Dispositivos e dispositivos eletrônicos, a origem e o desenvolvimento da eletrônica

o que é eletronica

A eletrônica é um campo da ciência e tecnologia que abrange o estudo e a aplicação de fenômenos eletrônicos e iônicos que ocorrem no vácuo, gases, líquidos, sólidos e plasmas, bem como em seus limites.

A eletrônica consiste em duas seções principais:

• eletrônica física, cujo objeto são estudos teóricos e experimentais de fenômenos eletrônicos e iônicos, os princípios de construção de dispositivos e instalações eletrônicas, os princípios de obtenção, conversão e transferência de energia elétrica usando dispositivos e dispositivos eletrônicos, o mecanismo de ação do fluxos de elétrons, íons, quanta e campos eletromagnéticos na matéria;

• eletrônica técnica (aplicada), cujo objeto é a teoria e a prática do uso de dispositivos, dispositivos, sistemas e instalações eletrônicos em vários campos da atividade humana - ciência, indústria, comunicações, agricultura, construção, transporte, etc.

Aparelhos e aparelhos eletrônicos

Dispositivos e dispositivos eletrônicos ocupam o centro do palco na eletrônica. Eles são objetos diretos ou indiretos de pesquisa em eletrônica física e servem como elementos básicos em desenvolvimentos de engenharia em eletrônica técnica.

Fenômenos físicos relacionados ao movimento de elétrons, mas não realizados em dispositivos eletrônicos (por exemplo, raios cósmicos, propagação de ondas de rádio, etc.), não pertencem à eletrônica física, mas aos ramos correspondentes da física (em particular, radiofísica ).

Da mesma forma, equipamentos elétricos, mesmo contendo componentes eletrônicos individuais como auxiliares, mas geralmente não baseados nas propriedades de dispositivos eletrônicos, por exemplo, um amplificador de máquina elétrica, um amplificador magnético, mas osciloscópios de feixe de elétrons, instalações de raios X, radares, espectro de energia analisadores de partículas etc. - para eletrônica técnica (ver - Tipos de aparelhos eletrônicos, O que é eletrônica de potência).

A origem e o desenvolvimento da eletrônica

O nascimento da eletrônica foi precedido pela descoberta do arco elétrico (1802), da descarga incandescente em gases (1850), dos raios catódicos (1859), da invenção da lâmpada incandescente (1873), etc.

No entanto, como um campo independente de ciência e tecnologia, a eletrônica começou a se desenvolver no final do século XIX e início do século XX, após a descoberta da radiação termiônica (1883) e da radiação fotoelétron (1888) e o desenvolvimento do tubo de feixe de elétrons (1897). diodo de vácuo (1904), triodo de vácuo (1907), detector de cristal (1900 - 1905) (Veja -História, princípio de operação, design e aplicação de tubos de elétrons).

Triodo de vácuo

A invenção do rádio (1895) estimulou o progresso e teve uma influência decisiva no desenvolvimento da eletrônica, especialmente no período 1913-1920.

Mulher ouvindo rádio com fones de ouvido (1923)

Em 1933 - 1935 começou a usar na indústria os efeitos térmicos de correntes de alta frequência para aquecimento por indução de metais e ligas e aquecimento capacitivo (dielétrico) de dielétricos e materiais semicondutores. Durante a Segunda Guerra Mundial (1939-1945), o radar desempenhou um papel importante no desenvolvimento da eletrônica.

As aplicações de dispositivos eletrônicos que não são de engenharia de rádio vêm se desenvolvendo há muito tempo sob a forte influência da engenharia de rádio, da qual eles emprestam os elementos básicos, esquemas e métodos para eles.

O desenvolvimento adicional das aplicações de engenharia de rádio da eletrônica foi em direções independentes, especialmente no campo da tecnologia nuclear (de 1943), tecnologia de computadores (de 1949) e automação em massa de produção e processos.

