無線電技術的發展開辟了道路。

  人類在與自然界鬥爭的過程中,不斷總結和豐富著自己的知識。電子技術就是在生產鬥爭和科學實驗中發展起來的。1883年美國發明家愛迪生發現了熱電子效應,隨後在1904年弗萊明利用這個效應製成了電子二極管,並證實了電子管具有“閥門”作用,它首先被用於無線電檢波。1906年美國的德弗雷斯在弗萊明的二極管中放進了第三個電極—柵極,而發明了電子三極管,從而建樹了早期電子技術上最重要的裏程碑。又經過五年研究改進,從1911年開始了使用電子技術的時代。所以,電子技術作為一門新興科學,其發展至今不過七八十年。

  半個多世紀以來,電子管在電子技術中立下了很大功勞;但是電子技術的成本高,製造繁,體積大,耗電多,從1948年美國貝爾實驗室的幾位研究人員發明晶體管以來,在大多數領域中已逐漸用晶體管來取代電子管。但是,由於電子管的獨特優點,在有些裝置中,不論從穩定性,經濟性或功率上考慮,還需采用電子管。

一文了解電子技術的發展史

  1948年用半導體材料做成的第一隻晶體管,叫“半導體器件”或“固體器件”,1951年有了商品,這是出現分立元件的又一個裏程碑。20世紀50年代末提出“集成”的觀點。1950年Kilby在IRE的一次會議上宣布“固體電路”的出現,以後叫“集成電路”。集成電路的出現和應用,標誌著電子技術發展到了一個新的階段。它實現了材料,元件,電路三者之間的統一;同傳統的電子元件的設計與生產方式,電路的結構形式有著本質的不同。1960年集成電路處於“小規模集成”階段,每個半導體芯片上有不到100個元器件。1966年進入“中規模集成”階段,每個芯片上有100到1000個元器件。1969年進入“大規模集成”階段,綿陽新聞,每個芯片上的元器件達到10000左右。1975年更進一步跨入“超大規模集成”階段,每個芯片上的元器件多達10000個以上。從1960年至1980年的二十年間,芯片上元器件的“集成度”增加了1000000倍,每年遞增率約為2倍。目前的超大規模集成,在幾十平方毫米的芯片上有上百萬個元器件,已經進入“微電子”時代,大大促進了先進科學技術的發展。

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