O primeiro transistor semicondutor (a invenção do transistor foi considerada a invenção mais significativa do século XX)

Desde o início da década de 1950, após a invenção do transistor, a eletrônica de semicondutores começou a florescer, o que possibilitou atender aos crescentes requisitos de confiabilidade, eficiência e dimensões de dispositivos eletrônicos complexos e, em particular, proporcionou o desenvolvimento de um novo seção de eletrônica teórica e aplicada — microeletrônica.

«Radionette» - o primeiro modelo de rádio portátil em 1958, produzido pelo fabricante norueguês Radionette

O grau de implementação de equipamentos eletrônicos em vários campos da atividade humana é um critério para o progresso técnico moderno, pois a eletrônica pode aumentar drasticamente a produtividade do trabalho físico e mental, melhorar os indicadores econômicos da produção e também resolver problemas intratáveis ​​​​por outros significa.

Dispositivos e dispositivos eletrônicos são os principais elementos da produção automatizada moderna (Automação parcial, total e complexa).

As vantagens dos dispositivos e dispositivos eletrônicos

Dispositivos e dispositivos eletrônicos, em comparação com mecânicos, eletromecânicos, pneumáticos e outros, permitem aumentar a velocidade de resposta (em particular, a velocidade de processamento de informações) em muitas ordens de grandeza, têm sensibilidade significativa a pequenos sinais, fornecem flexibilidade e flexibilidade excepcionais de blocos funcionais separados, não contêm partes móveis e, via de regra, têm dimensões e peso muito menores.

Um quadcopter é um exemplo clássico de um dispositivo mecatrônico (elementos mecânicos, elétricos e eletrônicos estão inextricavelmente ligados em um sistema)

Os equipamentos eletrônicos são universais e flexíveis, pois os mesmos dispositivos (amplificadores, flip-flops, geradores, etc.) ) , níveis de atuação) são ajustados em uma ampla faixa pelos meios mais simples, o que permite o desenvolvimento e uso de blocos de construção unificados, cuja combinação pode fornecer diferentes funções em diferentes campos de aplicação.

Classificação de eletrônicos por áreas de aplicação de equipamentos eletrônicos

A eletrônica técnica (aplicada) pode ser classificada de acordo com os campos de aplicação dos equipamentos eletrônicos, considerando independentemente a rádio eletrônica, eletrônica industrial, transporte, médica, geológica, nuclear, etc.

Uma característica distintiva da radioeletrônica, o ramo mais antigo da eletrônica técnica, é o uso de dispositivos eletrônicos para transmissão e recepção de ondas eletromagnéticas em uma ampla faixa de frequência (rádio comunicação, radar, televisão, etc.).

A eletrônica industrial abrange o desenvolvimento e a aplicação de dispositivos eletrônicos na produção industrial.

Exemplos de dispositivos eletrônicos industriais:

conversores de frequência

Partidas suaves para motores elétricos

Controladores lógicos programáveis

controladores fotovoltaicos

Painéis de operação para controlar dispositivos automatizados

Classificação de dispositivos e aparelhos eletrônicos

Dispositivos e sistemas específicos para eletrônica técnica podem ser divididos em três classes principais:

• informações destinadas à percepção e coleta, processamento e armazenamento, transmissão e recepção de informações para fins de medição, controle e impacto em processos tecnológicos;

• energia destinada a receber, converter e transmitir energia elétrica;

• tecnológico, destinado ao impacto direto de fluxos de partículas ou campos eletromagnéticos em uma substância para fins de processamento mecânico, térmico e outro de materiais ou produtos.

Qualquer instalação eletrônica usada na indústria geralmente combina várias classes de dispositivos, mas os últimos diferem em estrutura, tipos de dispositivos eletrônicos e elementos usados ​​e métodos de projeto.Portanto, é útil considerar cada classe de dispositivos de forma independente, enfatizando as seções relevantes da eletrônica técnica: eletrônica da informação, eletrônica de potência e eletrônica de processo.

Veja também:

Mecatrônica computacional, tipos e aplicações de sistemas mecatrônicos